KR20070044088A - 기판이송용 롤러 - Google Patents

기판이송용 롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판이송용 롤러에 관한 것으로, 기판이송축에 삽입되는 롤러본체와, 상기 기판이송축에 삽입되어 상기 롤러본체와 체결되는 체결기재와, 상기 롤러본체 또는 상기 체결기재의 내측에서 상기 기판이송축에 삽입되고 상기 롤러본체 및 체결기재의 결합정도에 따라 가압되어 상기 결합된 롤러본체 및 체결기재를 상기 기판이송축에 고정하는 페럴부를 포함하는 기판이송롤러를 제공한다. 본 발명에 의하면, 조립성 및 체결력이 우수하면서도 공구없이 수조작만으로도 기판이송축에 결합 또는 해제가능하여 작업시간을 탁월하게 감소시키는 것은 물론 제작비용이 저렴하다는 효과가 있다.
기판이송장치, 롤러, 롤러본체, 페럴부, 체결기재

Description

기판이송용 롤러{Roller for transferring substrate}
도 1은 일반적인 기판이송장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래기술에 따른 기판이송장치에서 기판이송용 롤러를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명 기판이송용 롤러의 제1실시 분리 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 기판이송용 롤러의 단면도이다.
도 5는 본 발명 기판이송용 롤러의 제2실시 단면도이다.
도 6은 본 발명 기판이송용 롤러의 제3실시 단면도이다.
도 7은 본 발명 기판이송용 롤러의 제4실시 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 롤러본체 11 : 기판지지륜
12 : 돌출부 18 : 공구조작헤드
19 : 축관통공 19a : 제1경사가압부
20 : 페럴부 21 : 제1경사부
22 : 슬릿 23 : 제2경사부
29 : 축관통공 30 : 체결기재
31 : 제2경사가압부 39 : 축관통공
110 : 기판이송축
본 발명은 기판이송용 롤러에 관한 것으로, 특히 수조작만으로도 기판이송축에 견고하게 결합되거나 해제되는 기판이송용 롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 기판이송용 롤러는 기판이송장치의 기판이송축에 결합되는 구성부품이다.
이러한 기판이송장치는 반도체 웨이퍼 또는 FPD(Flat Panel Display) 기판 등을 각 공정챔버별로 이송시키거나 당해 공정챔버내에 설치되는 각 장치에 순차적으로 이송시키는 장치이고, 상기 기판이송용 롤러는 기판이송장치의 기판이송축에 결합되어 기판의 저면 또는 양면을 지지하여 기판을 이송하는 구성부품이다.
도 1은 일반적인 기판이송장치의 사시도이다.
이를 참조하면, 기판이송장치는 복수개의 기판이송축(110), 각 기판이송축(110)이 회전지지되는 베어링(120), 상기 베어링(120)이 설치되는 지지프레임(130), 상기 기판이송축(110)에 결합되어 일체로 회전되는 복수개의 기판이송용 롤러(100)로 이루어진다.
이러한 기판이송용 롤러(100)는 지지이송하는 기판의 무게 및 크기에 따라 기판이송축(110)상에 적정한 위치와 개수가 선정되어 결합되고, 유지보수시 또는 교체시에는 해제되어야 한다.
따라서, 기판이송용 롤러(100)는 기판이송축(110)에 결합되어 일체로 회전하도록 다양한 결합방식이 제시되었는데, 도 2a에 도시된 바와같이 기판이송용 롤러(100)와 기판이송축(110)이 체결볼트(140)에 의해 직접 체결되는 볼트 결합방식과, 도 2b에 도시된 바와같이 기판이송용 롤러(100)의 일측에 설치되는 클램프(150)가 기판이송축(110)을 감싸고 상기 클램프(150)의 플렌지(151)부위에 체결볼트(152)가 체결되어 조임결합되는 클램프 결합방식과, 도 2c에 도시된 바와같이 기판이송용 롤러(100)의 기판이송축(110)이 삽입관통되는 축관통공의 내연에 설치되는 오링(160)에 기판이송축(110)의 외연가 압착결합되는 오링 삽입형 결합방식이 제시된 바 있다.
이 외에도 도시되지는 않았지만, 기판이송용 롤러에 설치되는 커플러(coupler; 도면에 표현되지 않음)가 기판이송축에 설치되는 슬리브(Slive; 도면에 표현되지 않음)에 끼움결합되는 슬리브 삽입형 결합방식이 제시된 바 있다.
그러나, 상기 볼트 결합방식은 기판이송용 롤러(100)와 기판이송축(110)의 조립성 및 체결력은 양호하나 기판이송축(110)에 체결볼트(140) 삽입체결을 위한 체결구가 형성되어야 하므로 기판이송축(110)에 대하여 좋치 않은 영향을 끼치게 되고, 이에 기판이송용 롤러(100) 및 기판이송축(110)을 강성이 높은 재질로 제작하여야 하므로 제작단가가 높아진다는 단점이 있었다.
또한, 상기 클램프 결합방식은 기판이송용 롤러(100)와 기판이송축(110)의 조립성 및 체결력은 양호하나 클램프(150)가 기판이송축(100)에 조임결합시 기판이송축(110)에 스크레치를 발생시키게 되고, 클램프(150)는 플렌지(151) 결합을 위하여 체결볼트(152)가 사용되므로 강성이 높은 재질을 사용하므로 제작단가가 높아진다는 단점이 있었다.
또한, 상기 오링 삽입형 결합방식은 기판이송용 롤러(100)와 기판이송축(110)의 체결력은 양호하나 기판이송용 롤러(100)에 오링(160)을 삽입하기 위하여는 별도의 기계가 사용되어야 하므로 조립성이 나쁘고, 각 공정에 적정한 오링(160)을 선정을 하는 불편함이 있으며, 일단 결합이 완료되면 위치변경하기가 용이하지 못하다는 단점이 있었다.
또한, 상기한 슬리브 삽입형 고정방식은 기판이송용 롤러(100)와 기판이송축(110)의 조립성 및 유지보수를 위한 해제가 우수하고 제작비용도 저렴하지만, 체결력이 약하여 장기간 사용시에는 본래의 위치에서 이탈되는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 조립성과 체결력이 우수하면서도 기판이송축에 결합 및 해제가 용이한 기판이송용 롤러를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판이송축에 삽입되는 롤러본체와, 상기 기판이송축에 삽입되어 상기 롤러본체와 체결되는 체결기재와, 상기 롤러 본체 또는 상기 체결기재의 내측에서 상기 기판이송축에 삽입되고 상기 롤러본체 및 체결기재의 결합정도에 따라 가압되어 상기 결합된 롤러본체 및 체결기재를 상기 기판이송축에 고정하는 페럴부를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1>
도 3은 본 발명 기판이송용 롤러의 제1실시 분리 사시도이다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 기판이송용 롤러의 제1실시예는 기판이송축(110)에 삽입되어 기판이송축(110)과 함께 회전하여 기판을 지지이송하는 롤러본체(10)와, 기판이송축(110)에 삽입되고 상기 롤러본체(10)와 체결되는 체결기재(30)와, 외면에 일방향으로 제1경사부(21)가 형성되어 롤러본체(10)와 체결기재(30)가 상호 결합정도에 따라 롤러본체(10)의 내연에 접촉가압되어 기판이송축(110)에 조임결합되는 페럴부(20; ferrule)를 포함한다.
또한, 롤러본체(10)와 페럴부(20) 및 체결기재(30)는 공히 기판이송축(110)에 삽입관통되는 축관통공(19, 29, 39)이 각각 형성된다.
상기 롤러본체(10)는 기판이송축(110)과 결합되어 기판을 지지이송하는 구성부품으로서, 최외곽에 기판을 지지하는 기판지지륜(11)이 형성되고, 상기 기판지지륜(11)의 외경보다 작은 크기로 기판지지륜(11)의 일측으로 돌출형성되는 돌출부 (12)가 형성된다.
상기 기판지지륜(11) 및 돌출부(12)는 기판이송축(110)에 삽입되도록 내연에 축관통공(19)이 형성되고, 특히 내연의 축관통공(19) 일부에 돌출방향의 끝단부로 갈수록 소정각도로 확대 경사지게 제1경사가압부(19a)가 형성되어 페럴부(20)의 외면에 형성되는 제1경사부(21)와 상호 경사면 접촉된다.
또한, 돌출부(12)는 외연 일부에 나사산(12a)이 형성되어 체결기재(30)의 내연 일부에 형성되는 나사산(30a)과 나사결합된다.
상기 페럴부(20)는 기판이송축(110)을 조임결합하는 동시에 롤러본체(10)를 기판이송축(110)에 결합시키는 구성부품으로서, 측부에 슬리팅(slitting)작업에 의해 길이방향으로 절개된 슬릿(22)이 구비된 원통형상으로 형성되어 기판이송축(110)을 감싸고, 외면에 일방향으로 경사지게 제1경사부(21)가 형성되어 이와 대응하는 돌출부(12)의 제1경사가압부(19a)와 상호 경사면 접촉된다.
상기 체결기재(30)는 내연 일부에 돌출부(12)의 나사산(12a)에 대응되는 나사산(30a)이 형성되어 롤러본체(10)와 나사결합되면서 롤러본체(10)측으로 전진이송된다.
즉, 롤러본체(10)와 체결기재(30)는 각 나사산(12a, 30a)을 따라 회전되면서 상호 결합정도에 따라 체결간격이 줄어든다.
도 4는 도 3에 도시한 기판이송용 롤러의 단면도이다.
도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판이송용 롤러는 기판이송축(110)에 결합되도록, 롤러본체(10)와 페럴부(20) 및 체결기재(30)를 각각 기판이송축(110)에 삽입시키고, 롤러본체(10)를 기판이송축(110)상의 설치요구되는 부위에 위치시키며, 페럴부(20)의 제1경사부(21)를 돌출부(12)의 제1경사가압부(19a)측에 축소 경사지는 방향으로 일부 진입시킨다.
다음, 롤러본체(10) 또는 체결기재(30)를 회전조작하면서 나사결합하게 되면 롤러본체(10)와 체결기재(30)는 상호 결합정도에 따라 체결간격이 줄어드는 것과 동시에 페럴부(20)는 제1경사가압부(19a)의 축소 경사방향으로 점점 전진이송된다.
이에 따라, 페럴부(20)는 슬릿(22)의 간격이 점점 축소되므로 기판이송축(110)에 갈수록 강한 체결력으로 조임결합되고, 롤러본체(10)의 제1경사가압부(19a)측으로 점점 전진이송되므로 롤러본체(10)와도 갈수록 큰 압력으로 면접촉되어 결합된다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따르는 기판이송용 롤러는 롤러본체(10) 또는 체결기재(30)를 수조작하여 상호 체결하는 것만으로도 페럴부(20)가 매개체역활을 하여 기판이송축(110)과 견고히 결합된다. 또한, 기판을 지지하는 롤러본체(10)의 위치를 위치를 변경하고자 해제할 경우 롤러본체(10) 및 체결기재(30)를 수조작하여 체결방향의 역방향으로 회전시키면 결합해제된다.
상기의 구성에 부가하여, 롤러본체(10)는 돌출부(12)가 돌출되는 방향의 대 향측으로 돌출되는 공구조작헤드(18)가 추가로 형성된다.
구체적으로, 공구조작헤드(18)는 중심부에 롤러본체(10)의 축관통공(19)이 연장형성되어야 함은 물론이고, 일례로 스패너(도면에 표현되지 않음) 등에 의해 회전조작되기 용이하도록 외연이 사각 또는 오각 또는 육각머리 등의 다각형 형상으로 형성된다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판이송용 롤러는 수조작만으로도 기판이송축(110)에 결합 및 결합해제되나 상기한 스패너 등의 공구를 사용하여 결합 및 결합해제될 수 있다.
한편, 상기 공구조작헤드(18)가 체결기재(30)의 일측으로 형성되는 것도 고려될 수 있다. 또한, 상기 공구조작헤드(18)가 롤러본체(10) 및 체결기재(30)에 각각 형성되는 것도 고려될 수 있다.
<실시예 2>
도 5는 본 발명 기판이송용 롤러의 제2실시 단면도이다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 기판이송용 롤러의 제2실시예는 기판이송축(110)에 삽입되어 기판이송축(110)과 함께 회전하여 기판을 지지이송하는 롤러본체(10')와, 기판이송축(110)에 삽입되고 상기 롤러본체(10')와 체결되는 체결기재(30')와, 외면에 일방향으로 제1경사부(21)가 형성되어 롤러본체(10')와 체결기재(30')가 상호 결합정도에 따라 체결기재(30')의 내연에 접촉가압되어 기판이송축(110)에 조임결합되는 페럴부(20)를 포함한다.
또한, 롤러본체(10')와 페럴부(20) 및 체결기재(30')는 공히 기판이송축(110)에 삽입관통되는 축관통공(19, 29, 39)이 각각 형성된다.
상기 롤러본체(10')는 최외곽에 기판을 지지하는 기판지지륜(11)이 형성되고, 기판이송축(110)에 삽입되도록 내연에 축관통공(19)이 형성되며, 내연 일부에 나사산(12a)이 형성되어 체결기재(30')의 외연 일부에 형성되는 나사산(30a)과 나사결합된다.
상기 페럴부(20)는 측부에 슬릿(22)이 구비된 원통형상으로 형성되어 기판이송축(110)을 감싸고, 외면에 일방향으로 경사지게 제1경사부(21)가 형성되어 이와 대응하는 체결기재(30')의 제2경사가압부(31)와 상호 경사면 접촉된다.
상기 체결기재(30')는 외연 일부에 롤러본체(10')의 나사산(12a)에 대응되는 나사산(30a)이 형성되어 롤러본체(10')와 상호 체결되면서 롤러본체(10')측으로 전진이송되고, 특히 내연의 축관통공(39) 일부에 롤러본체(10')측으로 체결되는 방향으로 갈수록 소정각도로 확대 경사지게 제2경사가압부(31)가 형성되어 페럴부(20)의 제1경사부(21)와 상호 경사면 접촉된다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따르는 기판이송용 롤러는 롤러본체(10')와 체결기재(30')가 각 나사산(12a, 30a)을 따라 회전되면서 상호 결합정도에 따라 체결간격이 줄어든다.
이에 따라, 페럴부(20)는 제2경사가압부(31)의 축소 경사방향으로 점점 전진이송되는 동시에 슬릿(22)의 간격이 점점 축소되므로 기판이송축(110)에 갈수록 강한 체결력으로 조임결합되고, 체결기재(30')측으로 점점 전진이송되므로 체결기재 (30')와도 갈수록 큰 압력으로 면접촉되어 결합된다.
<실시예 3>
도 6은 본 발명 기판이송용 롤러의 제3실시 단면도이다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 기판이송용 롤러의 제3실시예는 기판이송축(110)에 삽입되어 함께 회전하여 기판을 지지이송하는 롤러본체(10)와, 기판이송축(110)에 삽입되고 상기 롤러본체(10)와 체결되는 체결기재(30'')와, 외면이 양방향으로 축소 경사지게 제1경사부(21)와 제2경사부(23)가 형성되어 롤러본체(10)와 체결기재(30'')가 상호 결합정도에 따라 롤러본체(10)와 체결기재(30'')의 각 내연에 접촉가압되어 기판이송축(110)에 조임결합되는 페럴부(20')를 포함한다.
또한, 롤러본체(10)와 페럴부(20') 및 체결기재(30'')는 공히 기판이송축(110)에 삽입관통되는 축관통공(19, 29, 39)이 각각 형성된다.
상기 롤러본체(10)는 최외곽에 기판을 지지하는 기판지지륜(11)이 형성되고, 상기 기판지지륜(11)의 외경보다 작게 형성되어 기판지지륜(11)의 일측으로 돌출형성되는 돌출부(12)가 형성된다.
상기 기판지지륜(11) 및 돌출부(12)는 기판이송축(110)에 삽입되도록 내연에 축관통공(19)이 형성되고, 특히 내연의 축관통공(19) 일부에 돌출방향의 끝단부로 갈수록 소정각도로 확대 경사지게 제1경사가압부(19a)가 형성되어 페럴부(20')의 외면에 형성되는 제1경사부(21)와 상호 경사면 접촉된다.
또한, 돌출부(12)는 외연 일부에 나사산(12a)이 형성되어 체결기재(30'')의 내연 일부에 형성되는 나사산(30a)과 나사결합된다.
상기 페럴부(20')는 측부에 슬릿(22)이 구비된 원통형상으로 형성되어 기판이송축(110)을 감싸고, 외면이 양방향으로 축소 경사지게 제1경사부(21)와 제2경사부(23)가 형성된다.
따라서, 페럴부(20')의 제1경사부(21)는 롤러본체(10)의 제1경사가압부(19a)와 상호 경사면 접촉되고, 제2경사부(23)는 체결기재(30'')의 제2경사가압부(31)와 상호 경사면 접촉된다.
상기 체결기재(30'')는 내연 일부에 롤러본체(10)의 나사산(12a)에 대응되는 나사산(30a)이 형성되어 롤러본체(10)와 나사결합되면서 롤러본체(10)측으로 전진이송되고, 특히 내연의 축관통공(39) 일부에 롤러본체(10)측으로 체결되는 방향으로 갈수록 소정각도로 확대 경사지게 제2경사가압부(31)가 형성되어 페럴부(20')의 제2경사부(23)와 상호 경사면 접촉된다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따르는 기판이송용 롤러는 롤러본체(10)와 체결기재(30'')가 각 나사산(12a, 30a)을 따라 회전되면서 상호 결합정도에 따라 체결간격이 줄어든다.
이에 페럴부(20')는 제1경사부(21)와 제2경사부(23)가 제1경사가압부(19a)와 제2경사가압부(31)에 축소 경사방향으로 점점 전진이송되는 동시에 슬릿(22)의 간격이 점점 축소되므로 기판이송축(110)에 갈수록 강한 체결력으로 조임결합되고, 롤러본체(10) 및 체결기재(30'')측으로 점점 전진이송되므로 롤러본체(10) 및 체결기재(30')와도 갈수록 큰 압력으로 면접촉되어 결합된다.
따라서, 본 발명에 따르는 기판이송용 롤러는 훨씬 적은 조작력으로도 수월하게 페럴부(20')를 전진이송할 수 있고, 롤러본체(10) 및 체결기재(30'')가 페럴부(20')를 매개체로 기판이송축(110)에 더욱 용이하면서도 견고하게 결합되어 일체로 회전된다.
<실시예 4>
도 7은 본 발명 기판이송용 롤러의 제4실시 단면도이다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 기판이송용 롤러의 제3실시예는 기판이송축(110)에 삽입되어 함께 회전하여 기판을 지지이송하는 롤러본체(10'')와, 기판이송축(110)에 삽입되고 상기 롤러본체(10'')와 체결되는 체결기재(30''')와, 외면이 양방향으로 축소 경사지게 제1경사부(21)와 제2경사부(23)가 형성되어 롤러본체(10'')와 체결기재(30''')가 상호 결합정도에 따라 롤러본체(10'')와 체결기재(30''')의 각 내연에 접촉가압되어 기판이송축(110)에 조임결합되는 페럴부(20')를 포함한다.
이와 같은 구성의 본 발명에 따르는 기판이송용 롤러는 롤러본체(10'')의 내연 일부에 나사산(12a)이 형성되고, 체결기재(30''')의 외연 일부에 나사산(30a)이 형성되어 상호 체결되는 것으로, 나머지 구성 및 작용은 상기 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였 으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
일례로, 본 발명은 상기한 실시 예들에서 설명한 바와같이 롤러본체(10, 10', 10'')와 체결기재(30, 30', 30'', 30''')가 체결시 페럴부(20, 20')의 외면을 가압하여 슬릿(20)의 간격을 축소시키면 조임결합이 가능하므로 롤러본체(10, 10', 10'') 또는 체결기재(30, 30', 30'', 30''')의 내연에 제1경사가압부(19a) 또는 제2경사경부(31)를 형성하는 것 대신에 돌기(도면에 표현되지 않음)만을 형성하여도 무방하지만, 상기 제1,2,3,4실시 예들에서는 접촉면적을 넓히기 위하여 페럴부(20, 20')의 제1경사부(21) 또는 제2경사부(23)에 대응하도록 롤러본체(10, 10', 10'')의 제1경사가압부(19a) 또는 체결기재(30, 30', 30'', 30''')의 제2경사가압부(31)가 형성되는 것을 예시하였다.
상기한 바와같이 본 발명은, 조립성 및 체결력이 우수하면서도 공구없이 수조작만으로도 기판이송축에 결합 또는 해제가능하여 작업시간을 탁월하게 감소시키는 것은 물론 제작비용이 저렴하다는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 기판이송축에 삽입되는 롤러본체;
    상기 기판이송축에 삽입되어 상기 롤러본체와 체결되는 체결기재; 및
    상기 롤러본체 또는 상기 체결기재의 내측에서 상기 기판이송축에 삽입되고, 상기 롤러본체 및 체결기재의 결합정도에 따라 가압되어 상기 결합된 롤러본체 및 체결기재를 상기 기판이송축에 고정하는 페럴부를 포함하는 기판이송용 롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페럴부는 측부가 절개된 원통형상으로 외면은 일방향으로 경사진 제1경사부를 포함하는 기판이송용 롤러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤러본체는 내연 일부에 상기 페럴부의 제1경사부에 대응하는 제1경사가압부를 더 포함하는 기판이송용 롤러.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 체결기재는 내연 일부에 상기 페럴부의 제1경사부에 대응하는 제2경사가압부를 더 포함하는 기판이송용 롤러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 롤러본체는 내연 일부에 나사산이 형성되고, 상기 체결기재는 외연 일부에 나사산이 형성되어 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 기판이송용 롤러.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 페럴부는 외면이 양방향으로 축소 경사지게 대향측으로 형성되는 제2경사부를 더 포함하는 기판이송용 롤러.
  7. 제6항에 있어서, 상기 롤러본체는 내연 일부에 상기 페럴부의 제1경사부에 대응하는 제1경사가압부를 더 포함하고,
    상기 체결기재는 내연 일부에 상기 페럴부의 제2경사부에 대응하는 제2경사가압부를 더 포함하는 기판이송용 롤러.
  8. 제3항 또는 제7항에 있어서,
    상기 롤러본체는 외연 일부에 나사산이 형성되고, 상기 체결기재는 내연 일부에 나사산이 형성되어 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 기판이송용 롤러.
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