KR200464501Y1 - 엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치 - Google Patents

엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 제1설치부재에 설치된 엔코더헤드; 상기 엔코더헤드와 마주보게 제2설치부재에 설치된 스케일; 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 포함하는 엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치에 관한 것으로,
본 고안에 따르면, 고온 환경에서 공정이 이루어지는 설비에 적용되는 경우에도 이동거리, 위치 등에 대한 측정 결과의 정확성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 고온 환경을 갖는 설비에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다.

Description

엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치{Encoder Device, Linear Motor having the same, and Apparatus for Transferring Substrate}
본 고안은 스케일과 엔코더헤드를 이용하여 이동 거리와 위치 등을 측정하기 위한 엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치에 관한 것이다.
엔코더장치는 스케일(Scale)과 엔코더헤드(Encoder Head)를 이용하여 이동 거리와 위치 등을 측정하기 위해 널리 사용되는 장치이다. 상기 스케일은 내부에 유리 또는 스틸(Steel)을 내장하고 있다. 상기 스케일의 내부에 내장된 유리 또는 스틸에는 10㎛ ~ 20㎛ 간격으로 눈금이 새겨져 있다. 이러한 눈금이 새겨진 부분을 상기 엔코더헤드가 지나가면서 mm 당 50 ~ 2,500 펄스(Pulse) 혹은 그 이상의 펄스를 감지함으로써, 이동거리와 위치 등을 측정한다. 이와 같은 엔코더장치는 소정의 기구를 이동시키기 위한 다양한 이동장치에 사용되는데, 종래 기술에 따른 엔코더장치가 선형전동기에 사용된 일례를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 엔코더장치를 포함하는 선형전동기의 개략적인 평면도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 종래 기술에 따른 엔코더장치의 케이블베어에 대한 개략적인 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 종래 기술에 따른 선형전동기(100)는 제1설치부재(101), 제2설치부재(102), 가이드기구(103), 및 엔코더장치(104)를 포함한다.
상기 제1설치부재(101)에는 상기 제2설치부재(102)를 향하는 일면에 자성체(1011)가 설치된다. 상기 제1설치부재(101)는 고정자로 기능한다.
상기 제2설치부재(102)에는 상기 제1설치부재(101)를 향하는 일면에 코일(1021)이 설치된다. 상기 제2설치부재(102)는 이동자로 기능한다. 상기 제2설치부재(102)는 상기 제1설치부재(101)에 이동 가능하게 결합된다.
상기 가이드기구(103)는 상기 제2설치부재(102)가 직선으로 이동하도록 가이드한다. 상기 가이드기구(103)는 상기 제1설치부재(101)에 설치된 가이드레일(1031) 및 상기 이동기구(101)에 설치된 가이드블럭(1032)을 포함한다. 상기 가이드블럭(1032)은 상기 가이드레일(1031)에 이동 가능하게 설치된다.
상기 엔코더장치(104)는 스케일(1041), 엔코더헤드(1042), 및 케이블베어(Cableveyer, 1043)를 포함한다. 상기 스케일(1041)은 상기 제1설치부재(101)에 고정되게 결합된다. 상기 스케일(1041)은 상기 제2설치부재(102)가 이동 가능한 거리에 상응하는 길이로 형성된다. 상기 엔코더헤드(1042)는 상기 제2설치부재(102)에 결합된다. 상기 엔코더헤드(1042)는 상기 제2설치부재(102)가 이동함에 따라 함께 이동하면서, 상기 스케일(1041)을 감지함으로써 상기 제2설치부재(102)가 이동한 거리, 위치 등을 측정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스케일(1041)과 상기 엔코더헤드(1042)는 서로 마주보게 설치된다. 도 3을 참고하면, 상기 케이블베어(1043)는 케이블(미도시)들을 수용한다. 상기 케이블베어(1043)에 수용된 케이블들은 상기 엔코더헤드(1042)와 상기 엔코더헤드(1042)가 획득한 정보들을 처리하기 위한 제어기(1044)를 전기적으로 연결한다. 상기 케이블베어(1043)는 상기 제어기(1044)에 연결된 부분을 고정지점으로 하여 상기 엔코더헤드(1042)가 이동함에 따라 함께 이동한다. 이러한 종래 기술에 따른 엔코더장치(104)는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 디스플레이 장치 등(이하, '전자부품'이라 함)은 기판(Substrate)에 도전체, 반도체, 유전체 등의 박막을 증착하기 위한 증착공정, 증착된 박막을 소정 패턴으로 형성하기 위한 식각공정, 이물질 등을 제거하기 위한 세정공정 등을 거쳐 제조된다. 이러한 공정들은 대략 80℃ ~ 180℃에 달하는 고온 환경에서 이루어진다. 이와 같은 고온 환경에서 공정이 이루어지는 설비에 적용되는 경우, 종래 기술에 따른 엔코더장치(104)는 상기 스케일(1041)을 감지함으로써 이동거리, 위치 등을 측정하는데 정확성이 저하되는 문제가 있다.
둘째, 종래 기술에 따른 엔코더장치(104)는 상기 엔코더헤드(1042)가 이동하면서 상기 스케일(1041)을 감지하기 때문에, 상기 케이블베어(1043)가 구비되어야 한다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 엔코더장치(104)가 적용되는 설비에는 상기 케비블베어(1043)를 설치하기 위한 설치공간이 확보되어야 하고, 해당 설비에 충분한 설치공간을 확보할 수 없는 경우에는 엔코더장치(104)를 적용하기에 어려움이 있는 문제가 있다. 또한, 종래 기술에 따른 엔코더장치(104)는 상기 케이블베어(1043)가 이동함에 따라 분진을 발생시키는 문제가 있고, 상술한 바와 같이 상당한 고온 환경에서 공정이 이루어지는 설비에 적용되는 경우 상기 케이블베어(1043)에 대한 내열성을 강화시켜야 하는 부담이 있다.
본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 고온 환경에서 공정이 이루어지는 설비에 적용되는 경우에도 이동거리, 위치 등에 대한 측정 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 케이블베어를 생략함으로써 다양한 크기의 설치공간을 갖는 설비에 대해 적용범위를 확대할 수 있고, 케이블베어가 구비됨에 따른 분진 발생문제, 내열 문제를 해결할 수 있는 엔코더장치, 이를 포함하는 선형전동기, 및 이를 포함하는 기판 이송장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 고안은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 엔코더장치는 제1설치부재에 설치된 엔코더헤드(Encoder Head); 상기 엔코더헤드와 마주보게 제2설치부재에 설치된 스케일(Scale); 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 포함할 수 있다. 상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 엔코더장치는 제1설치부재에 이동 가능하게 결합된 제2설치부재에 설치된 스케일; 상기 스케일을 감지하기 위해 상기 스케일과 마주보게 설치된 엔코더헤드; 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 포함할 수 있다. 상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 선형전동기는 자성체가 설치된 제1설치부재; 상기 자성체와 마주보게 코일이 설치된 제2설치부재; 및 상기 제1설치부재에 설치된 엔코더헤드, 상기 엔코더헤드와 마주보게 상기 제2설치부재에 설치된 스케일, 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 갖는 엔코더장치를 포함할 수 있다. 상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 기판 이송장치는 베이스프레임으로부터 돌출되는 제1위치 및 상기 베이스프레임에서 서로 중첩되게 적층되는 제2위치 간에 이동 가능하게 상기 베이스프레임에 결합되고, 기판을 이동시키기 위한 복수개의 암(Arm)을 포함하는 암기구; 상기 암들이 상기 제1위치 또는 상기 제2위치 중 어느 하나에 위치되도록 상기 암들 중 어느 하나를 이동시키는 구동유닛; 상기 암들에 결합되고, 상기 구동유닛이 상기 암들 중 어느 하나를 이동시킴에 따라 나머지 암들을 연동(連動)하여 이동시키기 위한 연동기구; 및 상기 암들 중 어느 하나에 설치된 스케일, 상기 스케일을 감지하기 위해 상기 스케일과 마주보게 상기 베이스프레임에 설치된 엔코더헤드, 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 갖는 엔코더장치를 포함할 수 있다. 상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 베이스프레임에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함할 수 있다.
본 고안에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 고안은 고온 환경에서 공정이 이루어지는 설비에 적용되는 경우에도 이동거리, 위치 등에 대한 측정 결과의 정확성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 고온 환경을 갖는 설비에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다.
본 고안은 케이블베어를 생략함으로써 다양한 크기의 설치공간을 갖는 설비에 대해 적용범위를 확대할 수 있고, 케이블베어가 구비됨에 따른 분진 발생문제, 내열 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 엔코더장치를 포함하는 선형전동기의 개략적인 평면도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 종래 기술에 따른 엔코더장치의 케이블베어에 대한 개략적인 측면도
도 4는 본 고안에 따른 엔코더장치의 개략적인 사시도
도 5는 도 4의 정면도
도 6은 본 고안에 따른 엔코더장치의 개략적인 측면도와 제1냉각유닛의 개략적인 블록도
도 7은 본 고안에 따른 선형전동기의 개략적인 사시도
도 8은 도 7의 정면도
도 9는 본 고안에 따른 선형전동기의 개략적인 측면도와 제1냉각유닛 및 제2냉각유닛의 개략적인 블록도
도 10은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 평면도
도 11은 본 고안에 따른 기판 이송장치에 있어서 엔코더장치와 제2냉각유닛의 개략적인 블록도
도 12 및 도 13은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 사시도
도 14는 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 측면도
도 15는 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 분해사시도
도 16 및 도 17은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 작동관계를 설명하기 위한 개념도
도 18 및 도 19는 본 고안에 따른 서브피니언기어들의 작동관계를 설명하기 위한 개념도
도 20은 본 고안에 따른 제1연결피니언기어의 개략적인 사시도
도 21은 본 고안에 따른 가이드기구들의 결합관계를 나타낸 개략적인 정면도
도 22는 본 고안에 따른 제1백래쉬 보상기구와 제2백래쉬 보상기구의 개략적인 사시도
도 23 및 도 24는 본 고안에 따른 제1백래쉬 보상기구와 제2백래쉬 보상기구의 작동관계를 설명하기 위한 개념도
이하에서는 본 고안에 따른 엔코더장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 고안에 따른 엔코더장치의 개략적인 사시도, 도 5는 도 4의 정면도, 도 6은 본 고안에 따른 엔코더장치의 개략적인 측면도와 제1냉각유닛의 개략적인 블록도이다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 제1설치부재(20)에 설치된 엔코더헤드(Encoder Head, 11), 및 제2설치부재(30)에 설치된 스케일(Scale, 12)을 포함한다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제2설치부재(30)에 설치된 스케일(12)을 감지할 수 있도록 상기 스케일(12)과 마주보게 설치된다. 상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중 어느 하나가 이동하면, 상기 엔코더헤드(11)는 상기 스케일(12)을 감지함으로써 상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중 어느 하나가 이동한 거리, 상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중 어느 하나의 위치 등을 측정할 수 있다.
본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛(13)을 포함한다. 이에 따라, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 태양전지, 반도체 소자, 디스플레이 장치 등의 전자부품을 제조하기 위한 공정과 같이 상당한 고온 환경을 갖는 설비에 적용되더라도, 상기 제1냉각유닛(13)이 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시킴으로써 고온 환경에서도 이동거리, 위치 등에 대한 측정 결과의 정확성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 고온 환경을 갖는 설비들에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다. 이하에서는 상기 엔코더헤드(11), 상기 스케일(12), 및 상기 제1냉각유닛(13)의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1설치부재(20)에 설치된다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1냉각유닛(13)에 결합되고, 상기 제1냉각유칫(13)은 상기 제1설치부재(20)에 결합된다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제2설치부재(30)에 설치된 스케일(12)을 감지할 수 있도록 상기 스케일(12)과 마주보게 상기 제1설치부재(20)에 설치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1설치부재(20)의 상측에 설치되어 상기 스케일(12)과 마주보게 설치된다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 스케일(12)을 감지함으로써 이동거리, 위치 등을 측정할 수 있고, 측정한 정보들을 제어기(미도시)에 제공할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)에 설치된다. 상기 스케일(12)은 상기 엔코더헤드(11)와 마주보게 상기 제2설치부재(30)에 설치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)의 밑면에 설치되어 상기 엔코더헤드(11)와 마주보게 설치된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)가 갖는 길이(30L)와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성된다. 도시되지는 않았지만, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)가 갖는 길이(30L)보다 긴 길이를 갖도록 형성될 수도 있다. 상기 스케일(12)은 상기 엔코더헤드(11)가 측정할 수 있는 이동거리가 갖는 길이와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 스케일(12)은 내부에 유리 또는 스틸(Steel)을 내장하고 있다. 상기 스케일(12)의 내부에 내장된 유리 또는 스틸에는 10㎛ ~ 20㎛ 간격으로 눈금이 새겨져 있다. 이러한 눈금이 새겨진 부분을 상기 엔코더헤드(11)가 mm 당 50 ~ 2,500 펄스(Pulse) 혹은 그 이상의 펄스를 감지함으로써, 이동거리와 위치 등을 측정할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 제1냉각유닛(13)은 상기 엔코더헤드(11)가 결합된 제1결합부재(131), 및 상기 제1결합부재(131)에 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구(132)를 포함한다.
상기 제1결합부재(131)는 상기 제1설치부재(20)에 결합된다. 상기 제1결합부재(131)에는 상기 엔코더헤드(11)가 결합된다. 상기 제1결합부재(131)는 상기 제1냉각유체공급기구(132)로부터 공급된 냉각유체에 의해 냉각될 수 있고, 이에 따라 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 고온 환경에서도 이동거리, 위치 등을 정확하게 측정할 수 있다. 상기 냉각유체는 냉각된 공기, 물, 질소 등일 수 있다. 상기 제1결합부재(131)는 열전도도가 우수한 재질로 형성될 수 있고, 예컨대 알루미늄 등으로 형성될 수 있다. 상기 제1결합부재(131)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1결합부재(131)에는 내부에 상기 냉각유체가 유동하기 위한 제1냉각유로(1311)가 형성된다. 상기 제1냉각유로(1311)는 상기 제1냉각유체공급기구(132)로부터 상기 냉각유체를 공급받을 수 있도록 상기 제1냉각유체공급기구(132)와 연통되게 연결된다. 상기 제1냉각유로(1311)는 상기 제1결합부재(131)와 대략 일치하는 형태로 상기 제1결합부재(131) 내부에 형성될 수 있고, 상기 제1결합부재(131)보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
상기 제1결합부재(131)에는 상기 엔코더헤드(11)가 삽입되는 제1삽입홈(1312)이 형성된다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1삽입홈(1312)에 삽입되어 상기 제1결합부재(131)에 결합된다. 상기 제1삽입홈(1312)에 의해 상기 제1결합부재(131)는 상기 엔코더헤드(11)와 접촉되는 면적이 늘어나게 된다. 따라서, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시키기 위한 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 제1삽입홈(1312)은 상기 엔코더헤드(11)에서 상기 제1삽입홈(1312)에 삽입되는 부분과 대략 일치하는 형태와 크기로 형성될 수 있다. 상기 제1삽입홈(1312)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제1냉각유체공급기구(132)는 상기 제1결합부재(131)에 상기 엔코더헤드(11)를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급한다. 상기 제1냉각유체공급기구(132)는 상기 제1냉각유로(1311)에 연통되게 연결되고, 이에 따라 상기 제1냉각유로(1311)에 상기 냉각유체를 공급할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1냉각유체공급기구(132)는 상기 제1설치부재(20)에 설치될 수도 있고, 상기 제1설치부재(20)로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수도 있다. 상기 제1냉각유닛(13)은 상기 제1냉각유체공급기구(132)와 상기 제1냉각유로(1311) 각각에 연통되게 연결되는 연결튜브(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 연결튜브를 통해 상기 제1냉각유체공급기구(132)에서 상기 제1냉각유로(1311)로 이동할 수 있다. 상기 제1냉각유체공급기구(132)는 제1압축유체공급기구(1321) 및 제1냉각기구(1322)를 포함한다.
상기 제1압축유체공급기구(1321)는 상기 제1냉각기구(1322)에 압축유체를 공급한다. 상기 압축유체는 압축된 공기일 수 있다. 상기 제1압축유체공급기구(1321)는 외부로부터 공급된 공기를 압축시킴으로써 압축유체를 생성할 수 있다. 상기 제1압축유체공급기구(1321)는 생성된 압축유체를 상기 제1냉각기구(1322)에 공급한다. 상기 제1압축유체공급기구(1321)로 압축기(Compressor)가 사용될 수 있다.
상기 제1냉각기구(1322)는 상기 제1압축유체공급기구(1321)와 상기 제1결합부재(131) 각각에 연통되게 연결된다. 상기 제1냉각기구(1322)는 상기 제1냉각유로(1311)에 연통되게 연결된다. 상기 제1냉각기구(1322)는 상기 제1압축유체공급기구(1321)로부터 공급된 압축유체를 냉각시켜 냉각유체를 생성하고, 생성된 냉각유체를 상기 제1결합부재(131)에 공급한다. 상기 제1냉각기구(1322)로 에어냉각기가 사용될 수 있고, 예컨대 보어택스 튜브(Vortex Tube)가 사용될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1냉각기구(1322)는 연결튜브를 통해 상기 제1압축유체공급기구(1321)와 상기 제1결합부재(131) 각각에 연통되게 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 제1냉각유닛(13)은 상기 제1냉각유로(1311)로부터 상기 냉각유체를 배출하기 위한 제1배출기구(133)를 포함할 수 있다. 상기 제1배출기구(133)는 상기 제1설치부재(20)로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제1냉각유닛(13)은 상기 제1냉각유로(1311)와 상기 제1배출기구(133) 각각에 연통되게 연결되는 연결튜브(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 연결튜브를 통해 상기 제1냉각유로(1311)에서 상기 제1배출기구(133)로 이동할 수 있다. 본 고안에 따른 엔코더장치(10)가 상기 전자부품을 제조하기 위해 진공 환경을 갖는 설비에 적용되는 경우, 상기 제1배출기구(133)는 해당 설비 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 상기 제1배출기구(133)를 통해 상기 냉각유체를 진공 환경을 갖는 설비 외부로 배출할 수 있으므로, 상기 냉각유체가 진공 환경을 갖는 설비에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 진공 환경을 갖는 설비들에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다.
도 4 내지 도 5를 참고하면, 상기 스케일(12)은 상기 제1설치부재(20)에 이동 가능하게 결합된 상기 제2설치부재(30)에 설치된다. 이에 따라, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)가 이동함에 따라 함께 이동할 수 있다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제2설치부재(30)가 이동함에 따라 이동하는 스케일(12)을 감지함으로써, 상기 제2설치부재(30)가 이동한 거리, 위치 등을 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1설치부재(20)와 함께 고정되게 위치한다. 따라서, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 상기 엔코더헤드(11)와 상기 제어기(미도시)를 연결하는 케이블(미도시)들을 수용하기 위한 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 엔코더장치(10)는 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 설치하기에 어려움이 있는 설비에도 적용이 가능하고, 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)에 의해 분진 발생문제, 내열 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 엔코더헤드(11)가 상기 제2설치부재(30)에 이동 가능하게 결합된 제1설치부재(20)에 설치될 수도 있다.
이하에서는 본 고안에 따른 선형전동기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 고안에 따른 선형전동기의 개략적인 사시도, 도 8은 도 7의 정면도, 도 9는 본 고안에 따른 선형전동기의 개략적인 측면도와 제1냉각유닛 및 제2냉각유닛의 개략적인 블록도이다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 제1설치부재(20), 상기 제2설치부재(30), 및 상기 엔코더장치(10)를 포함한다. 상기 엔코더장치(10)는 상술한 바와 같으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30)는 어느 하나를 기준으로 다른 하나가 이동한다. 즉, 상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중에서 어느 하나가 고정자(固定子)로 기능하고, 나머지 하나가 이동자(移動子)로 기능한다. 예컨대, 상기 제1설치부재(20)가 고정자로 기능하면, 상기 제2설치부재(30)는 상기 제1설치부재(20)에 이동 가능하게 결합되어 이동자로 기능할 수 있다. 상기 제2설치부재(30)가 고정자로 기능하면, 상기 제1설치부재(20)는 상기 제2설치부재(30)에 이동 가능하게 결합되어 이동자로 기능할 수 있다.
상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중에서 어느 하나는 코일과 자성체 사이에 작용하는 전자력에 의해 발생한 추력(推力)으로 이동한다. 이를 위해, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 제1설치부재(20)에 설치된 자성체(201), 및 상기 제2설치부재(30)에 설치된 코일(301)을 포함한다. 상기 코일(301)과 상기 자성체(201)는 서로 마주보게 설치되고, 이에 따라 상기 코일(301)과 상기 자성체(201) 사이에 작용하는 전자력에 의해 추력이 발생한다. 상기 자성체(201)와 상기 코일(301) 사이에 작용하는 전자력에 의해 추력이 발생하면, 상기 제1설치부재(20)와 상기 제2설치부재(30) 중에서 어느 하나가 이동할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 자성체(201)는 상기 제1설치부재(20)의 윗면에 설치된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 자성체(201)는 상기 제1설치부재(20)가 갖는 길이(20L)와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성된다. 도시되지는 않았지만, 상기 자성체(201)는 상기 제1설치부재(20)가 갖는 길이(20L)보다 짧은 길이를 갖도록 형성될 수도 있다. 상기 자성체(201)은 상기 제2설치부재(30)가 이동 가능한 거리와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 자성체(201)는 복수개의 영구자석으로 형성될 수 있다. 도 8을 참고하면, 상기 코일(301)은 상기 자성체(201)와 마주보도록 상기 제2설치부재(20)의 밑면에 설치된다. 도시되지는 않았지만, 상기 자성체(201)가 상기 제2설치부재(30)의 밑면에 설치되고, 상기 코일(301)이 상기 제1설치부재(20)의 윗면에 설치될 수도 있다.
도 7을 참고하면, 상기 제2설치부재(30)는 상기 제1설치부재(20)에 이동 가능하게 결합된다. 이 경우, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)에 설치되고, 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1설치부재(20)에 설치된다. 이에 따라, 상기 스케일(12)은 상기 제2설치부재(30)가 이동함에 따라 함께 이동할 수 있다. 상기 엔코더헤드(11)는 상기 제1설치부재(20)에 고정되어 있고, 상기 제2설치부재(30)가 이동함에 따라 이동하는 스케일(12)을 감지함으로써, 상기 제2설치부재(30)가 이동한 거리, 위치 등을 측정할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 엔코더헤드(11)와 상기 제어기(미도시)를 연결하는데 사용되는 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 설치하기에 어려움이 있는 설비에도 적용이 가능하고, 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)에 의해 분진 발생문제, 내열 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 고안에 따른 선형전동기(200)에 있어서, 상기 코일(301)에 소정의 전력이 공급되면 상기 코일(301)과 상기 자성체(201) 사이에 전자력이 작용하고, 이로 인해 상기 제2설치부재(30)를 이동시키기 위한 추력이 발생한다. 여기서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)가 상기 전자부품을 제조하기 위해 고온 환경을 갖는 설비에 적용되는 경우, 고온 환경에 의해 상기 코일(301)이 갖는 성능이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2설치부재(30)를 이동시키기 위한 추력이 저하될 수 있고, 상기 제2설치부재(30)가 정확한 거리로 이동할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 상기 코일(301)이 작동함에 따라 상기 코일(301)에는 열이 발생하게 되는데, 본 고안에 따른 선형전동기(200)가 상기 전자부품을 제조하기 위해 진공 환경을 갖는 설비에 적용되는 경우, 진공 환경에서는 대류현상이 없기 때문에 상기 코일(301)에서 발생한 열이 지속적으로 축적되게 된다. 따라서, 상기 제2설치부재(30)를 이동시키기 위한 추력이 저하될 수 있고, 상기 제2설치부재(30)가 정확한 거리로 이동할 수 없게 되는 문제가 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 코일(301)을 냉각시키기 위한 제2냉각유닛(40)을 더 포함한다. 상기 제2냉각유닛(40)은 상기 코일(301)이 결합된 제2결합부재(401), 및 상기 제2결합부재(401)에 상기 코일(301)을 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제2냉각유체공급기구(402)를 포함한다.
상기 제2결합부재(401)는 상기 제2설치부재(30)에 결합된다. 상기 제2결합부재(401)에는 상기 코일(301)이 결합된다. 상기 제2결합부재(401)는 상기 제2냉각유체공급기구(402)로부터 공급된 냉각유체에 의해 냉각될 수 있고, 이에 따라 상기 코일(301)을 냉각시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 고온 환경에서도 상기 제2설치부재(30)를 이동시키기 위한 충분한 추력을 발생시킬 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 진공 환경에서도 상기 코일(301)에서 발생한 열이 지속적으로 축적되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 고온 환경, 진공 환경 등 다양한 환경을 갖는 설비들에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다. 상기 냉각유체는 냉각된 공기, 물, 질소 등일 수 있다. 상기 제2결합부재(401)는 열전도도가 우수한 재질로 형성될 수 있고, 예컨대 알루미늄 등으로 형성될 수 있다. 상기 제2결합부재(401)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2결합부재(401)에는 내부에 상기 냉각유체가 유동하기 위한 제2냉각유로(4011)가 형성된다. 상기 제2냉각유로(4011)는 상기 제2냉각유체공급기구(402)로부터 상기 냉각유체를 공급받을 수 있도록 상기 제2냉각유체공급기구(402)와 연통되게 연결된다. 상기 제2냉각유로(4011)는 상기 제2결합부재(401)와 대략 일치하는 형태로 상기 제2결합부재(401) 내부에 형성될 수 있고, 상기 제2결합부재(401)보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
상기 제2결합부재(401)에는 상기 코일(301)이 삽입되는 제2삽입홈(4012)이 형성된다. 상기 코일(301)은 상기 제2삽입홈(4012)에 삽입되어 상기 제2결합부재(401)에 결합된다. 상기 제2삽입홈(4012)에 의해 상기 제2결합부재(401)는 상기 코일(301)과 접촉되는 면적이 늘어나게 된다. 따라서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 코일(301)을 냉각시키기 위한 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 제2삽입홈(4012)은 상기 코일(301)에서 상기 제2삽입홈(4012)에 삽입되는 부분과 대략 일치하는 형태와 크기로 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(4012)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9을 참고하면, 상기 제2냉각유체공급기구(402)는 상기 제2결합부재(401)에 상기 코일(301)을 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급한다. 상기 제2냉각유체공급기구(402)는 상기 제2냉각유로(4011)에 연통되게 연결되고, 이에 따라 상기 제2냉각유로(4011)에 상기 냉각유체를 공급할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제2냉각유체공급기구(402)는 상기 제1설치부재(20)에 설치될 수도 있고, 상기 제1설치부재(20)로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수도 있다. 상기 제2냉각유닛(40)은 상기 제2냉각유체공급기구(402)와 상기 제2냉각유로(4011) 각각에 연통되게 연결되는 연결튜브(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 연결튜브를 통해 상기 제2냉각유체공급기구(402)에서 상기 제2냉각유로(4011)로 이동할 수 있다. 상기 제2냉각유체공급기구(402)는 제2압축유체공급기구(4021) 및 제2냉각기구(4022)를 포함한다.
상기 제2압축유체공급기구(4021)는 상기 제2냉각기구(4022)에 압축유체를 공급한다. 상기 압축유체는 압축된 공기일 수 있다. 상기 제2압축유체공급기구(4021)는 외부로부터 공급된 공기를 압축시킴으로써 압축유체를 생성할 수 있다. 상기 제2압축유체공급기구(4021)는 생성된 압축유체를 상기 제2냉각기구(4022)에 공급한다. 상기 제2압축유체공급기구(4021)로 압축기(Compressor)가 사용될 수 있다.
상기 제2냉각기구(4022)는 상기 제2압축유체공급기구(4021)와 상기 제2결합부재(401) 각각에 연통되게 연결된다. 상기 제2냉각기구(4022)는 상기 제2냉각유로(4011)에 연통되게 연결된다. 상기 제2냉각기구(4022)는 상기 제2압축유체공급기구(4021)로부터 공급된 압축유체를 냉각시켜 냉각유체를 생성하고, 생성된 냉각유체를 상기 제2결합부재(401)에 공급한다. 상기 제2냉각기구(4022)로 에어냉각기가 사용될 수 있고, 예컨대 보어택스 튜브(Vortex Tube)가 사용될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제2냉각기구(4022)는 연결튜브를 통해 상기 제2압축유체공급기구(4021)와 상기 제2결합부재(401) 각각에 연통되게 연결될 수 있다.
도 8 및 도 9을 참고하면, 상기 제2냉각유닛(40)은 상기 제2냉각유로(4011)로부터 상기 냉각유체를 배출하기 위한 제2배출기구(403)를 포함할 수 있다. 상기 제2배출기구(403)는 상기 제1설치부재(20)로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제2냉각유닛(40)은 상기 제2냉각유로(4011)와 상기 제2배출기구(403) 각각에 연통되게 연결되는 연결튜브(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 연결튜브를 통해 상기 제2냉각유로(4011)에서 상기 제2배출기구(403)로 이동할 수 있다. 본 고안에 따른 선형전동기(200)가 상기 전자부품을 제조하기 위해 진공 환경을 갖는 설비에 적용되는 경우, 상기 제2배출기구(403)는 해당 설비 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 상기 제2배출기구(403)를 통해 상기 냉각유체를 진공 환경을 갖는 설비 외부로 배출할 수 있으므로, 상기 냉각유체가 진공 환경을 갖는 설비에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 선형전동기(200)는 진공 환경을 갖는 설비들에 대해서도 적용범위를 확대할 수 있다.
이하에서는 본 고안에 따른 기판 이송장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 10은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 평면도, 도 11은 본 고안에 따른 기판 이송장치에 있어서 엔코더장치와 제2냉각유닛의 개략적인 블록도, 도 12 및 도 13은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 사시도, 도 14는 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 측면도, 도 15는 본 고안에 따른 기판 이송장치의 개략적인 분해사시도, 도 16 및 도 17은 본 고안에 따른 기판 이송장치의 작동관계를 설명하기 위한 개념도, 도 18 및 도 19는 본 고안에 따른 서브피니언기어들의 작동관계를 설명하기 위한 개념도, 도 20은 본 고안에 따른 제1연결피니언기어의 개략적인 사시도, 도 21은 본 고안에 따른 가이드기구들의 결합관계를 나타낸 개략적인 정면도, 도 22는 본 고안에 따른 제1백래쉬 보상기구와 제2백래쉬 보상기구의 개략적인 사시도, 도 23 및 도 24는 본 고안에 따른 제1백래쉬 보상기구와 제2백래쉬 보상기구의 작동관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10 내지 도 14를 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 태양전지, 반도체 소자, 디스플레이 장치 등의 전자부품을 제조하기 위한 기판 처리장치(미도시)에 사용된다. 상기 기판 처리장치는 상기 전자부품을 제조하기 위한 기판에 도전체, 반도체, 유전체 등의 박막을 증착하기 위한 증착공정, 증착된 박막을 소정 패턴으로 형성하기 위한 식각공정, 이물질 등을 제거하기 위한 세정공정 등을 수행한다. 상기 기판은 유리(Glass) 기판, 메탈(Metal) 기판 등일 수 있다. 상기 공정들은 각각 별도의 공정챔버(미도시) 내에서 이루어지는데, 상기 공정챔버들 간에 기판을 이송하는 시간 등을 최소화하여 생산성을 높이고 상기 공정챔버들의 유지관리를 용이하게 하기 위해 상기 공정챔버들을 일체화한 기판 처리장치가 이용되고 있다. 이와 같은 기판 처리장치는 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 설치되는 이송챔버(미도시)를 포함하다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 기판을 공정 순서에 해당하는 공정챔버에 로딩하고, 해당 공정챔버에서 작업이 완료되면 상기 기판을 언로딩한 후, 다음 공정 순서에 해당하는 공정챔버에 로딩하는 공정을 수행한다.
본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 기판(미도시)을 이동시키기 위한 암기구(2), 상기 암기구(2)가 갖는 복수개의 암(Arm, 21, 22, 23)을 서로 연동(連動)하여 이동시키기 위한 연동기구(3, 도 14에 도시됨), 및 상기 암기구(2)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 구동유닛(4)을 포함한다. 상기 암기구(2)는 베이스프레임(1a)에 결합된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 구동유닛(4)과 상기 연동기구(3, 도 14에 도시됨)에 의해 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23)은 각각 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위한 스트로크를 분담하여 구현할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위해 상기 암들(21, 22, 23)을 긴 스트로크(Stroke)로 이동시킬 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 구동유닛(4)과 상기 연동기구(3, 도 14에 도시됨)에 의해 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되어 적층(積層)되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암들(21, 22, 23)이 구현하는 스트로크에 비해 상대적으로 작은 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 전체적인 크기를 줄일 수 있으면서도 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위해 상기 암기구(2)를 긴 스트로크로 이동시킬 수 있다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암들(21, 22, 23)이 이동한 거리, 위치 등을 측정하기 위한 엔코더장치(10)를 포함한다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 엔코더장치(10)가 측정한 상기 암들(21, 22, 23)이 이동한 거리, 위치 등을 이용하여 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 정확하게 수행할 수 있다. 상기 엔코더장치(10)는 상술한 본 고안에 따른 엔코더장치(10)에서 설명한 것과 대략 일치하게 구성되므로, 이하에서는 차이점이 있는 부분만 설명한다.
상기 엔코더장치(10)의 엔코더헤드(12)는 상기 베이스프레임(1a)에 설치된다. 상기 엔코더헤드(12)는 상기 제1결합부재(131)에 결합되고, 상기 제1결합부재(131)는 상기 베이스프레임(1a)에 결합된다. 상기 엔코더장치(10)의 스케일(11)은 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나에 설치된다. 이에 따라, 상기 엔코더헤드(12)는 상기 베이스프레임(1a)에 고정된 상태로, 상기 암들(21, 22, 23)이 이동함에 따라 함께 이동하는 스케일(11)을 감지함으로써, 상기 암들(21, 22, 23)이 이동한 거리, 위치 등을 측정할 수 있다.
상기 엔코더헤드(12)는 상기 제1결합부재(131)에 공급된 냉각유체에 의해 냉각될 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 제1냉각유체공급기구(132)에서 상기 제1결합부재(131)로 공급되어 상기 제1결합부재(131)를 냉각시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제1결합부재(131)에 결합된 엔코더헤드(12)를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 고온 환경을 갖는 기판 처리장치에 설치되는 경우에도, 상기 암들(21, 22, 23)이 이동한 거리, 위치 등을 정확히 파악할 수 있고, 이에 따라 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 정확하게 수행할 수 있다.
상기 제1냉각유체공급기구(132) 및 상기 제1배출기구(133)는 상기 베이스프레임(1a)으로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제1냉각유체공급기구(132) 및 상기 제1배출기구(133)는 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 설치된 이송챔버 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 진공 환경을 갖는 기판 처리장치에 설치되는 경우에도, 상기 냉각유체가 기판 처리장치가 수행하는 공정에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 엔코더헤드(12)가 상기 베이스프레임(1a)에 고정된 상태로, 상기 암들(21, 22, 23)이 이동함에 따라 함께 이동하는 스케일(11)을 감지하므로, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 생략할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)를 설치하기 위해 필요한 설치공간을 생략함으로써 전체적인 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 케이블베어(1043, 도 3에 도시됨)에 의해 분진 발생문제, 내열 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 10 내지 도 14를 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 연동기구(3)가 상기 암들(21, 22, 23)을 연동하여 이동시킨다. 상기 연동기구(3)는 상기 암들(21, 22, 23)에 각각 결합되는 피니언기어(Pinion Gear)와 랙기어(Rack Gear)를 포함할 수 있다. 상기 피니언기어들은 상기 구동유닛(4)에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 랙기어들은 상기 피니언기어에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환한다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나가 상기 구동유닛(4)에 의해 직선 운동하면, 상기 피니언기어들이 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 랙기어들이 상기 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써, 상기 암들(21, 22, 23)은 서로 연동하여 직선 운동할 수 있다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되도록 상기 연동기구(3)에 의해 연동하여 이동할 수 있고, 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되어 적층되도록 상기 연동기구(3)에 의해 연동하여 이동할 수 있다. 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 벨트(Belt) 방식, 와이어(Wire) 방식, 볼스크류(Ballscrew) 방식, 실린더(Cylinder) 방식이 이용될 수 있는데, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 피니언기어들과 랙기어들을 이용한 연동기구(3)로 상기 암들(21, 22, 23)을 연동하여 이동시킴으로써, 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
우선, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 벨트 방식을 이용하는 경우, 다음과 같은 문제가 있다. 상기 기판에 대한 증착공정, 식각공정 등은 대략 80℃ ~ 180℃에 달하는 고온 환경에서 이루어지게 된다. 즉, 상기 증착공정, 식각공정 등을 수행하기 위한 공정챔버(미도시)들 내부는 상당한 고온 환경으로 설정되고, 공정의 종류에 따라 상기 공정챔버들마다 다른 온도로 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위한 벨트가 상기 공정챔버들 간에 이동하면, 온도 변화에 의해 상기 벨트가 신축(伸縮)되게 된다. 따라서, 상기 공정챔버들 내부의 온도, 상기 암들(21, 22, 23)이 상기 공정챔버들 간에 머무르는 시간 등에 따라 상기 벨트가 신축되는 정도가 달라지고, 상기 벨트가 신축된 정도에 따라 상기 암들(21, 22, 23)이 이동하는 거리가 변동되게 된다. 따라서, 벨트 방식을 이용한 암들(21, 22, 23)은 상기 기판을 정확한 거리로 이동시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 와이어 방식을 이용하는 경우에도, 상기 와이어가 온도 변화에 따라 수축, 팽창 등에 의해 변형되므로 상기 기판을 정확한 거리로 이동시킬 수 없는 문제가 있다. 따라서, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 벨트 방식 또는 와이어 방식을 이용하는 경우, 상기 로딩공정과 언로딩공정에 대한 정확성이 저하되는 문제가 있다.
이와 달리, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 피니언기어들과 랙기어들을 이용한 연동기구(3)를 이용함으로써, 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 온도 변화가 발생하더라도 상기 기판을 정확한 거리로 이동시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 로딩공정과 언로딩공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
다음, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 볼스크류 방식을 이용하는 경우, 상기 암들(21, 22, 23) 각각에 볼스크류가 결합되어야 하고, 상기 볼스크류들을 회전시키기 위한 모터가 구비되어야 한다. 즉, 상기 암들(21, 22, 23)의 개수만큼 모터가 복수개 구비되어야 한다. 이에 따라, 재료비가 상승하게 되고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 모터들을 제어하는데 어려움이 있는 문제가 있다. 또한, 상기 모터들이 상기 암들(21, 22, 23) 각각에 결합되는 경우, 상기 암들(21, 22, 23)이 갖는 중량을 증가시켜 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)에 처짐이 발생될 수 있는 문제가 있다.
이에 반해, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 피니언기어들과 랙기어들을 이용한 연동기구(3)로 상기 암들(21, 22, 23)을 연동하여 이동시킴으로써, 하나의 구동유닛(4)으로 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시킬 수 있으므로 재료비를 줄일 수 있고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암들(21, 22, 23)이 갖는 중량을 줄일 수 있고, 이에 따라 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)에 처짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
다음, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위해 실린더 방식을 이용하는 경우, 상기 암들(21, 22, 23)에 실린더들이 각각 결합되어야 한다. 이에 따라, 재료비가 상승하게 되고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 실린더들을 제어하는데 어려움이 있는 문제가 있다. 또한, 상기 실린더들이 상기 암들(21, 22, 23)에 각각 결합됨에 따라 상기 암들(21, 22, 23)이 갖는 중량을 증가시킴으로써, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)에 처짐이 발생될 수 있는 문제가 있다.
이와 달리, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 피니언기어들과 랙기어들을 이용한 연동기구(3)로 상기 암들(21, 22, 23)을 연동하여 이동시킴으로써, 하나의 구동유닛(4)으로 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시킬 수 있으므로 재료비를 줄일 수 있고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암들(21, 22, 23)이 갖는 중량을 줄일 수 있고, 이에 따라 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암들(21, 22, 23)에 처짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 구동유닛(4)은 리니어모터(Linear Motor)가 이용된다. 상기 구동유닛(4)은 상기 베이스프레임(1a)에 설치된 코일기구(41) 및 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나에 결합된 이동기구(42)를 포함한다. 상기 코일기구(41)는 상기 베이스프레임(1a)에 고정되게 설치되고, 상기 이동기구(42)는 상기 베이스프레임(1a)에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 상기 이동기구(42)에는 복수개의 자성체(421)가 설치된다. 상기 자성체(421)는 상기 이동기구(42)에서 상기 코일기구(41)을 향하는 일면에 설치된다. 상기 자성체(421)는 복수개의 영구자석(421)으로 구성될 수 있고, 이 경우 상기 영구자석들은 상기 암들(21, 22, 23)이 이동한는 방향으로 서로 인접하게 설치될 수 있다. 상기 이동기구(42)는 상기 코일기구(41)와 상기 자성체(421) 간에 작용하는 전자력에 의해 이동할 수 있다.
여기서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 고온 환경을 갖는 기판 처리장치에 설치되는 경우, 고온 환경에 의해 상기 코일기구(41)가 갖는 성능이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위한 추력이 저하될 수 있고, 상기 암들(21, 22, 23)이 정확한 거리로 이동할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 상기 코일기구(41)가 작동함에 따라 상기 코일기구(41)에는 열이 발생하게 되는데, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 진공 환경을 갖는 기판 처리 장치에 설치되는 경우, 진공 환경에서는 대류현상이 없기 때문에 상기 코일기구(41)에서 발생한 열이 지속적으로 축적되게 된다. 따라서, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위한 추력이 저하될 수 있고, 상기 암들(21, 22, 23)이 정확한 거리로 이동할 수 없게 되는 문제가 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 코일기구(41)를 냉각시키기 위한 제2냉각유닛(40)을 더 포함한다. 상기 제2냉각유닛(40)은 상술한 본 고안에 따른 선형전동기(200)에서 설명한 제2냉각유닛(40)과 대략 일치하게 구성되므로, 이하에서는 차이점이 있는 부분만 설명한다.
상기 제2냉각유닛(40)의 제2결합부재(401)는 상기 베이스프레임(1a)에 설치된다. 상기 코일기구(41)는 상기 제2결합부재(401)에 결합되고, 상기 제2결합부재(401)는 상기 베이스프레임(1a)에 결합된다. 상기 코일기구(41)는 상기 제2결합부재(401)에 공급된 냉각유체에 의해 냉각될 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 제2냉각유체공급기구(402)에서 상기 제2결합부재(401)로 공급되어 상기 제2결합부재(401)를 냉각시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제2결합부재(4011)에 결합된 코일기구(41)를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 고온 환경을 갖는 기판 처리장치에 설치되는 경우에도, 상기 암들(21, 22, 23)을 이동시키기 위한 충분한 추력을 발생시킬 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 진공 환경에서도 상기 코일기구(41)에서 발생한 열이 지속적으로 축적되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2냉각유체공급기구(402) 및 상기 제2배출기구(403)는 상기 베이스프레임(1a)으로부터 이격된 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 제2냉각유체공급기구(402) 및 상기 제2배출기구(403)는 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 설치된 이송챔버 외부에 위치되게 설치될 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 진공 환경을 갖는 기판 처리장치에 설치되는 경우에도, 상기 냉각유체가 기판 처리장치가 수행하는 공정에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 상기 암기구(2), 상기 연동기구(3), 및 상기 구동유닛(4)의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 상기 암기구(2)는 이동암(21), 연결기구(22), 및 지지암(23)을 포함한다.
상기 이동암(21)은 상기 베이스프레임(1a)에 이동 가능하게 결합된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 이동암(21)은 상기 베이스프레임(1a)의 상측에 위치되고, 상기 연결기구(22)는 상기 이동암(21)의 상측에 위치되며, 상기 지지암(23)은 상기 연결기구(22)의 상측에 위치된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)은 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 연결기구(22)는 상기 이동암(21)이 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출된 방향으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동할 수 있고, 상기 지지암(23)은 상기 이동암(21)이 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출된 방향으로 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)은 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위한 스트로크를 분담하여 구현할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위해 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)을 긴 스트로크로 이동시킬 수 있다. 도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)은 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되어 적층되게 위치될 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 구현하는 스트로크에 비해 상대적으로 작은 크기로 형성될 수 있다.
따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 전체적인 크기를 줄일 수 있으면서도 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하기 위해 상기 암기구(2)를 긴 스트로크로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 기판 처리장치에 있어서 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 설치되는 이송챔버의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 이송챔버를 제조하기 위한 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 기판에 대한 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 기판이 이동하는 거리 또한 줄일 수 있으므로 작업 시간을 단축시킬 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 클러스터 방식의 기판 처리장치(미도시)와 인라인 방식의 기판 처리장치(미도시) 모두에 적용될 수 있다.
상기 이동암(21)은 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제1방향에 반대되는 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 연결기구(22)는 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동하고, 상기 지지암(23)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)은 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 연결기구(22)는 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동하고, 상기 지지암(23)은 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이와 같이, 상기 연결기구(22) 및 상기 지지암(23)은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 따라 상기 베이스프레임(1a)을 기준으로 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향) 중 어느 한 방향으로 돌출되게 이동할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 인라인 방식의 기판 처리장치에 적용되는 경우, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 회전되지 않고도 이송챔버의 양측에 배치된 공정챔버들에 대해 로딩공정과 언로딩공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)가 적용된 인라인 방식의 기판 처리장치는 상기 이송챔버에 상기 기판 이송장치(1)가 회전되기 위한 공간을 확보하지 않아도 되므로, 상기 이송챔버의 크기를 더 줄일 수 있고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는데 걸리는 작업시간을 더 단축시킬 수 있다.
상기 이동암(21)은 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있다. 상기 베이스프레임(1a)은 상기 이동암(21)과 대략 일치하는 크기 또는 상기 이동암(21)보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 상기 베이스프레임(1a)은 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있다. 상기 이동암(21)에는 상기 엔코더장치(10)의 스케일(12)이 설치된다. 상기 스케일(12)은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 갖는 길이와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 스케일(12)은 상기 이동암(21)이 이동 가능한 거리와 대략 일치하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 스케일(12)은 상기 베이스프레임(1a)에 설치된 엔코더헤드(11)와 마주보게 상기 이동암(21)에 설치된다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 상기 연결기구(22)는 상기 이동암(21)과 상기 지지암(23) 사이에 위치된다. 상기 연결기구(22)는 상기 이동암(21)에 이동 가능하게 결합된다. 상기 연결기구(22)에는 상기 지지암(23)이 이동 가능하게 결합된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 연결기구(22)는 상기 베이스프레임(1a)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 연결기구(22)는 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 연결기구(22)는 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 연결기구(22)는 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 이동암(21)과 상기 지지암(23) 사이에 중첩되어 적층되게 위치될 수 있다.
상기 연결기구(22)는 복수개의 연결암(221, 222)을 포함한다. 상기 연결암들(221, 222)은 상기 연동기구(3)에 의해 서로 연동하여 이동할 수 있다. 상기 이동암(21), 상기 연결암들(221, 222), 및 상기 지지암(23)은 상기 연동기구(3)에 의해 연동하여 이동할 수 있다. 예컨대, 상기 연결기구(22)는 제1연결암(221) 및 제2연결암(222)을 포함할 수 있다. 상기 제1연결암(221)은 상기 이동암(21)에 이동 가능하게 결합되고, 상기 연동기구(3)에 의해 상기 이동암(21)이 이동함에 따라 연동하여 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제1연결암(221)은 상기 이동암(21)이 돌출된 방향으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 제2연결암(222)은 상기 제1연결암(221)과 상기 지지암(23) 사이에 설치된다. 상기 제2연결암(222)은 상기 제1연결암(221)에 이동 가능하게 결합되고, 상기 연동기구(3)에 의해 상기 제1연결암(221)이 이동함에 따라 연동하여 이동할 수 있다. 상기 제1연결암(221)이 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제2연결암(222)은 상기 제1연결암(221)이 돌출된 방향으로 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 지지암(23)은 상기 제2연결암(222)에 이동 가능하게 결합되고, 상기 연동기구(3)에 의해 상기 제2연결암(222)이 이동함에 따라 연동하여 이동할 수 있다. 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 지지암(23)은 상기 제2연결암(222)이 돌출된 방향으로 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 연결기구(22)는 하나의 연결암(221)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 연결암(221)에서 상기 베이스프레임(1a)을 향하는 일면은 상기 이동암(21)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 연결암(221)에서 상기 지지암(23)을 향하는 타면에는 상기 지지암(23)이 이동 가능하게 결합될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 연결기구(22)는 3개 이상의 연결암(221)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 연결암(221)들은 상기 연동기구(3)에 의해 서로 연동하여 이동할 수 있다. 상기 연결암(221)들 중 상기 베이스프레임(1a)에 가장 가깝게 위치된 것은 상기 이동암(21)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 연결암(221)들 중 상기 지지암(23)에 가장 가깝게 위치된 것에는 상기 지지암(23)이 이동 가능하게 결합될 수 있다.
도 14 및 도 15을 참고하면, 상기 연결암들(221, 222)은 각각 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 긴 바(Bar) 형태로 형성된 2개의 연결프레임들(221a, 221b, 222a, 222b)을 포함한다. 상기 연결프레임들(221a, 221b, 222a, 222b)에는 각각 상기 연동기구(3)가 결합되고, 상기 연동기구(3)에 의해 연동하여 이동할 수 있다. 상기 연결프레임들(221a, 221b, 222a, 222b)은 각각 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 위치된다. 이에 따라, 상기 연결암들(221, 222) 각각이 갖는 중량을 줄일 수 있고, 상기 연결암들(221, 222) 각각에 중량에 의한 처짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 연결암들(221, 222)이 각각 2개의 연결프레임들(221a, 221b, 222a, 222b)을 포함하는 경우, 상기 연결암들(221, 222) 각각이 갖는 중량을 줄일 수 있으나 그만큼 상기 지지암(23)을 지지하기 위한 지지력이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지암(23)에 처짐이 발생할 수 있고, 상기 지지암(23)에 기판이 지지된 경우에는 상기 지지암(23)에 처짐이 발생될 가능성이 높아지게 된다. 이와 같이 상기 지지암(23)에 처짐이 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 연결암들(221, 222) 중 적어도 하나는 지지력을 보강하기 위한 보강부재(22a)를 포함한다. 상기 보강부재(22a)는 상기 연결암들(221, 222) 각각이 갖는 2개의 연결프레임들(221a, 221b, 222a, 222b)에 연결되게 형성됨으로써 상기 연결암들(221, 222)이 갖는 지지력을 보강할 수 있다. 예컨대, 상기 연결기구(22)가 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222)을 포함하는 경우, 상기 보강부재(22a)는 상기 제1연결암(221)이 갖는 2개의 연결프레임들(221a, 221b)에 연결되게 형성된다. 이에 따라, 상기 보강부재(22a)는 상기 제2연결암(222)을 지지하기 위한 상기 제1연결암(221)의 지지력을 보강할 수 있고, 이로 인해 상기 지지암(23)을 지지하기 위한 상기 제2연결암(222)의 지지력을 보강할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 보강부재(22a)는 상기 제2연결암(222)에만 형성될 수도 있고, 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222) 모두에 형성될 수도 있다. 상기 보강부재(22a)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 연결암들(221, 222)이 갖는 길이보다 짧은 길이로 형성된다. 상기 보강부재(22a)는 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 보강부재(22a)는 상기 지지암(23)에도 형성될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 상기 지지암(23)은 상기 연결기구(22)에 이동 가능하게 결합된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 지지암(23)은 상기 연결기구(22)의 상측에 위치된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 지지암(23)은 상기 베이스프레임(1a)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 지지암(23)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 이동암(21)이 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 지지암(23)은 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 상기 지지암(23)은 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 이동암(21) 및 상기 연결기구(22)와 서로 중첩되어 적층되게 위치될 수 있다. 상기 연결기구(22)가 복수개의 연결암들(221, 222)을 포함하는 경우, 상기 지지암(23)은 상기 연결암들(221, 222) 중 상기 지지암(23)에 가장 가깝게 위치한 것에 이동 가능하게 결합된다. 예컨대, 상기 연결기구(22)가 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222)을 포함하는 경우, 상기 지지암(23)은 상기 제2연결암(222)에 이동 가능하게 결합된다. 상기 지지암(23)은 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동한 방향으로 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다.
도 14 및 도 15을 참고하면, 상기 지지암(23)은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 긴 바(Bar) 형태로 형성된 2개의 지지프레임들(23a, 23b)을 포함한다. 상기 지지프레임들(23a, 23b)에는 각각 상기 연동기구(3)가 결합되고, 상기 연동기구(3)에 의해 연동하여 이동할 수 있다. 상기 제2연결암(222)이 2개의 연결프레임들(222a, 222b)을 포함하는 경우, 2개의 연결프레임들(222a, 222b)에는 각각 상기 지지프레임들(23a, 23b)이 이동 가능하게 결합된다. 상기 지지프레임들(23a, 23b)은 각각 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 위치된다. 이에 따라, 상기 지지암(23)이 갖는 중량을 줄일 수 있고, 상기 지지암(23)에 중량에 의한 처짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 지지암(23)은 상기 기판을 지지할 수 있다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 기판은 상기 지지암(23)의 상측에 지지될 수 있다. 상기 지지암(23)은 상기 기판을 지지하기 위한 지지부재(231)를 포함할 수 있다. 도 13의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(231)는 전체적으로 원반형태로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(231)는 중앙 부분에 형성된 홈(2311)과 상기 홈(2311)에 의해 고리형태로 형성된 지지면(2312)을 포함한다. 상기 기판은 상기 지지면(2312)에 접촉되어 지지될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부재(231)는 상기 홈(2311)에 의해 상기 기판에 접촉되는 면적을 줄임으로써 상기 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 상기 지지면(2312)에 의해 상기 기판을 충분한 지지력으로 지지할 수 있다. 상기 홈(2311)은 원반형태로 형성될 수 있고, 상기 지지면(2312)은 원형 고리형태로 형성될 수 있다. 상기 지지암(23)은 상기 지지부재(231)를 복수개 포함한다. 이 경우, 상기 지지부재(231)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 소정 간격으로 이격되어 복수개가 설치된다. 상기 지지암(23)이 2개의 지지프레임들(23a, 23b)을 포함하는 경우, 상기 지지부재(231)들은 상기 지지프레임들(23a, 23b)에 각각 복수개가 설치된다.
도 14 내지 도 17을 참고하면, 상기 연동기구(3)는 상기 암기구(2)가 갖는 암들(21, 22, 23)을 서로 연동하여 이동시킨다. 상기 연동기구(3)는 상기 암기구(2)에 결합된다. 상기 연동기구(3)는 복수개의 피니언기어 및 복수개의 랙기어를 포함할 수 있다. 상기 피니언기어들은 상기 구동유닛(4)에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 랙기어들은 상기 피니언기어에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환한다. 이에 따라, 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나가 상기 구동유닛(4)에 의해 이동하면, 상기 피니언기어들이 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 랙기어들이 상기 피니언기어들의 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써, 상기 암들(21, 22, 23)은 서로 연동하여 이동할 수 있다. 상기 피니언기어들은 각각 상기 암들(21, 22, 23) 각각이 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 갖는 길이를 기준으로, 가운데 부분에 위치되게 상기 암들(21, 22, 23)에 결합될 수 있다.
상기 연동기구(3)는 상기 베이스프레임(1a)에 결합된 베이스랙기어(31), 상기 이동암(21)에 결합된 이동피니언기어(32), 상기 연결기구(22)에 결합된 연결랙기어(33)와 연결피니언기어(34), 및 상기 지지암(33)에 결합된 지지랙기어(35)를 포함한다.
상기 베이스랙기어(31)는 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 이동암(21)을 향하는 면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 베이스랙기어(31)는 상기 베이스프레임(1a)의 윗면에 설치된다. 상기 베이스랙기어(31)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 베이스프레임(1a)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 베이스랙기어(31)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 베이스랙기어(31)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다.
상기 이동피니언기어(32)는 상기 이동암(21)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 이동피니언기어(32)는 상기 베이스랙기어(31)에 맞물림되게 상기 이동암(21)에 결합된다. 상기 이동피니언기어(32)는 상기 이동암(21)이 이동함에 따라 상기 베이스랙기어(31)에 맞물림되어 회전할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 이동피니언기어(32)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 2개의 이동피니언기어(32)를 포함할 수 있고, 상기 이동피니언기어(32)들은 상기 이동암(21)의 양측면에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 이동암(21)의 양측면은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)을 향하는 2개의 측면이다. 상기 연동기구(3)는 상기 이동피니언기어(32)들에 상응하는 개수로 상기 베이스랙기어(31)를 포함할 수 있다. 상기 베이스랙기어(31)는 상기 이동피니언기어(32)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 베이스프레임(1a)에 설치될 수 있다. 상기 이동피니언기어(32)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 이동암(21)이 갖는 길이를 기준으로, 상기 이동암(21)의 가운데 부분에 위치되게 상기 이동암(21)에 결합될 수 있다.
상기 연결랙기어(33)는 상기 연결기구(22)에 결합된다. 상기 연결랙기어(33)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 연결기구(22)가 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 연결랙기어(33)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 연결랙기어(33)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되어 상기 연결기구(22)에 결합될 수 있다.
상기 연결피니언기어(34)는 상기 연결기구(22)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 연동기구(3)는 상기 연결피니언기어(34)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 연결피니언기어(34)들은 상기 연결기구(22)의 양측면에 각각 회전 가능하게 결합된다. 상기 연결기구(22)의 양측면은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)을 향하는 2개의 측면이다. 상기 연결피니언기어(34)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 연결기구(22)가 갖는 길이를 기준으로, 상기 연결기구(22)의 가운데 부분에 위치되게 상기 연결기구(22)에 결합될 수 있다.
상기 연결기구(22)가 복수개의 연결암들(221, 222)을 포함하는 경우, 상기 연동기구(3)는 상기 연결암(221, 222)들에 각각 결합되는 복수개의 연결랙기어(33)와 복수개의 연결피니언기어(34)를 포함한다. 예컨대, 상기 연결기구(22)가 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222)을 포함하는 경우, 상기 연동기구(3)는 제1연결랙기어(331), 제1연결피니언기어(341), 제2연결랙기어(332), 및 제2연결피니언기어(342)를 포함한다.
상기 제1연결랙기어(331)는 상기 제1연결암(221)에 결합된다. 상기 제1연결랙기어(331)는 상기 이동피니언기어(32)에 맞물림되어 상기 이동피니언기어(32)가 회전함에 따라 이동할 수 있다. 상기 제1연결랙기어(331)가 상기 이동피니언기어(32)가 회전함에 따라 이동하면, 상기 제1연결랙기어(331)가 결합된 상기 제1연결암(221)이 이동할 수 있다. 상기 제1연결랙기어(331)는 상기 제1연결암(221)에서 상기 이동암(21)을 향하는 일면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 제1연결랙기어(331)는 상기 제1연결암(221)의 밑면에 설치된다. 상기 제1연결랙기어(331)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 제1연결암(221)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 제1연결랙기어(331)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 제1연결랙기어(331)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제1연결암(221)이 2개의 연결프레임들(221a, 221b)을 포함하는 경우, 상기 제1연결랙기어(331)들은 상기 연결프레임들(221a, 221b) 각각에 설치된다. 상기 연동기구(3)는 상기 이동피니언기어(32)들에 상응하는 개수로 상기 제1연결랙기어(331)를 포함할 수 있다. 상기 제1연결랙기어(331)는 상기 이동피니언기어(32)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 제1연결암(221)에 설치될 수 있다.
상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 제1연결암(221)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 제1연결암(221)이 이동함에 따라 회전할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 제1연결피니언기어(341)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 2개의 제1연결피니언기어(341)를 포함할 수 있고, 상기 제1연결피니언기어(341)들은 상기 제1연결암(221)의 양측면에 각각 회전 가능하게 결합된다. 상기 제1연결암(221)의 양측면은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)을 향하는 2개의 측면이다. 상기 제1연결암(221)이 2개의 연결프레임들(221a, 221b)을 포함하는 경우, 상기 제1연결피니언기어(341)들은 상기 연결프레임들(221a, 221b) 각각에 설치된다. 상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 제1연결암(221)이 갖는 길이를 기준으로, 상기 제1연결암(221)의 가운데 부분에 위치되게 상기 제1연결암(221)에 결합될 수 있다.
상기 제2연결랙기어(332)는 상기 제2연결암(222)에 결합된다. 상기 제2연결랙기어(332)는 상기 제1연결피니언기어(341)에 맞물림되어 상기 제1연결피니언기어(341)가 회전함에 따라 이동할 수 있다. 상기 제2연결랙기어(332)가 상기 제1연결피니언기어(341)가 회전함에 따라 이동하면, 상기 제2연결랙기어(332)가 결합된 상기 제2연결암(222)이 이동할 수 있다. 상기 제2연결랙기어(332)는 상기 제2연결암(222)에서 상기 제1연결암(221)을 향하는 일면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 제2연결랙기어(332)는 상기 제2연결암(222)의 밑면에 설치된다. 상기 제2연결랙기어(332)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 제2연결암(222)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 제2연결랙기어(332)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 제2연결랙기어(332)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제2연결암(222)이 2개의 연결프레임들(222a, 222b)을 포함하는 경우, 상기 제2연결랙기어(332)들은 상기 연결프레임들(222a, 222b) 각각에 설치된다. 상기 연동기구(3)는 상기 제1연결피니언기어(341)들에 상응하는 개수로 상기 제2연결랙기어(332)를 포함할 수 있다. 상기 제2연결랙기어(332)는 상기 제1연결피니언기어(341)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 제2연결암(222)에 설치될 수 있다.
상기 제2연결피니언기어(342)는 상기 제2연결암(222)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 제2연결피니언기어(342)는 상기 제2연결암(222)이 이동함에 따라 회전할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 제2연결피니언기어(342)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 연동기구(3)는 2개의 제2연결피니언기어(342)를 포함할 수 있고, 상기 제2연결피니언기어(342)들은 상기 제2연결암(222)의 양측면에 각각 회전 가능하게 결합된다. 상기 제2연결암(222)의 양측면은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)을 향하는 2개의 측면이다. 상기 제2연결암(222)이 2개의 연결프레임들(222a, 222b)을 포함하는 경우, 상기 제2연결피니언기어(342)들은 상기 연결프레임들(222a, 222b) 각각에 설치된다. 상기 제2연결피니언기어(341)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 제2연결암(222)이 갖는 길이를 기준으로, 상기 제2연결암(222)의 가운데 부분에 위치되게 상기 제2연결암(222)에 결합될 수 있다. 도 14에는 상기 이동암(21), 상기 제1연결암(221), 상기 제2연결암(222), 및 상기 지지암(23)이 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되게 적층되었을 때, 상기 이동피니언기어(32), 상기 제1연결피니언기어(341), 및 상기 제2연결피니언기어(342)가 동일한 수직선상에 위치되지 않은 것으로 도시되었으나, 상기 이동피니언기어(32), 상기 제1연결피니언기어(341), 및 상기 제2연결피니언기어(342)는 동일한 수직선상에 위치될 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참고하면, 상기 지지랙기어(35)는 상기 지지암(23)에 결합된다. 상기 지지랙기어(35)는 상기 제2연결피니언기어(342)에 맞물림되어 상기 제2연결피니언기어(342)가 회전함에 따라 이동할 수 있다. 상기 지지랙기어(35)가 상기 제2연결피니언기어(342)가 회전함에 따라 이동하면, 상기 지지랙기어(35)가 결합된 상기 지지암(23)이 이동할 수 있다. 상기 지지랙기어(35)는 상기 지지암(23)에서 상기 제2연결암(222)을 향하는 일면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 지지랙기어(35)는 상기 지지암(23)의 밑면에 설치된다. 상기 지지랙기어(35)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 지지암(23)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 지지랙기어(35)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 지지랙기어(35)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제2지지암(23)이 2개의 지지프레임들(23a, 23b)을 포함하는 경우, 상기 지지랙기어(35)들은 상기 지지프레임들(23a, 23b) 각각에 설치된다. 상기 연동기구(3)는 상기 제2연결피니언기어(342)들에 상응하는 개수로 상기 지지랙기어(35)를 포함할 수 있다. 상기 지지랙기어(35)는 상기 제2연결피니언기어(342)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 지지암(23)에 설치될 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참고하면, 상기 연동기구(3)는 이동랙기어(36)를 더 포함한다. 상기 이동랙기어(36)는 상기 이동암(21)에 결합된다. 상기 이동랙기어(36)에는 상기 제1연결피니언기어(341)가 맞물림된다. 즉, 상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 이동랙기어(36)와 상기 제2연결랙기어(332)에 각각 맞물림된다. 이에 따라, 상기 제1연결암(221)이 이동하면, 상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 이동랙기어(36)를 따라 회전하여 상기 제2연결랙기어(332)를 이동시킬 수 있다. 상기 제2연결랙기어(332)가 상기 제1연결피니언기어(341)가 회전함에 따라 이동하면, 상기 제2연결랙기어(332)가 결합된 상기 제2연결암(222)이 이동할 수 있다. 상기 이동랙기어(36)는 상기 이동암(21)에서 상기 베이스프레임(1a)을 향하는 일면에 대해 반대되는 타면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 이동랙기어(36)는 상기 이동암(21)의 윗면에 설치된다. 상기 이동랙기어(36)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 이동암(21)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 이동랙기어(36)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 이동랙기어(36)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 제1연결피니언기어(341)들에 상응하는 개수로 상기 이동랙기어(36)를 포함할 수 있다. 상기 이동랙기어(36)는 상기 제1연결피니언기어(341)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 이동암(22)에 설치될 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참고하면, 상기 연동기구(3)는 제3연결랙기어(333)를 더 포함한다. 상기 제3연결랙기어(333)는 상기 제1연결암(221)에 결합된다. 상기 제3연결랙기어(333)에는 상기 제2연결피니언기어(342)가 맞물림된다. 즉, 상기 제2연결피니언기어(342)는 상기 제3연결랙기어(333)와 상기 지지랙기어(35)에 각각 맞물림된다. 이에 따라, 상기 제2연결암(222)이 이동하면, 상기 제2연결피니언기어(342)는 상기 제3연결랙기어(333)를 따라 회전하여 상기 지지랙기어(35)를 이동시킬 수 있다. 상기 지지랙기어(35)가 상기 제2연결피니언기어(342)가 회전함에 따라 이동하면, 상기 지지랙기어(35)가 결합된 상기 지지암(23)이 이동할 수 있다. 상기 제3연결랙기어(333)는 상기 제1연결암(221)에서 상기 제1연결랙기어(331)가 설치된 일면에 대해 반대되는 타면에 설치된다. 도 14를 기준으로 할 때, 상기 제3연결랙기어(333)는 상기 제1연결암(221)의 윗면에 설치된다. 상기 제3연결랙기어(333)는 상기 이동암(21)이 이동하는 방향으로 상기 제1연결암(221)이 갖는 길이에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 제3연결랙기어(333)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 제3연결랙기어(333)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향, 도 15에 도시됨)으로 소정 거리로 이격되게 설치될 수 있다. 상기 연동기구(3)는 상기 제2연결피니언기어(342)들에 상응하는 개수로 상기 제3연결랙기어(333)를 포함할 수 있다. 상기 제3연결랙기어(333)는 상기 제2연결피니언기어(342)가 맞물림될 수 있는 위치에서 상기 제1연결암(221)에 설치될 수 있다.
이하에서는 상기 암기구(2)와 상기 연동기구(3)의 작동관계에 관해 첨부된 도 14 내지 도 17을 참고하여 상세히 설명한다.
우선, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 암기구(2)가 갖는 암들(21, 22, 23)은 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되어 적층되게 위치된 상태이다. 이 상태에서, 상기 구동유닛(4, 도 13에 도시됨)이 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나를 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시킨다. 예컨대, 상기 구동유닛(4)은 상기 이동암(21)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시킬 수 있다.
다음, 상기 이동암(21)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동하면, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 이동암(21)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되게 이동한다. 상기 이동암(21)이 이동함에 따라, 상기 이동피니언기어(32)는 상기 베이스랙기어(31)에 맞물림되어 상기 베이스랙기어(31)를 따라 회전한다. 상기 이동피니언기어(32)가 상기 베이스랙기어(31)를 따라 회전하면, 상기 이동피니언기어(32)에 맞물림된 상기 제1연결랙기어(331)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동한다.
다음, 상기 제1연결랙기어(311)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동하면, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 제1연결암(221)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동한다. 상기 제1연결암(221)이 이동함에 따라, 상기 제1연결피니언기어(341)는 상기 이동랙기어(36)에 맞물림되어 상기 이동랙기어(36)를 따라 회전한다. 상기 제1연결피니언기어(341)가 상기 이동랙기어(36)를 따라 회전하면, 상기 제1연결피니언기어(341)에 맞물림된 상기 제2연결랙기어(332)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동한다.
다음, 상기 제2연결랙기어(332)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동하면, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 제2연결암(222)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동한다. 상기 제2연결암(222)이 이동함에 따라, 상기 제2연결피니언기어(342)는 상기 제3연결랙기어(333)에 맞물림되어 상기 제3연결랙기어(333)를 따라 회전한다. 상기 제2연결피니언기어(342)가 상기 제3연결랙기어(333)를 따라 회전하면, 상기 제2연결피니언기어(342)에 맞물림된 상기 지지랙기어(35)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동한다.
다음, 상기 지지랙기어(35)가 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동하면, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 지지암(23)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동한다. 상술한 바와 같이 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 연동기구(3)에 의해 서로 연동하여 이동함으로써, 상기 베이스프레임(1a)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 위치될 수 있다. 상기 암들(21, 22, 23)이 상기 베이스프레임(1a)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 이동한 상태에서, 상기 구동유닛(4, 도 13에 도시됨)이 상기 이동암(21)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키면, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 베이스프레임(1a)에서 서로 중첩되어 적층되게 이동할 수 있다. 그리고, 상기 구동유닛(4, 도 13에 도시됨)이 상기 이동암(21)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 더 이동시키면, 도 17에 도시된 바와 같이 상기 암들(21, 22, 23)은 상기 베이스프레임(1a)으로부터 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동할 수 있다.
도 14, 도 18 및 도 19을 참고하면, 상기 연동기구(3)가 갖는 피니언기어들(32, 34) 중에서 적어도 하나는 제1서브피니언기어(3a)와 제2서브피니언기어(3b)를 포함할 수 있다. 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)는 서로 연결되게 형성되고, 이에 따라 함께 회전할 수 있다. 상기 제1서브피니언기어(3a)는 상기 연동기구(3)가 갖는 랙기어들(31, 33, 35) 중에서 제1랙기어(3c)에 맞물림된다. 상기 제2서브피니언기어(3b)는 상기 연동기구(3)가 갖는 랙기어들(31, 33, 35) 중에서 제2랙기어(3d)에 맞물림된다. 상기 제1랙기어(3c)와 상기 제2랙기어(3d)는 서로 다른 암들(21, 22, 23)에 결합된다. 상기 제1서브피니언기어(3a)는 상기 제1랙기어(3c)에 맞물림되어 상기 제1랙기어(3c)를 따라 회전할 수 있고, 상기 제2서브피니언기어(3b)는 상기 제2랙기어(3d)에 맞물림되어 상기 제2랙기어(3d)를 이동시킬 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제1서브피니언기어(3a)가 갖는 제1직경(D1)은 상기 제2서브피니언기어(3b)가 갖는 제2직경(D2)보다 작은 크기로 형성된다. 이에 따라, 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)가 소정 각도(R)로 회전하면, 상기 제2서브피니언기어(3b)는 상기 제1서브피니언기어(3a)가 회전된 거리(L1)보다 큰 거리(L2)로 회전할 수 있다. 따라서, 상기 제1서브피니언기어(3a)가 상기 제1랙기어(3c)를 따라 회전한 거리에 비해, 상기 제2서브피니언기어(3b)는 상기 제2랙기어(3d)를 더 큰 거리로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암들(21, 22, 23)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키는데 걸리는 시간을 줄임으로써, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는데 걸리는 작업시간을 단축시킬 수 있다.
상기 연동기구(3)가 갖는 피니언기어들(32, 34) 중에서 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)를 포함하는 피니언기어들(32, 34)은, 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 암들(21, 22, 23)이 서로 중첩되어 적층된 방향을 수직방향이라 정의할 때, 수평방향으로 설치될 수 있다. 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)는 수직방향으로 소정 거리 이격되게 형성될 수 있다. 상기 연동기구(3)가 갖는 랙기어들(31, 33, 35) 중에서 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)에 맞물림된 상기 제1랙기어(3c)와 상기 제2랙기어(3d)도 수평방향으로 설치될 수 있다. 상기 연동기구(3)가 갖는 피니언기어들(32, 34) 중에서 상기 제1서브피니언기어(3a)와 상기 제2서브피니언기어(3b)를 포함하지 않는 피니언기어들(32, 34)은, 도 14에 도시된 바와 같이 수직방향으로 설치될 수 있고, 이에 맞물림된 랙기어들(31, 33, 35)도 수직방향으로 설치될 수 있다.
예컨대, 도 20에 도시된 바와 같이 상기 제1연결피니언기어(331)는 제1서브연결피니언기어(331a) 및 제2서브연결피니언기어(331b)를 포함할 수 있다. 상기 제1서브연결피니언기어(331a)와 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 서로 연결되게 형성된다. 상기 제1서브연결피니언기어(331a)는 상기 이동랙기어(36)에 맞물림되고, 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 상기 제2연결랙기어(332)에 맞물림된다. 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 상기 제1서브연결피니언기어(331a)가 갖는 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 이에 따라, 상기 제1연결피니언기어(331)가 결합된 제1연결암(221)이 이동하면, 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 상기 제1서브연결피니언기어(331a)가 회전한 거리보다 큰 거리로 회전할 수 있다. 따라서, 상기 제1서브연결피니언기어(331)가 상기 이동랙기어(36)를 따라 회전한 거리에 비해, 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 상기 제2연결랙기어(332)를 더 큰 거리로 이동시킴으로써 상기 제2연결암(222)이 이동하는 속도를 증가시킬 수 있다.
상기 제1서브연결피니언기어(331a)와 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 암들(21, 22, 23)이 서로 중첩되어 적층된 방향을 수직방향이라 정의할 때, 수평방향으로 설치될 수 있다. 상기 제1서브연결피니언기어(331a)와 상기 제2서브연결피니언기어(331b)는 수직방향으로 소정 거리 이격되게 형성될 수 있다. 상기 이동랙기어(36)와 상기 제2연결랙기어(332)는 소정 거리 이격되게 수평방향으로 설치될 수 있고, 상기 제1서브연결피니언기어(331a)와 상기 제2서브연결피니언기어(331b)에 각각 맞물림되는 부분이 서로 마주보게 설치될 수 있다.
도 13 내지 도 17을 참고하면, 상기 구동유닛(4)은 상기 암들(21, 22, 23) 중 어느 하나를 이동시킨다. 상기 구동유닛(4)은 상기 이동암(21)에 결합될 수 있고, 상기 이동암(21)을 이동시킬 수 있다. 상기 구동유닛(4)이 상기 이동암(21)을 이동시키면, 상기 이동암(21)에 결합된 이동피니언기어(32)가 회전하고, 이에 따라 상기 연결기구(22)와 상기 지지암(23)이 연동하여 이동할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 구동유닛(4)은 상기 연결기구(22) 또는 상기 지지암(23)에 결합될 수도 있고, 상기 연결기구(22) 또는 상기 지지암(23)을 이동시킬 수도 있다.
상기 구동유닛(4)은 상기 이동암(21)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 구동유닛(4)이 상기 이동암(21)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동시키면, 상기 이동암(21)에 결합된 이동피니언기어(32)가 시계방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)은 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 구동유닛(4)이 상기 이동암(21)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동시키면, 상기 이동암(21)에 결합된 이동피니언기어(32)가 반시계방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)은 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동할 수 있다.
상기 구동유닛(4)은 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 제1위치와 제2위치 중 어느 하나에 위치되도록 상기 이동암(21)을 이동시킬 수 있다. 상기 제1위치는 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출되는 위치이다. 예컨대, 상기 제1위치는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출된 위치, 및 도 17에 도시된 바와 같이 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 상기 베이스프레임(1a)으로부터 돌출된 위치이다. 상기 제2위치는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 상기 베이스프레임(1a)에서 중첩되게 적층되는 위치이다.
상술한 바와 같이, 상기 구동유닛(4)은 리니어모터가 이용된다. 이 경우, 상기 구동유닛(4)은 상기 코일기구(41) 및 이동기구(42)를 포함한다. 상기 이동기구(42)는 상기 코일기구(41)와 상기 자성체(421) 간에 작용하는 전자력에 의해 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 이동기구(42)가 이동함에 따라, 상기 이동기구(42)에 결합된 이동암(21)이 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 이동할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 구동유닛(4)은 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 이동암(21)을 이동시킬 수도 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 구동유닛(4)은 상기 베이스프레임(1a)에 결합된 리니어가이드레일(Linear Guide Rail, LM Rail), 및 상기 이동기구(42)에 결합된 리니어가이드블록(Linear Guide Block, LM Block)을 포함할 수 있다. 상기 이동기구(42)에 결합된 리니어가이드블록(LM Block)은 상기 베이스프레임(1a)에 결합된 리니어가이드레일(LM Rail)에 이동 가능하게 결합되고, 이에 따라 상기 이동기구(42)는 상기 리니어가이드레일과 상기 리니어가이드블록에 의해 직선으로 이동할 수 있다.
도 13 및 도 15을 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암기구(2)를 복수개 포함할 수도 있다. 상기 암기구(2)들은 각각 상기 베이스프레임(1a)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 암기구(2)들은 각각 상기 구동유닛(4)의 양측에 결합되고, 상기 구동유닛(4)에 의해 함께 이동할 수 있다. 상기 구동유닛(4)에는 상기 암기구(2)들의 이동암(21)들이 결합될 수 있다. 상기 이동암(21)들은 각각 상기 이동기구(42)의 양측에 결합될 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 대형화된 기판의 경우, 상기 암기구(2)들이 상기 기판을 분담하여 지지함으로써 상기 기판이 갖는 무게에 의해 상기 암기구(2)들에 처짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암기구(2)들이 하나의 구동유닛(4)에 의해 이동하도록 구성됨으로써, 재료비를 줄일 수 있고, 상기 로딩공정과 언로딩공정을 수행하는 과정에서 상기 암기구(2)들이 동일한 거리로 이동하도록 용이하게 제어할 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 암기구(2)들에 각각 결합된 복수개의 엔코더장치(10)를 복수개 포함할 수도 있다.
도 21를 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 복수개의 가이드기구(5)를 포함한다.
상기 가이드기구(5)들은 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23) 각각이 직선으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 상기 가이드기구(5)들은 상기 이동암(21), 상기 연결기구(22), 및 상기 지지암(23)이 이동하는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 제1가이드기구(51), 제2가이드기구(52), 제3가이드기구(53), 및 제4가이드기구(54)를 포함한다.
상기 제1가이드기구(51)는 상기 베이스프레임(1a)과 상기 이동암(21) 사이에 위치된다. 상기 제1가이드기구(51)는 상기 베이스프레임(1a)에 결합된다. 상기 제1가이드기구(51)에는 상기 이동암(21)이 이동 가능하게 결합된다. 상기 제1가이드기구(51)는 상기 이동암(21)이 직선으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 제1가이드기구(51)를 복수개 포함할 수 있고, 상기 제1가이드기구(51)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 설치될 수 있다. 상기 제1가이드기구(51)는 리니어가이드레일(LM Rail)일 수 있다.
상기 제2가이드기구(52)는 상기 이동암(21)과 상기 제1연결암(221) 사이에 위치된다. 도 21를 기준으로 할 때, 상기 제2가이드기구(52)는 상기 제1연결암(221)의 밑면에 결합되고, 상기 이동암(21)의 윗면에 이동 가능하게 결합된다. 상기 제2가이드기구(52)는 상기 제1연결암(221)이 직선으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 상기 제1연결암(221)이 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제2가이드기구(52) 또한 상기 이동암(21)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2가이드기구(52)는 상기 이동암(21)으로부터 돌출된 제1연결암(221)을 지지하기 위한 지지력을 강화할 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 제2가이드기구(52)를 복수개 포함할 수 있고, 상기 제2가이드기구(52)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 설치될 수 있다. 상기 제2가이드기구(52)는 리니어가이드레일(LM Rail)일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 이동암(21)의 윗면에는 상기 제2가이드기구(52)가 이동 가능하게 결합되는 리니어가이드블록(LM Block)이 설치될 수도 있다.
상기 제3가이드기구(53)는 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222) 사이에 위치된다. 도 21를 기준으로 할 때, 상기 제3가이드기구(53)는 상기 제2연결암(222)의 밑면에 결합되고, 상기 제1연결암(221)의 윗면에 이동 가능하게 결합된다. 상기 제3가이드기구(53)는 상기 제2연결암(222)이 직선으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제3가이드기구(53) 또한 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3가이드기구(53)는 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출된 제2연결암(222)을 지지하기 위한 지지력을 강화할 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 제3가이드기구(53)를 복수개 포함할 수 있고, 상기 제3가이드기구(53)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 설치될 수 있다. 상기 제3가이드기구(53)는 리니어가이드레일(LM Rail)일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1연결암(221)의 윗면에는 상기 제3가이드기구(53)가 이동 가능하게 결합되는 리니어가이드블록(LM Block)이 설치될 수도 있다.
상기 제4가이드기구(54)는 상기 제2연결암(222)과 상기 지지암(23) 사이에 위치된다. 도 21를 기준으로 할 때, 상기 제4가이드기구(54)는 상기 지지암(23)의 밑면에 결합되고, 상기 제2연결암(222)의 윗면에 이동 가능하게 결합된다. 상기 제4가이드기구(54)는 상기 지지암(23)이 직선으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제4가이드기구(54) 또한 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 제4가이드기구(54)는 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출된 지지암(23)을 지지하기 위한 지지력을 강화할 수 있다. 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 제4가이드기구(54)를 복수개 포함할 수 있고, 상기 제4가이드기구(54)들은 상기 이동암(21)이 이동하는 방향에 대해 수직한 방향(C축 방향)으로 소정 거리 떨어져 설치될 수 있다. 상기 제4가이드기구(54)는 리니어가이드레일(LM Rail)일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제2연결암(222)의 윗면에는 상기 제4가이드기구(54)가 이동 가능하게 결합되는 리니어가이드블록(LM Block)이 설치될 수도 있다.
도 14, 도 22 내지 도 24를 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 제1백래쉬 보상기구(6)를 더 포함한다.
상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 지지암(23)이 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동한 경우, 상기 지지랙기어(35)와 상기 지지랙기어(35)에 맞물림된 연결피니언기어(34) 간에 백래쉬(Backlash)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 백래쉬(Backlash)란 한 쌍의 기어를 맞물렸을 때 치면 사이에 생기는 틈새를 의미한다. 한 쌍의 기어가 원활하게 맞물려 회전되기 위해서는 소정의 백래쉬가 필요한데, 상기 지지암(23)이 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동한 후에는 백래쉬에 의해 상기 지지암(23)이 진동 등으로 흔들릴 수 있다. 따라서, 상기 지지암(23)이 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동한 후에는 백래쉬가 상기 로딩공정과 언로딩공정에 대한 정확성을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다. 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 지지암(23)이 상기 연결기구(22)로부터 돌출되게 이동한 후에, 상기 지지랙기어(35)와 상기 지지랙기어(35)에 맞물림된 연결피니언기어(34) 간에 백래쉬(Backlash)가 발생하는 것을 방지함으로써, 상기 지지암(23)이 진동 등으로 흔들리는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 로딩공정과 언로딩공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
상기 연결기구(22)가 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222)을 포함하는 경우, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향 측에서 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 상기 지지암(23)을 이동시킴으로써 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 14 및 도 23를 참고하면, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 제1하우징(61), 제1이동부재(62), 제1탄성부재(63), 및 제1스토퍼(64)를 포함한다.
상기 제1하우징(61)은 상기 연결기구(22)에 결합된다. 상기 연결기구(22)가 상기 제1연결암(221)과 상기 제2연결암(222)을 포함하는 경우, 상기 제1하우징(61)은 상기 제2연결암(222)에 결합된다. 상기 제1하우징(61)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1이동부재(62)는 상기 제1하우징(61)에 이동 가능하게 결합된다. 상기 제1이동부재(62)는 일단과 타단이 상기 제1하우징(61)을 기준으로 상기 제1하우징(61) 외측에 위치되고, 상기 일단과 타단의 사이 부분이 상기 제1하우징(61)에 삽입된다. 상기 제1하우징(61)은 상기 제1이동부재(62)가 삽입되기 위한 관통공(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1이동부재(62)의 일단과 타단은 상기 제1하우징(61)에 형성된 관통공 보다 큰 크기로 형성될 수 있다.
상기 제1탄성부재(63)는 일측이 상기 제1하우징(61)에 지지되고, 타측이 상기 제1이동부재(62)에 지지된다. 이에 따라, 상기 제1이동부재(62)는 상기 제1탄성부재(63)에 의해 탄성적으로 이동할 수 있다. 상기 제1탄성부재(63)는 스프링일 수 있다.
상기 제1스토퍼(64)는 상기 지지암(23)에 결합된다. 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제1스토퍼(64)는 상기 제1이동부재(62)에 가까워지게 이동하여 상기 제1이동부재(62)에 접촉될 수 있다. 이 과정에서 상기 제1스토퍼(64)는 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되는 방향으로 상기 제1이동부재(62)를 밀어서 상기 제1탄성부재(63)를 압축시킬 수 있다. 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동하는 것이 완료되면, 상기 제1탄성부재(63)가 복원력에 의해 인장되어 상기 제1이동부재(62)를 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되는 방향에 대해 반대되는 방향으로 밀게 된다. 이에 따라, 상기 제1스토퍼(64)는 상기 제1이동부재(62)에 밀려서 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 상기 지지암(23)을 이동시킴으로써, 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 14, 도 23 및 도 24를 참고하면, 상기 지지암(23)은 상기 제2연결암(222)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동할 수 있으므로, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 2개의 제1백래쉬 보상기구(6, 6')를 포함한다. 어느 하나의 제1백래쉬 보상기구(6)는, 도 23에 도시된 바와 같이 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 이동한 후에, 상기 지지암(23)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 소정 거리로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 다른 하나의 제1백래쉬 보상기구(6')는, 도 24에 도시된 바와 같이 상기 지지암(23)이 상기 제2연결암(222)으로부터 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동한 후에, 상기 지지암(23)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 소정 거리로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 지지랙기어(35)와 상기 제2연결피니언기어(342) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1백래쉬 보상기구들(6, 6')은 서로 소정 거리 이격되게 설치된다. 상기 제1백래쉬 보상기구들(6, 6')은 각각 상기 제1하우징(61, 61'), 상기 제1이동부재(62, 62'), 상기 제1탄성부재(63, 63'), 및 제1스토퍼(64, 64')를 포함한다. 상기 제1백래쉬 보상기구들(6, 6')은 상기 제1이동부재(62, 62') 및 상기 제1스토퍼(64, 64')가 서로 대칭되는 방향에 위치되게 설치된다.
도 14, 및 도 22 내지 도 24를 참고하면, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 제2백래쉬 보상기구(7)를 더 포함한다.
상기 제2백래쉬 보상기구(7)는 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동한 경우, 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬(Backlash)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동한 후에, 상기 제2연결암(222)이 진동 등으로 흔들리는 것을 방지함으로써, 상기 로딩공정과 언로딩공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향 측에서 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제2백래쉬 보상기구(7)는 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 상기 제2연결암(222)을 이동시킴으로써 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 14 및 도 23를 참고하면, 상기 제2백래쉬 보상기구(7)는 제2하우징(71), 제2이동부재(72), 제2탄성부재(73), 및 제2스토퍼(74)를 포함한다.
상기 제2하우징(71)은 상기 제2연결암(222)에 결합된다. 상기 제2하우징(71)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2이동부재(72)는 상기 제2하우징(71)에 이동 가능하게 결합된다. 상기 제2이동부재(72)는 일단과 타단이 상기 제2하우징(71)을 기준으로 상기 제2하우징(71) 외측에 위치되고, 상기 일단과 타단의 사이 부분이 상기 제2하우징(71)에 삽입된다. 상기 제2하우징(71)은 상기 제2이동부재(72)가 삽입되기 위한 관통공(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2이동부재(72)의 일단과 타단은 상기 제2하우징(71)에 형성된 관통공 보다 큰 크기로 형성될 수 있다.
상기 제2탄성부재(73)는 일측이 상기 제2하우징(71)에 지지되고, 타측이 상기 제2이동부재(72)에 지지된다. 이에 따라, 상기 제2이동부재(72)는 상기 제2탄성부재(73)에 의해 탄성적으로 이동할 수 있다. 상기 제2탄성부재(73)는 스프링일 수 있다.
상기 제2스토퍼(74)는 상기 제1연결암(221)에 결합된다. 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제2이동부재(72)는 상기 제2스토퍼(74)에 가까워지게 이동하여 상기 제2스토퍼(74)에 접촉될 수 있다. 이 과정에서 상기 제2하우징(71)은 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되는 방향으로 상기 제2탄성부재(73)를 밀어서 상기 제2탄성부재(73)를 압축시킬 수 있다. 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하는 것이 완료되면, 상기 제2탄성부재(73)가 복원력에 의해 인장되어 상기 제2하우징(71)을 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되는 방향에 대해 반대되는 방향으로 밀게 된다. 이에 따라, 상기 제2연결암(222)은 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)는 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출되게 이동하면, 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 돌출된 방향에 대해 반대되는 방향으로 상기 제2연결암(222)을 이동시킴으로써, 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 14, 도 23 및 도 24를 참고하면, 상기 제2연결암(222)은 상기 제1연결암(221)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)과 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동할 수 있으므로, 본 고안에 따른 기판 이송장치(1)는 2개의 제2백래쉬 보상기구(7, 7')를 포함한다. 어느 하나의 제2백래쉬 보상기구(7)는, 도 23에 도시된 바와 같이 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 돌출되게 이동한 후에, 상기 제2연결암(222)을 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 소정 거리로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 다른 하나의 제1백래쉬 보상기구(7')는, 도 24에 도시된 바와 같이 상기 제2연결암(222)이 상기 제1연결암(221)으로부터 상기 제2방향(B 화살표 방향)으로 돌출되게 이동한 후에, 상기 제2연결암(222)을 상기 제1방향(A 화살표 방향)으로 소정 거리로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2연결랙기어(332)와 상기 제1연결피니언기어(341) 간에 백래쉬가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2백래쉬 보상기구들(7, 7')은 서로 소정 거리 이격되게 설치될 수 있다. 상기 제2백래쉬 보상기구들(7, 7')은 각각 상기 제2하우징(71, 71'), 상기 제2이동부재(72, 72'), 상기 제2탄성부재(73, 73'), 및 제2스토퍼(74, 74')를 포함한다. 상기 제2백래쉬 보상기구들(7, 7')은 상기 제2이동부재(72, 72') 및 상기 제2스토퍼(74, 74')가 서로 대칭되는 방향에 위치되게 설치된다.
도 14, 및 도 22 내지 도 24를 참고하면, 상기 제1백래쉬 보상기구(6)가 갖는 제1하우징(6)과 상기 제2백래쉬 보상기구(7')가 갖는 제2하우징(7')은 일체로 형성될 수도 있고, 상기 제1백래쉬 보상기구(6')가 갖는 제1하우징(6')과 상기 제2백래쉬 보상기구(7)가 갖는 제2하우징(7)은 일체로 형성될 수도 있다. 상기 베이스프레임(1a)에서 상기 암들(21, 22, 23)이 서로 중첩되어 적층된 방향을 수직방향이라 정의할 때, 도 23 및 도 24에는 상기 제1백래쉬 보상기구들(6, 6')과 상기 제2백래쉬 보상기구들(7, 7')이 수직방향으로 나란하게 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 도 22에 도시된 바와 같이 상기 제1백래쉬 보상기구들(6, 6')과 상기 제2백래쉬 보상기구들(7, 7')은 수평방향으로 나란하게 설치될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 엔코더장치 11 : 엔코더헤드 12 : 스케일 13 : 제1냉각유닛
20 : 제1설치부재 30 : 제2설치부재 40 : 제2냉각유닛
200 : 선형전동기 131 : 제1결합부재 401 : 제2결합부재
1 : 기판 이송장치 2 : 암기구 3 : 연동기구 4 : 구동유닛
5 : 가이드기구 6 : 제1백래쉬 보상기구 7 : 제2백래쉬 보상기구
21 : 이동암 22 : 연결기구 23 : 지지암 31 : 베이스랙기어
32 : 이동피니언기어 33 : 연결랙기어 34 : 연결피니언기어
35 : 지지랙기어 36 : 이동랙기어 221 : 제1연결암 222 : 제2연결암
331 : 제1연결랙기어 332 : 제2연결랙기어 333 : 제3연결랙기어
341 : 제1연결피니언기어 342 : 제2연결피니언기어 1a : 베이스프레임

Claims (17)

  1. 제1설치부재에 설치된 엔코더헤드(Encoder Head);
    상기 엔코더헤드와 마주보게 제2설치부재에 설치된 스케일(Scale); 및
    상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 포함하고,
    상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함하는 엔코더장치.
  2. 제1설치부재에 이동 가능하게 결합된 제2설치부재에 설치된 스케일;
    상기 스케일을 감지하기 위해 상기 스케일과 마주보게 설치된 엔코더헤드; 및
    상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 포함하고,
    상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함하는 엔코더장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1결합부재에는 내부에 상기 제1냉각유체공급기구로부터 공급된 냉각유체가 유동하기 위한 제1냉각유로가 형성된 것을 특징으로 하는 엔코더장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1결합부재에는 상기 엔코더헤드가 삽입되는 제1삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 엔코더장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1냉각유닛은 상기 제1냉각유로로부터 냉각유체를 배출하기 위한 제1배출기구를 포함하고;
    상기 제1배출기구는 상기 제1냉각유로에 연통되게 연결된 것을 특징으로 하는 엔코더장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1냉각유체공급기구는 압축유체를 공급하기 위한 제1압축유체공급기구, 및 상기 제1압축유체공급기구와 상기 제1결합부재 각각에 연통되게 연결된 제1냉각기구를 포함하고;
    상기 제1냉각기구는 상기 제1압축유체공급기구로부터 공급된 압축유체를 냉각시켜 냉각유체를 생성하고, 생성된 냉각유체를 상기 제1결합부재에 공급하는 것을 특징으로 하는 엔코더장치.
  7. 자성체가 설치된 제1설치부재;
    상기 자성체와 마주보게 코일이 설치된 제2설치부재; 및
    상기 제1설치부재에 설치된 엔코더헤드, 상기 엔코더헤드와 마주보게 상기 제2설치부재에 설치된 스케일, 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 갖는 엔코더장치를 포함하고;
    상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 제1설치부재에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함하는 선형전동기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2설치부재는 상기 제1설치부재에 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 선형전동기.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1결합부재에는 내부에 상기 제1냉각유체공급기구로부터 공급된 냉각유체가 유동하기 위한 제1냉각유로, 및 상기 엔코더헤드가 삽입되는 제1삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 선형전동기.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 코일을 냉각시키기 위한 제2냉각유닛을 포함하고,
    상기 제2냉각유닛은 상기 코일이 결합되고 상기 제2설치부재에 결합된 제2결합부재, 및 상기 제2결합부재에 상기 코일을 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제2냉각유체공급기구를 포함하는 선형전동기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2결합부재에는 내부에 상기 제2냉각유체공급기구로부터 공급된 냉각유체가 유동하기 위한 제2냉각유로, 및 상기 코일이 삽입되는 제2삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 선형전동기.
  12. 베이스프레임으로부터 돌출되는 제1위치 및 상기 베이스프레임에서 서로 중첩되게 적층되는 제2위치 간에 이동 가능하게 상기 베이스프레임에 결합되고, 기판을 이동시키기 위한 복수개의 암(Arm)을 포함하는 암기구;
    상기 암들이 상기 제1위치 또는 상기 제2위치 중 어느 하나에 위치되도록 상기 암들 중 어느 하나를 이동시키는 구동유닛;
    상기 암들에 결합되고, 상기 구동유닛이 상기 암들 중 어느 하나를 이동시킴에 따라 나머지 암들을 연동(連動)하여 이동시키기 위한 연동기구; 및
    상기 암들 중 어느 하나에 설치된 스케일, 상기 스케일을 감지하기 위해 상기 스케일과 마주보게 상기 베이스프레임에 설치된 엔코더헤드, 및 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 제1냉각유닛을 갖는 엔코더장치를 포함하고,
    상기 제1냉각유닛은 상기 엔코더헤드가 결합되고 상기 베이스프레임에 결합된 제1결합부재, 및 상기 제1결합부재에 상기 엔코더헤드를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제1냉각유체공급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1결합부재에는 내부에 상기 제1냉각유체공급기구로부터 공급된 냉각유체가 유동하기 위한 제1냉각유로, 및 상기 엔코더헤드가 삽입되는 제1삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 베이스프레임에 설치된 코일기구, 및 상기 암들 중 어느 하나에 결합되고 자성체가 설치된 이동기구를 포함하고;
    상기 기판 이송장치는 상기 코일기구를 냉각시키기 위한 제2냉각유닛을 포함하되,
    상기 제2냉각유닛은 상기 코일기구가 결합되고 상기 베이스프레임에 결합된 제2결합부재, 및 상기 제2결합부재에 상기 코일기구를 냉각시키기 위한 냉각유체를 공급하는 제2냉각유체공급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2결합부재에는 내부에 상기 제2냉각유체공급기구로부터 공급된 냉각유체가 유동하기 위한 제2냉각유로, 및 상기 코일이 삽입되는 제2삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  16. 삭제
  17. 제12항에 있어서,
    상기 연동기구는 상기 구동유닛에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하기 위한 복수개의 피니언기어, 및 상기 피니언기어에 맞물림되어 상기 피니언기어에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환하기 위한 복수개의 랙기어를 포함하고;
    상기 피니언기어들 중에서 적어도 하나는 제1직경을 갖는 제1서브피니언기어, 및 상기 제1서브피니언기어에 연결되게 형성되고 상기 제1직경보다 큰 제2직경을 갖는 제2서브피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
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