KR20050064271A - 반전 기능이 구비된 이재 로봇 및 이의 기판 반전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트에 수납된 기판을 취출하거나 수납하는 이재 로봇 및 이의 기판 반전 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 형태에서는, 각각 기판을 카세트에서 취출하거나 수납하고, 상하로 이동 가능하며 하나의 기판을 상하에서 쥘 수 있는 제1 및 제2 로봇 암; 상기 제1 및 제2 로봇 암이 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 로봇 암에 의해 쥐어진 기판을 반전시킬 수 있도록 주축에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전부를 포함하여 이루어진 반전 기능이 구비된 이재 로봇을 제공한다.

본 발명의 다른 일 형태에서는, 제1 로봇 암으로 카세트에 수납된 기판을 취출하는 단계; 제2 로봇 암을 상기 기판의 상측으로 진입시켜 두 개의 로봇 암이 상기 기판의 상하면을 잡는 단계; 상기 제1 및 제2 로봇 암이 결합된 회전부를 주축에 대해 회전시켜 상기 기판을 반전시키는 단계; 상기 제2 로봇 암을 카세트로 진입시켜 반전된 기판을 카세트에 수납하는 단계를 포함하여 이루어진 이재 로봇의 기판 반전 방법을 제공한다.

Description

반전 기능이 구비된 이재 로봇 및 이의 기판 반전 방법{Robot for transferring a glass with a function turns over the glass and method for turning the glass over for the same}

본 발명은 LCD 제조 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카세트에 수납된 기판을 취출하거나 수납하는 이재 로봇 및 이의 기판 반전 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 공간을 갖고 합착된 제1 및 제2 기판(1, 2)과, 상기 제1 및 제2 기판(1, 2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 기판(1)(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 각 게이트 라인(4)과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인(5)과, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차되어 정의된 각 화소영역(P)에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극(6)과 상기 게이트 라인(4)의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인(5)의 신호를 상기 각 화소 전극(P)에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.

그리고 제 2 기판(2)(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층(8)과 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다. 물론, 횡전계 방식의 액정표시장치에서는 공통전극이 제 1 기판에 형성되어 있다.

상기한 구조를 가지는 액정표시장치는 상기 제 1 기판(1)에 박막트랜지스터 어레이를 제조하는 공정, 상기 제 2 기판(2)에 칼라필터 어레이를 제조하는 공정, 상기 제 1 및 제 2 기판(1, 2)을 합착하는 공정, 상기 합착된 두 기판 사이에 액정을 주입한 후 밀봉하는 공정, 액정이 주입된 각 액정패널을 테스트한 후 수리(repair)하는 공정, 그리고 양품의 액정패널에 백 라이트 등을 장착하고 구동회로를 장착하여 액정표시모듈을 제조하는 공정 등을 통해 제조된다.

상기한 바와 같이 기판은 여러 가지 공정을 거치게 되어 액정표시장치로서 완성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판을 각 공정을 수행하는 장비(21, 22)들에 운반하기 위해서 카세트 반송 장치(30)(Automatic guided vehicle)가 사용된다. 이때, 상기 카세트 반송 장치(30)의 반송 효율을 높이기 위해 상기 기판들을 다수개 수납할 수 있는 카세트(10)에 수납한 뒤, 상기 카세트(10)를 상기 카세트 반송 장치(30)가 반송하게 된다.

따라서, 상기 카세트 반송 장치(30)는 카세트(10)가 임시로 저장된 스토커(40)와 각 공정을 수행하는 장비(21, 22)(processing equipments)들 사이를 왕복하면서 상기 카세트(10)를 상기 스토커(40)에서 각 장비(21, 22)들로, 그리고 각 장비(21, 22)들에서 상기 스토커(40)로 각각 반송하게 된다. 이를 위해, 생산 라인의 바닥에는 상기 카세트 반송 장치(30)가 정해진 경로를 따라 이동할 수 있도록 안내해주는 레일(11)이 제공된다.

한편, 상기 각 장비(21, 22)에는 도 2에 도시된 바와 같이 로더(21a, 22a)(loader)가 각각 구비되는데, 상기 카세트 반송 장치(30)에 의해 반송된 카세트(10)는 상기 로더(21a, 22a)에 언로딩(unloading)되며, 상기 카세트(10)에 수납된 기판(1, 2)들은 이재 로봇(50)(도 3 참조)에 의해 하나씩 취출된 후 각 장비(21, 22)에 공급된다.

여기서, 상기 이재 로봇(50)은 주축(51), 상기 주축(51)의 상부에 회전 가능하게 구비되고 수평한 방향으로 접혀지거나 펼쳐질 수 있는 암(52), 그리고 상기 암(52)의 단부에 구비되는 핸드(53)를 포함하여 이루어진다. 이러한 구조를 가진 이재 로봇(50)은 상기 암(52)을 상기 카세트(10)로 뻗어 기판(1, 2)을 취출하며, 기판(1, 2) 취출 후 상기 암(52)을 회전시켜 상기 카세트(10) 반대편에 위치한 장비(21, 22)에 공급하게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 액정표시장치를 생산하기 위해서는 제 1 기판(1)의 상면에 TFT 어레이층을 형성하고, 상기 제 2 기판(2)의 상면에 컬러필터층을 형성한 후 상기 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 하나로 합착하는 공정을 수행하게 된다. 이를 위해서 상기 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 중 어느 하나를 반전시킨 후 상기 TFT 어레이층과 컬러필터층을 서로 대향시켜야 한다.

따라서, 상기 제1 또는 제2 기판(1, 2)을 반전시키기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 반전기(60)가 사용된다. 그리고 상기 반전기(60)에 기판(1, 2)을 공급하고 반전기(60)에 의해 반전된 기판(1, 2)을 카세트(10)에 수납하기 위해 이재 로봇(50)이 사용된다. 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 반전기(60)에는 도 3에 도시된 바와 같이 기판(1, 2)을 고정할 수 있는 핸드(63)와 상기 핸드(63)를 바디(61)에 대해 회전시킬 수 있는 회전축(62)이 구비된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 카세트(10)에 수납된 기판(1, 2)을 상기 이재 로봇(50)이 취출한 후 상기 반전기(60)의 핸드(63)에 삽입하면, 상기 핸드(63)는 상기 기판(1, 2)을 고정시킨 후 180°회전시켜 기판(1, 2)을 반전시키고, 반전된 기판(1, 2)을 상기 이재 로봇(50)이 다시 취출한 후 상기 카세트(10)에 수납시키게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 반전된 기판(1,2)이 수납된 카세트(10)는 합착 공정을 수행하는 임의의 장비에 공급되며, 상기 카세트(10)에서 취출된 기판(1, 2)은 반전되지 않은 다른 기판(1, 2) 위에 올려진 후 합착된다.

그러나, 상기한 바와 같이 기판(1, 2)을 반전시키기 위해서 종래에는 반전기(60)를 별도로 구비하여야만 했다. 따라서, 설비비가 많이 소요될 뿐만 아니라, 상기 반전기(60)가 설치되어야할 공간이 필요하므로 공간 활용도가 떨어지는 문제가 있다. 이는 제조 단가를 상승시켜 가격 경쟁력을 저하시키는 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 카세트에서 기판을 취출한 후 스스로 기판을 반전시켜 카세트에 수납할 수 있는 개선된 구조의 이재 로봇 및 상기 이재 로봇의 기판 반전 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 기판을 카세트에서 취출하거나 수납하며 상하로 이동 가능한 제1 로봇 암; 상기 제1 로봇 암과는 독립적으로 기판을 카세트에서 취출하거나 수납하고, 상하로 이동 가능하며, 상기 제1 로봇 암과 함께 하나의 기판을 쥘 수 있는 제2 로봇 암; 상기 제1 및 제2 로봇 암이 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 로봇 암에 의해 쥐어진 기판을 반전시킬 수 있도록 주축에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전부를 포함하여 이루어진 반전 기능이 구비된 이재 로봇을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2 로봇 암은 각각, 상기 회전부에 각각 상하 방향으로 이동 가능하게 연결되는 제1 및 제2 축, 상기 제1 및 제2 축에 각각 회전 가능하게 연결되고 수평 방향으로 접히거나 펼쳐지는 제1 및 제2 암, 그리고 상기 제1 및 제2 암의 일단에 각각 결합되고 기판을 로딩(loading)하거나 언로딩(unloading)하며, 상하에서 상기 기판을 잡을 수 있는 제1 및 제2 핸드를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2 핸드는 각각, 상기 제1 및 제2 암의 단부에서 각각 넓게 연장되는 제1 및 제2 프레임, 상기 제1 및 제2 프레임에서 각각 일측으로 연장되는 다수 개의 핑거들, 그리고 상기 핑거에 구비되고 상기 기판이 상기 핑거에 접촉되었을 때 진공을 이용하여 상기 기판을 흡착시키는 다수 개의 패드를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 패드는 상기 각 핑거의 상면과 하면에 각각 구비된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1 로봇 암과 제2 로봇 암은 서로 다른 높이에서 작업을 수행한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태에서는, (a) 제1 로봇 암으로 카세트에 수납된 기판을 취출하는 단계; (b) 제2 로봇 암을 상기 기판의 상측으로 진입시켜 두 개의 로봇 암이 상기 기판의 상하면을 잡는 단계; (c) 상기 제1 및 제2 로봇 암이 결합된 회전부를 주축에 대해 회전시켜 상기 기판을 반전시키는 단계; (d) 상기 제2 로봇 암을 카세트로 진입시켜 반전된 기판을 카세트에 수납하는 단계를 포함하여 이루어진 이재 로봇의 기판 반전 방법을 제공한다.

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

먼저, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 카세트 반송 시스템을 설명한다. 본 발명에 따른 반송 시스템을 제어하는 제어 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 내지 제5 호스트(101, 102, 103, 104, 105)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 호스트(101)는 카세트(150)를 이동시키는 반송 명령을 작업자(operator)로부터 접수하는 최상위 호스트이다. 작업자가 상기 제1 호스트(101)에 반송 명령을 입력하면, 상기 제1 호스트(101)는 상기 반송 명령을 제2 호스트(102)와 제3 호스트(103)로 전달한다.

상기 제2 호스트(102)는 상기 제1 호스트(101) 및 제3 호스트(103)와 통신하며, 임의의 LCD 제조 공정을 수행하는 장비(200)를 통제한다. 상기 제1 호스트(101)에서 상기 제2 호스트(102)로 전송된 반송 명령은 상기 장비(200)에 전달된다.

여기서, 상기 장비(200)에는 카세트 반송 장치(300)에 의해 반송된 카세트(150)가 언로딩되는 로더(210)가 구비되며, 상기 로더(210)에는 상기 카세트(150)에 수납된 기판(도 5에는 미도시)을 상기 장비(200)에 한장씩 공급하는 이재 로봇(도 4에는 미도시)이 구비된다.

한편, 상기 제3 호스트(103)는 상기 제1 호스트(101) 및 제2 호스트(102)와 통신하며, 제4 호스트(104) 및 제5 호스트(105)를 통제한다. 상기 제1 호스트(101)에서 상기 제3 호스트(103)로 전송된 반송 명령은 상기 제4 호스트(104) 및 제5 호스트(105)로 전달된다.

상기 제4 호스트(104)는 상기 제3 호스트(103)와 통신하며, 카세트 반송 장치(300)(Automatic guided vehicle)의 동작을 제어한다. 물론, 상기 제4 호스트(104)에 수신된 반송 명령은 상기 카세트 반송 장치(300)에 전달된다.

상기 제5 호스트(105)는 상기 제3 호스트(103)와 통신하며, 다수 개의 기판(glasses) 들이 탑재된 카세트(150)를 다수개 저장하는 스토커(400)(stocker)를 통제한다. 물론, 상기 제5 호스트(105)에 수신된 반송 명령은 상기 스토커(400)에 전달된다.

한편, 상기 스토커(400)는 임의의 공정이 완료된 기판들이 탑재된 카세트(150) 들을 다음 공정을 수행하는 다른 임의의 장비로 공급하기 전에, 각 공정을 수행하는 각 장비들의 기판 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위해, 상기 카세트(150)를 임시로 보관하는 설비이다. 따라서, 임의의 장비에서 소정 공정을 마친 기판들이 탑재된 카세트(150)들은 상기 스토커(400)에 임시로 저장된 후 다른 공정을 수행하는 다른 장비에 공급된다.

상기한 기능을 수행하는 상기 스토커(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 임의의 공정이 완료된 기판들이 탑재된 카세트(150)가 입고되는 입고 포트(410)(input port), 상기 카세트(150)들을 저장하는 다수의 선반들(미도시), 상기 카세트(150)가 출고되는 출고 포트(420)(output port), 그리고 상기 입고 포트(410)와 선반 사이 및 상기 선반과 출고 포트(420) 사이를 이동하면서 상기 스토커(400) 내에서 상기 카세트(150)를 운반하는 스태커 로봇(stacker robot)(미도시)을 포함하여 이루어진다.

한편, 상기와 같이 다수 개의 카세트(150)를 오차 없이 처리 하기 위해서 각 카세트(150)들은 고유의 ID 정보를 가지고 있으며, 상기 스토커(400)는 상기 각 카세트(150)들의 각 ID 정보를 확인 한 후 상기 선반에 저장하게 된다.

이를 위해, 상기 스토커(400)의 입고 포트(410)에는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 카세트(150)의 ID 정보를 확인할 수 있는 리더기(430)가 구비된다. 또한, 상기 카세트(150)의 일측, 예를 들면 정면에는 상부와 하부 중 적어도 어느 한 곳 이상에 해당 카세트(150)의 ID 정보가 기록된 ID 표시부(151)가 구비된다. 본 발명에서는, 상기 ID 표시부(151)의 일 례로써, 바 코드(bar code)를 제시한다.

상기한 구조를 가지면, 상기 리더기(430)가 상기 ID 표시부(151)를 읽음으로써 상기 스토커(400)는 입고되는 카세트(150)의 ID 정보를 확인 할 수 있게 된다. 그리고, 상기 카세트(150)를 출고할 때에는 상기 스토커(400)에 수신된 반송 정보와 일치하는 ID 정보를 가진 카세트(150)의 저장 위치를 확인한 후 상기 스태커 로봇을 이용하여 선반으로부터 출고 포트(420)로 카세트(150)를 운송하게 된다.

한편, 상기한 카세트(150)의 ID 표시부(151)를 읽을 수 있는 리더기는 도 4에 도시된 바와 같이 장비(200)의 로더(210)에도 구비된다. 따라서, 상기 로더(210)는 리더기(201)를 이용하여 상기 로더(210)에 공급된 카세트(150)의 진위 여부를 판단 한 후, 이재 로봇이 기판을 장비(200)에 한 장씩 공급하게 된다.

한편, 상기 카세트 반송 장치(300)는 상기 제4 호스트(104)의 제어에 따라, 상기 카세트(150)를 상기 장비(200)에서 상기 스토커(400)의 입고 포트(410)로, 그리고 상기 스토커(400)의 상기 출고 포트(420)에서 다른 장비(200)로 반송한다. 여기서, 상기 제4 호스트(104)는 적어도 한 대 이상의 카세트 반송 장치(300)를 제어하며, 상기 각 카세트 반송 장치(300)에는 상기 제4 호스트(104)의 명령에 따라 카세트 반송 장치(300)의 각 구성요소를 제어하는 반송 장치 제어부가 구비된다.

상기한 카세트 반송 장치(300)는 상기 반송 장치 제어부의 제어에 따라 정해진 구간을 운행하는 주행부(310), 그리고 상기 주행부(310)의 일측, 예를 들면 상부에 구비되며, 상기 카세트(150)가 올려지는 탑재부(320)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 주행부(310)의 하단에는 도 5에 도시된 바와 같이 주행 모터에 의해 구동되는 다수 개의 바퀴(311)가 구비된다.

그리고, 상기 탑재부(320)에는 상기 카세트(150)가 정확히 탑재될 수 있도록 안내하고, 탑재된 카세트(150)가 상기 주행부(310)의 이동시 움직이지 않도록 고정하는 가이드 블록(321)이 구비된다.

한편, 상기 카세트 반송 장치(300)에는, 상기 카세트(150)를 상기 탑재부(320)에 로딩(loading)하거나, 상기 탑재부(320)로부터 언로딩(unloading)하는 로봇 암(330)이 더 구비된다. 여기서, 상기 로봇 암(330)은 상기 주행부(310)의 상부에 장착되고 상하 방향으로 이동하거나 회전할 수 있는 주축(331), 그리고 상기 주축(331)에 장착되고 수평 방향으로 신축될 수 있는 슬라이더(335)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 카세트 반송 장치(300)에 로봇 암(330)이 구비되면, 상기 카세트 반송 장치(300)는 상기 장비(200), 그리고 스토커(400)의 입고 포트(410) 및 출고 포트(420)에 있는 카세트(150)를 직접 상기 탑재부(320)에 로딩하거나, 상기 탑재부(320)에 로딩된 카세트(150)를 상기 장비(200) 및 스토커(400)에 언로딩할 수 있게 된다.

한편, 상기 카세트 반송 장치(300)는 카세트(150)를 반송할 때, 상기 스토커(400)의 입고 포트(410) 및 출고 포트(420), 또는 장비(200) 앞에 정확히 위치할 수 있어야 한다. 이를 위해서 상기 카세트 반송 장치(300)에는 도 5에 도시된 바와 같이 위치 센서(340)가 구비되고, 상기 장비(200)의 로더(210) 및 상기 스토커(400)에는 도 4에 도시된 바와 같이 마크 플레이트(250)가 구비된다. 여기서, 상기 위치 센서(340)는 상기 마크 플레이트를 읽어 들임으로써 상기 카세트 반송 장치(300)가 상기 장비(200)의 로더(210) 또는 스토커(400) 앞에 정확하게 위치하도록 돕는다.

또한, 상기 장비(200)의 로더(210) 또는 스토커(400) 앞에 정확하게 위치한 카세트 반송 장치(300)는 카세트(150)를 원활하고 정확하게 로딩하거나 언로딩할 수 있도록 상기 장비(200) 또는 스토커(400)와 통신할 수 있어야 한다. 이를 위해, 상기 카세트 반송 장치(300)에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 장비(200) 또는 스토커(400)와 통신하면서 정확한 로딩 또는 언로딩 작업을 도와주는 통신 센서(350)가 더 구비된다.

한편, 상기한 구조를 가진 카세트 반송 장치(300)에 의해 기판들이 수납된 카세트(150)가 각 공정을 수행하는 장비(200)들에 공급되며, 각 공정을 마친 기판들은 다시 카세트(150)에 수납된 후 상기 카세트 반송 장치(300)에 의해 반송된다. 그리고, 각각 TFT 어레이층이 형성된 기판과 컬러필터층이 형성된 두 개의 기판은 합착 공정을 수행하는 장비(미도시)에 공급된다. 이때, 상기 합착 공정을 수행하는 장비에 두 기판들이 공급되기 전에 어느 하나의 기판을 반전시키게 된다.

이를 위해 반전시킬 기판(155)이 수납된 카세트(150)는 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이재 로봇(500)으로 반송되며, 본 발명에 따른 이재 로봇(500)은 상기 카세트(150)에 수납된 기판(155)을 취출하여 반전시킨 후 다시 카세트(150)에 수납한다. 이하에서는 이러한 역할을 하는 본 발명에 따른 이재 로봇(500)에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 6을 참조하면 본 발명에 따른 이재 로봇(500)에는 두 개의 로봇 암(510, 520)과 상기 로봇 암(510, 520) 들을 대략 180° 정도 회전시킬 수 있는 회전부(530)가 구비된다.

여기서, 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)은 각각 독립적으로 기판(155)을 카세트(150)에서 취출하거나 수납할 수 있으며, 상하로 이동 가능하다. 그리고 상기 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)은 하나의 기판(155)을 상하 방향에서 고정하여 쥘 수 있다. 이하에서는 이러한 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)의 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.

상기 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)에는 각각 상기 회전부(530)에 결합된 제1 축(511)과 제2 축(521)이 구비되는데, 상기 제1 축(511)과 제2 축(521)은 도 6에 도시된 바와 같이 상승하거나 하강할 수 있으므로 상기 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)을 각각 상하 방향으로 이동시킨다.

그리고 상기 제1 축(511)과 제2 축(521)에서는 각각 제1 암(512)과 제2 암(522)이 연결되는데, 상기 제1 및 제2 암(512, 522)은 각각 상기 제1 및 제2 축(511, 521)에 대해 회전 가능하다. 이러한 제1 및 제2 암(512, 522)에는 관절부가 구비되므로, 상기 제1 및 제2 암(512, 522)은 수평 방향으로 접히거나 펼쳐질 수 있다.

상기 제1 암(512)과 제2 암(522)의 일단에는 상기 기판(155)을 로딩하거나 언로딩하며 상하에서 상기 기판(155)을 잡을 수 있는 제1 핸드(513) 및 제2 핸드(523)가 각각 결합된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 핸드(513, 523)는 각각 제1 및 제2 프레임(514, 524), 제1 및 제2 핑거(515, 525), 그리고 제1 및 제2 패드(516, 526)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 및 제2 프레임(514, 524)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 암(512, 522)의 각 단부에서 넓게 연장되고, 상기 제1 및 제2 핑거(515, 525)는 각각 적어도 두 개 이상이 상기 제1 및 제2 프레임(514, 524)에서 일측으로 나란하게 각각 연장된다.

그리고 상기 제 1 및 제2 패드(516, 526)들은 상기 제1 및 제2 핑거(516, 526)에 소정 간격을 따라 배치되며, 상기 제1 및 제2 핑거(515, 525)에 상기 기판(155)이 올려졌을 때 진공을 이용하여 상기 기판(155)을 흡착시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 제1 및 제2 암(512, 522)과 제1 및 제2 핑거(515, 525)의 내부에는 상기 제1 및 제2 패드(516, 526)와 각각 연결되는 진공 튜브(미도시)가 구비된다.

따라서, 상기 제1 및 제2 핸드(513, 523)에 각각 상기 기판(155)이 로딩되면, 상기 제1 및 제2 패드(516, 526)에 의해 상기 기판(155)이 고정되므로, 상기 이재 로봇(500)은 상기 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)을 이용하여 안정적으로 상기 기판(155)을 이동시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 이재 로봇(500)의 제1 및 제2 핑거(515, 525)는 상기 기판(155)을 상측과 하측에서 각각 고정한 후 상기 기판(155)을 반전시키게 된다. 이를 위해 상기 제1 및 제2 패드(516, 526)는 각각 제1 및 제2 핑거(515, 525)의 상면과 하면에 모두 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 이재 로봇(500)에서 상기 제1 로봇 암(510)과 제2 로봇 암(520)은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다른 높이에서 각각 독립적으로 작업을 수행한다.

예를 들면, 상기 제1 로봇 암(510)이 상기 카세트(150)에서 기판(155)을 취출하여 예를 들면 장비(200)에 공급하는 동안, 상기 제2 로봇 암(520)은 상기 장비(200)에 있는 다른 기판(155)을 상기 카세트(150)에 수납할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 이재 로봇(500)은 기판(155)을 반전시키는 작업 뿐만 아니라 장비(200)의 로더(210)에 수납된 카세트(150)를 상기 장비(200)에 공급하는 역할도 효과적으로 수행할 수 있다.

한편, 상기 기판(155)을 반전시키기 위해서는 상기 제1 및 제2 핸드(513, 523)가 상기 기판(155)을 아래 위에서 고정하였을 때, 상기 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)이 상기 기판(155)과 함께 회전하여야 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 이재 로봇(500)에서는 상기 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)이 결합되는 회전부(530)가 도 6에 도시된 바와 같이 주축(540)에 대해 대략 180°정도 회전 가능하게 형성된다.

상기한 구조를 가지는 본 발명에 따른 이재 로봇(500)은 카세트(150)에 수납된 기판(155)을 취출하여 반전시킨 후 반전된 상태로 다시 카세트(150)에 수납하게 되는데, 이하에서는 그 과정에 대해 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 7a는 아래측에 위치한 로봇 암, 예를 들면 제1 로봇 암(510)이 카세트(150)로부터 기판(155)을 취출하는 모습을 보여 준다. 상기 도면에 도시된 바와 같이 제1 로봇 암(510)이 카세트(150)에 수납된 기판(155)을 취출한다.(a)

이를 위해 제1 로봇 암(510)은 초기 위치에서 제1 암(512)을 펼쳐 상기 제1 핸드(513)의 제1 핑거(515)를 상기 카세트(150) 내로 진입시킨다. 그러면, 상기 제1 핑거(515)는 상기 카세트(150)에 수납된 기판(155)의 아래로 진입한다.

제1 핑거(515)의 진입이 완료되면, 상기 제1 축(511)이 상승하게 되고 이에 따라 제1 핑거(515)가 상승하면서 상기 기판(155)을 상기 제1 핸드(513)에 로딩하게 된다. 이때, 상기 제1 패드(516)는 진공력을 이용하여 상기 기판(155)의 저면을 흡착하게 되므로 상기 기판(155)은 제1 핸드(513)에 안정적으로 로딩된다.

기판(155)이 로딩되면, 제1 암(512)은 관절부가 접히면서 상기 제1 핸드(513)를 카세트(150)로부터 빼내게 되고, 이에 따라 상기 기판(155)이 카세트(150)로부터 완전히 취출된다.

상기 제1 로봇 암(510)이 기판(155)을 취출하면, 상기 제1 로봇 암(510) 보다 위에 배치된 제2 로봇 암(520)이 상기 기판(155)의 상측으로 진입하여 상기 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)이 상기 기판(155)의 상하면을 각각 잡아 고정한다.(b) 이를 위해 상기 제1 및 제2 축(521)이 이동하여 상기 제1 핸드(513) 및 제2 핸드(523)가 기판(155)을 잡아 고정하도록 한다. 그리고, 상기 제2 핑거(525)의 저면에 구비된 제2 패드(526)는 상기 기판(155)의 상면 가장자리를 흡착하여 고정한다.

상기와 같이 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)의 제1 및 제2 핸드(513, 523)에 의해 상기 기판(155)이 고정되면, 도 7b에 도시된 바와 같이 기판(155)을 회전시켜 반전시킨다.(c) 이를 위해 상기 도 6의 회전부(530)가 주축(540)에 대해 대략 180°회전한다. 이때, 상기 기판(155)은 상기 제1 및 제2 핑거(515, 525)의 제1 및 제2 패드(516, 526)에 의해 흡착된 상태를 유지하므로 아래로 떨어지지 않고 안전하게 반전된다.

한편, 기판(155)이 반전되면, 상기 제1 및 제2 로봇 암(510, 520)의 수직 위치가 바뀐다. 따라서, 기판(155)을 반전시킨 후에서 상기 제2 로봇 암(520)의 제2 핑거(525)가 상기 기판(155)의 아래에 위치하게 된다.

이에 따라 상기 제1 패드(516)의 진공을 해제하고 상기 제1 축(511)을 상승시키면 상기 기판(155)이 상기 제2 핸드(523)에 로딩된 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 제2 로봇 암(520)이 반전된 기판(155)을 상기 카세트(150)에 수납한다.(d)

이를 위해 상기 제2 암(522)이 펼쳐져 상기 제2 핑거(525)가 상기 카세트(150) 내로 진입되며, 진입한 후에는 상기 제2 핑거(525)가 하강하여 상기 카세트(150)에 상기 기판(155)을 언로딩한다. 기판(155)이 카세트(150)에 수납되면, 상기 제2 암(522)의 관절부가 접히면서 상기 제2 핑거(525)가 카세트(150)에서 밖으로 인출되면 모든 반전 작업이 완료된다.

상기와 같이 반전 작업이 완료된 후에는 상기 회전부(530)가 다시 원위치로 역회전 한 후 상기한 과정을 반복할 수 있다. 그러나, 상기 회전부(530)가 원위치로 역회전하지 않고, 상기 제2 로봇 암(520)이 상기 카세트(150)에 수납된 다른 기판(155)을 취출하고 상기 회전부(530)가 원위치로 역회전하여 기판(155)을 반전시킨 후 상기 제1 로봇 암(510)이 상기 기판(155)을 카세트(150)로 수납하는 과정을 수행할 수도 있을 것이다.

상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

따라서, 상술된 실시예는 제한적인것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 이재 로봇이 직접 기판을 카세트로 부터 취출하여 반전시킨 후 반전된 기판을 카세트에 수납하게 된다.

따라서, 본 발명이 적용되면 별도의 반전기가 필요 없다. 이에 따라 설비비용이 절감되고, 기판 반전 작업을 좁은 공간 내에서 실시할 수 있어 공간 활용성을 높일 수 있다.

그러므로, 제조 단가를 저하시켜 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 이재 로봇이 반전기에 기판을 전달하고 다시 넘겨받는 과정 없이 상기 이재 로봇이 직접 기판을 반전시킨다.

따라서, 기판 반전에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 액정표시패널의 일부를 나타낸 분해 사시도;

도 2는 일반적인 카세트 반송 과정을 설명하기 위한 개요도;

도 3은 종래 기술에 따른 이재 로봇과 반전기를 나타낸 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 카세트 반송 시스템을 나타낸 개요도;

도 5는 도 4의 카세트 반송 장치를 나타낸 측면도;

도 6은 본 발명에 따른 반전 기능이 구비된 이재 로봇을 나타낸 사시도;

도 7a 내지 도 7c는 도 6의 이재 로봇의 작동 과정을 간략하게 나타낸 평면도들로써,

도 7a는 하 핸드가 카세트로부터 기판을 취출하는 모습을 나타낸 평면도,

도 7b는 상 및 하 핸드가 기판을 고정한 후 회전하여 기판을 반전시키는 모습을 간략하게 나타낸 부분 평면도, 그리고

도 7c는 상 핸드가 기판을 카세트로 수납하는 모습을 나타낸 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

150: 카세트 155: 기판

200: 장비 300: 카세트 반송 장치

400: 스토커 500: 이재 로봇

510: 제1 로봇 암 511: 제1 축

512: 제1 암 513: 제1 핸드

514: 제1 프레임 515: 제1 핑거

516: 제1 패드 520: 제2 로봇 암

521: 제2 축 522: 제2 암

523: 제2 핸드 524: 제2 프레임

525: 제2 핑거 526: 제2 패드

530: 회전부 540: 주축

Claims (6)

1. 기판을 카세트에서 취출하거나 수납하며 상하로 이동 가능한 제1 로봇 암;

   상기 제1 로봇 암과는 독립적으로 기판을 카세트에서 취출하거나 수납하고, 상하로 이동 가능하며, 상기 제1 로봇 암과 함께 하나의 기판을 쥘 수 있는 제2 로봇 암;

   상기 제1 및 제2 로봇 암이 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 로봇 암에 의해 쥐어진 기판을 반전시킬 수 있도록 주축에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전부를 포함하여 이루어진 반전 기능이 구비된 이재 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 로봇 암은 각각,

   상기 회전부에 각각 상하 방향으로 이동 가능하게 연결되는 제1 및 제2 축,

   상기 제1 및 제2 축에 각각 회전 가능하게 연결되고 수평 방향으로 접히거나 펼쳐지는 제1 및 제2 암, 그리고

   상기 제1 및 제2 암의 일단에 각각 결합되고 기판을 로딩(loading)하거나 언로딩(unloading)하며, 상하에서 상기 기판을 잡을 수 있는 제1 및 제2 핸드를 포함하여 이루어진 반전 기능이 구비된 이재 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 핸드는 각각,

   상기 제1 및 제2 암의 단부에서 각각 넓게 연장되는 제1 및 제2 프레임,

   상기 제1 및 제2 프레임에서 각각 일측으로 연장되는 다수 개의 핑거들, 그리고

   상기 핑거에 구비되고 상기 기판이 상기 핑거에 접촉되었을 때 진공을 이용하여 상기 기판을 흡착시키는 다수 개의 패드를 포함하여 이루어진 반전 기능이 구비된 이재 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 패드는 상기 각 핑거의 상면과 하면에 각각 구비된 것을 특징으로 하는 반전 기능이 구비된 이재 로봇.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 로봇 암과 제2 로봇 암은 서로 다른 높이에서 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 반전 기능이 구비된 이재 로봇.
6. (a) 제1 로봇 암으로 카세트에 수납된 기판을 취출하는 단계;

   (b) 제2 로봇 암을 상기 기판의 상측으로 진입시켜 두 개의 로봇 암이 상기 기판의 상하면을 잡는 단계;

   (c) 상기 제1 및 제2 로봇 암이 결합된 회전부를 주축에 대해 회전시켜 상기 기판을 반전시키는 단계;

   (d) 상기 제2 로봇 암을 카세트로 진입시켜 반전된 기판을 카세트에 수납하는 단계를 포함하여 이루어진 이재 로봇의 기판 반전 방법.