KR20050121924A - 이송 로봇의 글라스 이송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 로봇관절을 구비한 로봇암과, 상기 로봇암에 연결되고 다수개의 진공흡착판이 형성된 흡착패드를 하나 이상 구비한 액정표시장치 패널의 제조용 이송 로봇의 글라스 이송 방법으로서, 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드를 전진시켜 제1위치에 안착된 글라스에 근접시키는 제1스텝과; 상기 흡착패드의 제1측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 제2스텝과; 상기 흡착패드의 제2측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 제3스텝과; 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제1측단을 후진시키는 제4스텝과; 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제2측단을 후진시키는 제5스텝과; 상기 로봇암을 이용해 흡착패드에 흡착된 글라스를 제2위치에 안착시키는 제6스텝으로 구성되는 이송 로봇의 글라스 이송방법을 제시하고 있다.

이러한 방법은 정전기에 의해 이송용 글라스와 흡착된 후 이송 중 탈착되어 파손되는 종래의 글라스 이송 스텝의 문제점을 로봇의 하드웨어적 구조의 변경 또는 보조 설비의 추가 없이 로봇의 파라미터 제어를 수행하여 간단하게 해결하고 있다.

Description

이송 로봇의 글라스 이송 방법{Transfer step for transfer robot}

본 발명은 글라스 이송 방법에 관한 것으로서, 액정표시장치 패널의 제조를 위한 글라스 기판의 이송에 있어서 이송 불량률을 줄일 수 있는 이송 로봇의 이송 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다.

이러한 TFT-LCD의 기판 위에는 서로 평행한 복수의 게이트라인과 이 게이트라인에 절연되어 교차하는 복수의 데이터라인이 형성되며, 이들 게이트라인과 데이터라인에 의해 둘러싸인 영역이 하나의 화소를 규정한다. 각 화소의 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 TFT가 형성된다.

이러한 TFT-LCD를 구동시키기 위해서는 게이트라인을 순차적으로 구동시킴과 동시에 구동하는 게이트라인에 연결된 TFT의 소스 단에 인가될 데이터 전압을 데이터라인을 통해 인가한다.

도 1은 통상의 액티브 매트릭스형 액정표시장치를 예시한 도면으로서, 액정 셀들이 두장의 투명기판들 사이에 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 게이트라인들(GL1 내지 GLm)에 접속되어진 게이트 드라이버(6)와, 액정패널(2)의 데이터라인들(DL1 내지 DLn)에 접속되어진 데이터 드라이버(4) 및 데이터 드라이버(4)에 접속되어진 감마전압발생부(8)를 구비한다. 상기 감마전압발생부(8)는 통상 상기 데이터드라이버(4)에 포함되어 구성되기도 한다.

이러한 액정표시장치에서 액정패널은 제1기판에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이와 화소전극을 형성하고, 또한 별도의 제2기판에 컬러필터와 공통전극을 형성한 다음 두 개의 기판을 합착하여 구성되는데, 도 2는 이러한 액정표시장치 패널의 일반적인 구성을 분해 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치 패널(2)은 액정(13)을 사이에 둔 두개의 투명기판(15)(17)으로 구성되며, 이러한 액정패널(2)의 제1기판(15)에는 컬러필터(21)와 공통전극(19)이 적층되고, 상기 제1기판(15)과 소정의 간격을 두고 합착되는 제2기판(17)에는 복수개의 화소(P)와 각 화소에 대응하여 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지스터를 구성하는 게이트전극(미도시)과 소스전극(미도시)에 각각 연결되는 게이트라인(29)과 데이터라인(31)이 서로 교차하여 형성된다.

상기 제1기판(15)과 제2기판(17)의 각 외면에는 상부 편광판(polarizer)(23)과 하부편광판(25)이 구성된다.

이러한 구성을 가지는 액정표시장치 중 액티브 매트릭스 구동방식의 액정표시장치는 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정 등을 통해 액정패널이 제조된다.

상기 각 공정을 간략히 살펴보면, 먼저 기판세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다.

기판 패터닝 공정에서는 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나누어진다. 상부기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소스전극에 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다.

기판합착/액정주입 공정에서는 하부기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)재를 이용한 상/하부기판 합착공정, 액정주입, 주입구 봉지, 세정, 연마(grinding) 공정이 순차적으로 이루어져 액정패널이 완성된다.

상기와 같은 구성과 공정을 통해 제조되는 액정패널은 상기 제1기판(15) 및 제2기판(17)의 제조를 위해 글라스(glass)를 이용하게 되고, 상기한 글라스는 제조 공정의 진행을 위해 이송 로봇(Transfer robot)을 이용해 최초 공정라인으로 이송되어진다.

이때 상기 액정패널의 제조를 위한 기판용 글라스의 이송 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 적재 카세트(50)에 다수의 글라스(1)가 서로 소정 간격 이격되어 적재되어 있으며, 상기 적재된 글라스(1)의 이송을 위해 상기 적재 카세트(50)와 인접된 위치에서 동작하는 이송 로봇(60)이 구비된다.

상기 이송 로봇(60)은 상기 적재 카세트(50)에서 글라스(1)를 취출(取出)한 후 공정챔버 또는 별도의 이송 수단으로 적재하는 역할을 수행하는데, 다수의 관절로 구성된 로봇암(robot-arm)(62)과, 상기 로봇암(62)의 단부에는 기판의 흡착을 수행하기 위한 다수의 흡착패드(64)가 구성된다. 상기 각 흡착패드(64)는 빨판(sucker)과 같은 원리로 동작되는 다수개의 진공흡착판(66)이 형성되어 있으며, 각각의 진공흡착판(66)은 내부에 에어튜브(air tube)(미도시)가 형성되어 있어 에어의 주입 및 배출을 수행하여 글라스와의 흡착 및 분리를 수행하게 된다.

상기와 같은 구성에서 동작되는 이송 로봇(60)에 의한 글라스의 취출 방법을 도 4의 흐름도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 적재 카세트(50)에 적재된 다수의 글라스(1)가 상기 이송 로봇(60)과 인접하게 위치한다. (S11)

다음으로 상기 이송 로봇(20)은 상기 글라스와의 거리 등을 측정한 후 로봇암(62)의 제어를 수행하여 최외측 글라스(1)의 전면으로 흡착패드(64)를 이동시킨다. (S12)

이후 상기 각 흡착패드(64)는 글라스(1)의 전면과 수평하게 글라스(1) 측으로 진입하여 글라스(1)의 전면에 밀착하게 되고(S13), 이후 상기 다수의 진공흡착판(66)에 의한 에어 흡착을 수행하여 글라스(1)를 원하는 위치에 이동시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 단계로 수행되는 이송 로봇(60)에 의한 글라스 이동시, 상기 적재된 글라스간 대전된 정전기에 의해 흡착된 이송용 글라스 이외에 배면의 글라스가 같이 이송용 글라스와 붙어 나오는 경우가 발생된다. 이 경우 잠시 뒤 정전기가 방전된 후 배면의 글라스는 이송용 글라스와 분리, 추락하여 파손된다.

또한 두개 이상의 글라스가 정전기에 의해 흡착되어 취출될 경우 진공흡착판(66)의 흡착 하중을 초과하게 되어 역시 글라스와의 흡착이 제대로 수행되지 않기 때문에 이송 로봇(60)의 흡착 및 이송 에러와 같은 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 이송 로봇에 의한 다수 적재 글라스의 효율적인 흡착방법과 취출 방법을 제시하여 생산성 향상을 도모하는데 목적이 있다.

아울러 본 발명은 기존의 이송 로봇의 하드웨어적 구조 변경이 필요 없이 간단한 이송 로봇의 제어 변경을 통해 글라스의 이송 파손율을 줄일 수 있는 방법을 제시한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 로봇관절을 구비한 로봇암과, 상기 로봇암에 연결되고 다수개의 진공흡착판이 형성된 흡착패드를 하나 이상 구비한 이송 로봇의 글라스 이송 방법으로서, 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드를 전진시켜 제1위치에 안착된 글라스에 근접시키는 제1스텝과; 상기 흡착패드를 상기 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 이용해 글라스를 흡착하는 제2스텝과; 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제1측단을 후진시키는 제3스텝과; 상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제2측단을 후진시키는 제4스텝과; 상기 로봇암을 이용해 흡착패드에 흡착된 글라스를 제2위치에 안착시키는 제5스텝으로 구성되는 이송 로봇의 글라스 이송방법을 제시한다.

여기서, 상기 제2스텝은, 상기 흡착패드의 제1측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 단계와; 상기 흡착패드의 제2측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 단계를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제4스텝은 상기 제3스텝 완료 3초 후에 실행되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3스텝과 제4스텝의 흡착패드 후진 속도는 각각 5mm/s 인 것을 특징으로 한다.

상기 제3스텝과 제4스텝에 의한 글라스 후진 거리는 각각 100mm 인 것을 특징으로 한다.

상기 제5스텝의 로봇암을 이용한 흡착패드 이동 속도는 100mm/s 인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이송 로봇의 글라스 이송방법에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 이송 로봇의 글라스 이송방법을 설명하는 이송 로봇의 글라스 이송 수행 스텝을 도시한 흐름도면이며, 도 6을 동시에 참조하여 설명한다.

이송 로봇과 적재 카세트는 도 6에 도시한 바와 동일한 바, 다수의 기계 관절로 구성된 로봇암(robot-arm)(62)과, 상기 로봇암(62)의 단부에는 기판의 흡착을 수행하기 위한 다수의 흡착패드(64)가 구성된다.

상기 각 흡착패드(64)는 빨판(sucker)과 같은 원리로 동작되는 다수개의 진공흡착판(66)이 형성되어 있으며, 각각의 진공흡착판(66)은 내부에 에어튜브(air tube)(미도시)가 형성되어 있어 에어의 주입 및 배출을 수행하여 글라스와의 흡착 및 분리를 수행하게 된다. 이때, 상기 이송용 글라스(1)는 로봇암(62)과 인접한 임의의 제1위치에 위치하며, 하나 이상의 글라스가 겹쳐져 적재된 상태이다. 이때 상기 글라스 간에는 간지가 포함되어 있을 수 있다.

먼저, 상기 로봇암(62)을 제어하여 단부에 연결된 다수의 흡착패드(64)를 상기 글라스(1) 측으로 전진시켜 글라스 전면에 근접하도록 위치시킨다. (S21)

상기 글라스(1)에 근접된 흡착패드(64)는 전체 부분이 동시에 글라스(1)에 접촉될 수 있으나, 바람직하게는 흡착패드(64)의 일측에서부터 타측으로 시간차를 두어 접촉되는데, 도 6에 예시된 바와 같이, 흡착패드(64)의 제1측단(A)부터 먼저 글라스(1)와 접촉하여 구성된 진공흡착판(66)의 에어 흡입을 통한 글라스 흡착을 수행한다.(S22)

상기 제1측단(A)이 흡착된 후, 상기 흡착패드(64)의 제2측단(B)으로 진행하면서 글라스와 접촉시켜 진공흡착판(66)을 통한 글라스 흡착을 수행한다.(S23)

이는 상기 진공흡착판(66)과 글라스와의 흡착력을 더욱 증가시키는 효과와 아울러 흡착의 시간적 여유를 상대적으로 더욱 증대시킴으로써 겹쳐져 적재된 다수의 글라스 사이에 존재하는 정전기력을 이송 로봇(60)을 통해 방전시키는 효과가 있다.

상기와 같은 방법으로 이송될 글라스를 흡착한 이후에는 상기 흡착 순서와 동일한 스텝으로 글라스를 타 위치 즉, 이송될 제2위치로 이송하는 공정을 수행하게 된다.

이때는 먼저 상기 로봇암(62)을 이용해 글라스와 흡착된 상기 흡착패드(64)의 제1측단(A)을 후진시킨다.(S24) 이때 로봇암(62)의 기동에 의한 흡착패드(64)의 후진 속도는 5mm/s이며, 후진 거리는 최초의 위치에서 100mm이다.

상기와 같이 글라스의 일단을 후진시킨 후 상기 흡착패드(64)의 제2측단(B)을 100mm 후진시키는데 이때의 후진 속도 역시 5mm/s 이다.(S25) 이때 상기 제1측단(A)의 글라스 후진 기동 후 제2측단(B)의 글라스 후진 기동까지는 약 3초 정도의 간격을 주는데, 이는 적재된 타 글라스가 정전기에 의해 상기 이송용 글라스에 흡착되었을 경우 약 3초간의 정전기 방전시간을 가진 후 탈착될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같이 제1측단(A)과 제2측단(B)을 순차적으로 후진시켜 적재된 타 글라스 또는 적재 카세트(50)로부터 분리된 이송용 글라스는 이송 목적지인 제2위치로 약 100mm/s의 속도로 이송한다.(S26)

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 이송 로봇의 글라스 이송 방법은 다수의 적재된 글라스간의 정전기에 의한 로봇 이송 불량의 문제점을 해결하여 생산성을 증대시키는 효과가 있다.

이는 정전기에 의해 이송용 글라스와 흡착된 후 이송 중 탈착되어 파손되는 종래의 글라스 이송 스텝의 문제점을 로봇의 하드웨어적 구조의 변경 또는 보조 설비의 추가 없이 로봇의 파라미터 제어를 수행하여 간단하게 해결하고 있다.

도 1은 종래의 액티브 매트릭스형 액정표시장치를 도시한 도면

도 2는 종래의 액정표시장치 패널의 구성을 분해 도시한 사시도

도 3은 종래의 이송 로봇에 의한 글라스 이송 방법을 설명하기 위한 도면

도 4는 종래의 이송 로봇에 의한 글라스 이송 방법을 설명하기 위한 흐름도

도 5는 본 발명에 따른 이송 로봇의 글라스 이송방법을 설명하는 이송 로봇의 글라스 이송 수행 스텝을 도시한 흐름도

도 6은 본 발명에 따른 이송 로봇의 글라스 이송방법을 설명하는 이송 로봇의 글라스 이송 수행 스텝을 설명하기 위한 도면

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

1 : 글라스 10 : 적재 카세트

60 : 이송 로봇 62 : 로봇암

64 : 흡착패드 66 : 진공흡착판

Claims (6)

1. 다수의 로봇관절을 구비한 로봇암과, 상기 로봇암에 연결되고 다수개의 진공흡착판이 형성된 흡착패드를 하나 이상 구비한 이송 로봇의 글라스 이송 방법으로서,

   상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드를 전진시켜 제1위치에 안착된 글라스에 근접시키는 제1스텝과;

   상기 흡착패드를 상기 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 이용해 글라스를 흡착하는 제2스텝과;

   상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제1측단을 후진시키는 제3스텝과;

   상기 로봇암을 이용해 상기 흡착패드의 제2측단을 후진시키는 제4스텝과;

   상기 로봇암을 이용해 흡착패드에 흡착된 글라스를 제2위치에 안착시키는 제5스텝

   으로 구성되는 이송 로봇의 글라스 이송방법
2. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제2스텝은,

   상기 흡착패드의 제1측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 단계와;

   상기 흡착패드의 제2측단을 글라스에 접촉시킨 후 진공흡착판을 통해 글라스를 흡착하는 단계

   를 더욱 포함하여 구성되는 이송 로봇의 글라스 이송방법
3. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제4스텝은 상기 제3스텝 완료 3초 후에 실행되는 것을 특징으로 하는 이송 로봇의 글라스 이송방법
4. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제3스텝과 제4스텝의 흡착패드 후진 속도는 각각 5mm/s 인 것을 특징으로 하는 이송 로봇의 글라스 이송방법
5. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제3스텝과 제4스텝에 의한 글라스 후진 거리는 각각 100mm 인 것을 특징으로 하는 이송 로봇의 글라스 이송방법
6. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 제5스텝의 로봇암을 이용한 흡착패드 이동 속도는 100mm/s 인 것을 특징으로 하는 이송 로봇의 글라스 이송방법