KR20080046380A - 쉘프 콘트롤 시스템 및 이를 포함하는 스토커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트(cassette)가 안착되는 스토커(stocker)의 쉘프(shelf)에 관한 것으로, 상기 쉘프(shelf)를 이루는 하측플레이트의 기울어짐을 제어하기 위한 것이다.

본 발명의 특징은 카세트가 안착되는 쉘프의 하측플레이트에 변위센서를 구성함으로써, 상기 변위센서로 감지되는 정보가 콘트롤부의 표시부를 토해 표시되도록 하여, 작업자는 하측플레이트의 기울어짐을 수시로 감시할 수 있다.

이로 인하여, 하측플레이트의 기울어짐을 미연에 방지할 수 있으며, 기울어짐이 발생하여도 초기에 기울어짐을 바로 잡을 수 있어 하측플레이트에 의해 지지되는 카세트의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

카세트, 스토커, 쉘프, 변위센서

Description

쉘프 콘트롤 시스템 및 이를 포함하는 스토커{Shelf control system and stocker including the same}

도 1은 일반적인 스토커에 대한 내부사시도.

도 2a는 카세트가 스토커의 쉘프 내에 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면.

도 2b는 쉘프를 이루는 하측플레이트의 기울어진 모습을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 스토커를 나타낸 사시도.

도 4는 카세트가 스토커의 쉘프 내에 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면.

도 5a ~ 5b는 변위센서의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 하측플레이트의 일부에 대한 모식도이다.

도 7은 변위센서를 통한 하측플레이트의 기울어짐 감지에 대한 쉘프 콘트롤 시스템에 대한 개요도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스토커 112 : 쉘프

114 : 하측플레이트 116 : 측면플레이트

200 : 변위센서 C : 카세트

본 발명은 카세트(cassette)가 안착되는 스토커(stocker)의 쉘프(shelf)에 관한 것으로, 상기 쉘프(shelf)를 이루는 하측플레이트의 기울어짐을 제어하기 위한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 오고 있으나, CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP) 등이 활발하게 개발되어 왔다.

이들은 공통적으로 고유의 형광 또는 편광층을 사이에 두고 한쌍의 투명기판을 대면 합착시킨 평판표시패널(flat display panel)을 필수적인 구성요소로 갖추고 있는데, 이와 같은 패널은 소정물질의 박막을 형성하는 증착(deposition)공정, 포토리소그라피(photo lithography)공정, 식각(etching)공정을 여러 번 반복하여 구성하며 이 외에 세정, 합착, 절단 등의 여러 가지 서로 다른 공정이 수반된다.

그리고 이들 각각의 공정진행을 위해 기판은 해당공정을 수행하는 공정장비로 운반 및 공급되며, 이 과정 중에 기판의 운반 및 보관에 드는 시간과 노력을 절감하고자 복수의 기판을 수납하는 카세트(cassette)가 사용되며, 현재 평판표시장치의 제조공정에 있어서 기판보관 및 운반의 최소단위를 이루고 있다.

아울러 일반적인 평판표시장치의 제조설비에는 일정한 청정도를 유지하면서 카세트를 보관하는 창고 역할의 스토커(stocker)가 마련되어, 대기 중의 카세트 가 보관된다.

도 1은 일반적인 스토커를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 스토커(10) 내에는 다수의 쉘프(12)가 제공되며, 스태커로봇(20)은 스토커(10) 하부면을 가로지르는 트롤리 레일(36) 상에 안착되어 슬라이딩 이동하는데, AGV(미도시)에 의해 스토커(10)의 입고포트(32)로 카세트(미도시)가 운반되면 스태커로봇(20)이 이를 옮겨 받아 적절한 쉘프(12)로 운반 및 적재하게 된다.

즉, 상기 카세트(미도시)가 AGV(미도시)를 통해 스토커(10) 내부로 이송되면, 상기 스태커로봇(20)의 암을 통해 각 카세트(미도시)를 지정된 쉘프(12)에 로딩(loading)하게 되고, 상기 카세트(미도시)를 다음 공정으로 이동시킬 때에도 상기 스태커로봇(20)의 암이 지정된 쉘프(12)에서 카세트(미도시)를 언로딩(unloading)하여 스토커(10)의 출고포트(34)로 옮기면 AGV(미도시)에 의해 목적하는 장소로 운반된다.

도 2a는 카세트가 스토커의 쉘프 내에 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 스토커(10)는 다수의 카세트(C)가 수납될 수 있도록 다수의 쉘프(12)가 상하좌우로 구획(區劃)되어 구성되며, 이들 각각의 쉘프(12)는 개구된 입구면을 비롯하여 하측플레이트(14)와 측면플레이트(16)를 통해 카세트수납공간을 형성하게 된다.

즉, 하측플레이트(14)가 상기 쉘프(12)내에 안착되는 카세트(C)를 지지하게 되는 바닥 역할을 담당하는데, 상기 하측플레이트(14)는 다수개가 일정간격 이격되어 구성되어, 상기 하측플레이트(14) 상에 안착되는 카세트(C)는 서로 이웃하는 하측플레이트(14)에 의해 양단부가 지지되어 안착되게 된다.

또한, 측면플레이트(16)는 상기 하측플레이트(14)의 중심부에서 수직하게 구성되어, 상기 카세트(C)가 안착될 구획을 정의하게 된다.

따라서, 각각의 쉘프(12)에 안착되는 카세트(C)는 상기 하측플레이트(14)에 의해 양단부가 지지된 체 일부 하부면을 노출하게 되는데, 상기 카세트(C)의 하부면을 노출하는 하측플레이트(14) 간의 이격된 간격(도 2b의 D)을 통해 상기 스태커로봇(도 1의 20)의 암이 진입하여, 상기 카세트(C)의 노출된 하부면을 지지하면서 상기 카세트(C)를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)하게 되는 것이다.

그러나, 스태커로봇(도 1의 20) 암의 진입을 위해, 일정간격(도 2b의 D) 이격되어 구성되는 다수의 하측플레이트(14)는 측면플레이트(16)와 스토커(10)의 후면을 통해서만 지지(支持)를 받게 되므로, 도 2b에 도시한 바와 같이, 카세트(C)를 안착시킨 상태로 오랜 시간이 흐르게 되면 하측플레이트(14)의 기울어짐이 발생하게 된다. 이는, 상기 쉘프(12)내에 안착되어 하측플레이트(14)에 의해 지지되는 카세트(C)의 파손을 야기하게 된다.

또한, 상기 스토커(10) 내에 카세트(C)가 복층으로 수납됨을 감안하면, 전체 카세트(C)에 손상을 가하게 되고, 이는 기판(미도시)을 손상시키게 되는 대형사고로 직결될 수 있는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스토커의 쉘프 내에서 카세트를 안정적으로 보관하고자 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 외부의 카세트가 반입되거나, 내부의 카세트가 반출되는 입출력포트와; 상기 카세트가 각각 안착되도록 상하좌우로 구획 정의된 복수개의 쉘프와; 상기 각 쉘프 사이에서 카세트를 운반/적재 및 하역/반송하는 스태커로봇을 포함하며, 상기 각각의 쉘프의 기울어짐을 감지하기 위한 변위센서가 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 스토커를 제공한다.

상기 복수개의 쉘프는 입구면과, 카세트수납공간을 정의하도록 하측플레이트와 양 측면플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 하측플레이트는 일정간격 이격되어 구성되고, 상기 카세트는 상기 하측플레이트의 이격된 상부에 안착 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변위센서는 상기 쉘프의 입구면을 이루는 상기 하측플레이트의 일가장자리면의 양측끝단에 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 변위센서는 물체가 이동한 거리나 위치 변화를 측정하는 센서로서, 일면은 반사부이고, 이에 대응되는 타면은 발광부 및 수광부가 구성된 레이저 변위센서인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 스토커 내부에 상하좌우로 구획 정의된 복수개의 쉘프의 기울어짐을 감지하는 센서와; 상기 센서의 감지결과를 토대로 상기 쉘프의 기울어짐을 판단하는 콘트롤부와; 상기 콘트롤부를 통해 감지결과를 표시하는 표시부를 포함하는 쉘프 콘트롤 시스템을 제공한다.

상기 센서는 상기 쉘프를 이루는 하측플레이트의 일가장자리면의 양측끝단에 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 센서는 물체가 이동한 거리나 위치 변화를 측정하는 변위센서인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘트롤부는 상기 센서를 통해 감지된 정보를 판단하는 센서콘트롤러와; 상기 센서콘트롤러에서 판단된 정보를 표시부에 수신하는 CIM PC와; 상기 센서콘트롤러와 CIM PC 사이에서 상기 정보를 중계하는 PLC를 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스토커를 나타낸 사시도이다.

도시한 바와 같이, 카세트(C)가 안착되는 복수개의 쉘프(shelf : 112)가 상하좌우로 구획 제공되고, 이러한 스토커(100) 내부에는 각각의 쉘프(112) 사이에서 카세트(C)를 운반하는 랙마스터(rack master)라 불리는 스태커로봇(120)이 구비된 다.

이때, 비록 도면에 표시하지 않았지만 AGV(Auto guided vehicle) 등에 의해 카세트(C)가 입고포트로 반입되면 스태커로봇(120)이 이를 옮겨 받아 적절한 쉘프(112)로 운반 및 적재하고, 반대로 임의의 쉘프(112)로부터 스태커로봇(120)이 카세트(C)를 꺼내 스토커(100)의 출고포트로 반송하면 AGV에 의해 목적하는 장소로 운반된다.

아울러 스태커로봇(120)은 각 쉘프(112) 사이에서 소정 기준에 의해 카세트(C)를 옮겨 정리하는 동작을 수행하며, 이를 위해 스토커(100)의 하부면을 가로질러 구성된 트롤리 레일(trolley rail : 136)을 따라 좌우로 평면 이동하는 본체(122)와, 이의 좌우측 가장자리로부터 상향 직립된 된 한 쌍의 리프팅포스트(lifting post : 124)와, 이들 한 쌍의 리프팅포스트(124) 사이에서 수평하게 승강되는 리프팅프레임(lifting frame : 126) 및 이의 상부에 회전 및 수축 및 신장 가능하여 직접적으로 카세트를 운반하는 암(arm : 128)을 포함한다.

그 결과 상기 스태커로봇(120)은 본체(122)의 좌,우 평면이동과 리프팅프레임(126)의 승강 그리고 아암(128)의 회전 또는 수축 및 신장 동작을 연결하여 목적하는 바에 따라 카세트(C)를 운반하고 적재 및 하역할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 각 쉘프(112)에 변위센서(도 4의 200)가 장착되는 것을 특징으로 한다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 자세히 설명하도록 하겠다.

도 4는 카세트가 스토커의 쉘프 내에 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 각각의 쉘프(112)는 개구된 입구면을 비롯하여 하측플레이트(114)와 양 측면플레이트(116)를 통해 카세트수납공간을 형성하여, 상기 스토커(100) 내에 상하좌우로 빽빽하게 구성된다.

즉, 카세트(C)와 유사한 직사각형의 하측플레이트(114)가 상기 쉘프(112) 내에 안착되는 카세트(C)를 지지하게 되는 바닥 역할을 담당하는데, 상기 하측플레이트(114)는 다수개가 일정간격 이격되어 구성되고, 상기 카세트(C)는 상기 하측플레이트(114)의 이격된 상부에 안착된다.

또한, 쉘프(112)의 양측면을 이루는 측면플레이트(116)는 상기 하측플레이트(112)의 중심부에서 수직하게 구성되어, 상기 카세트(C)가 안착될 구획을 정의하게 된다.

따라서, 각각의 쉘프(112)에 안착되는 카세트(C)는 하측플레이트(114)의 이격된 사이로 하부면을 노출하게 된다. 이때, 상기 하측플레이트(114)의 이격된 간격을 통해 상기 스태커로봇(도 3의 120)의 암(도 3의 128)이 진입하여, 상기 카세트(C)의 노출된 하부면을 지지하면서 상기 카세트(C)를 로딩 또는 언로딩하게 되는 것이다.

또한, 상기 쉘프(112)의 입구면을 이루는 하측플레이트(114) 일 가장자리의 양측끝단에는 변위센서(200)를 구성하는데, 상기 변위센서(200)는 하측플레이트(114)의 하부에 대응되어 위치하는 하측플레이트(114)와의 거리를 센싱하여 상기 하측플레이트(114)의 기울어짐을 측정한다.

즉, 상하로 대응되어 위치하는 하측플레이트(114)에 각각 변위센서(200)를 장착하는데, 여기서 상기 변위센서(200)란, 말 그대로 어떤 물체가 이동한 거리나 위치 변화를 아날로그 값이나 디지털 값으로 나타내는 센서로써, 상기 하측플레이트(114)의 기울어짐에 따른 변위신호를 출력함으로써 사용자가 용이하게 확인 및 검증할 수 있도록 한다.

이때, 상기 변위센서(200)는 레이저 변위센서를 사용하는 것이 바람직한데, 상기 레이저 변위센서는 도 5a ~ 5b에 도시한 바와 같이, 상부면에는 반사부(230)와, 하부면에는 레이저를 조사하는 발광부(210)와, 상기 발광부(210)로부터 조사된 레이저가 반사되어 입사되는 수광부(220)로 구성된다.

따라서, 상하로 위치하는 하측플레이트(114a, 114b) 상에 서로 대응되는 변위센서(200a, 200b)를 각각 장착함으로써, 상기 상부에 위치하는 제 1 하측플레이트(114a)에 장착된 제 1 변위센서(200a)의 발광부(210)로부터 상기 하부에 위치하는 제 2 하측플레이트(114b)에 장착된 제 2 변위센서(200b)의 반사부(230)를 향해 레이저를 조사하게 되고, 상기 조사된 레이저는 상기 제 2 변위센서(200b)의 반사부(230)에 의해 반사되어 상기 제 1 하측플레이트(114a)에 장착된 제 1 변위센서(200a)의 수광부(220)로 입사되게 된다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 변위센서(200a, 200b)는 상기 발광부(도 5b의 210)에서부터 발산된 레이저가 반사부(도 5a의 230)를 통해 반사되어 수광부(도 5b의 220)로 입사되는 거리(a)를 측정하는 것으로, 상기 하측플레이트(114a, 114b)의 기울어짐이 발생된 경우 (c) 거리가 감소한 (b) 거리를 측정하게 되어, 상기 하측플레이트(114a, 114b)의 기울어짐을 확인 할 수 있다.

한편, 이러한 변위센서(200)를 통해 하측플레이트(114)의 기울어짐을 상시 감시할 수 있는 것은 자동화시스템을 통해 달성될 수 있다.

도 7은 변위센서를 통한 하측플레이트의 기울어짐 감지하는 자동화시스템인 쉘프 콘트롤 시스템에 대한 개요도이다.

도시한 바와 같이, 쉘프(도 4의 112)의 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐을 감지하기 위한 변위센서(200)와, 상기 변위센서(200)의 감지동작을 제어하고 이의 감지결과를 토대로 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐을 판단하는 콘트롤러부(300)가 구성된다.

이때, 콘트롤러부(300)는 일반적인 스토커(도 4의 100)의 총괄적인 관리 및 제어를 위한 CIM PC(computer integrated manufacturing PC : 330)와, PLC(program logic controller : 320) 그리고 센서 콘트롤러(sensor controller : 310)를 포함한다.

따라서, 상기 쉘프(도 4의 112)의 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐이 발생되면, 상기 변위센서(200)가 이를 감지하여 상기 센서 콘트롤러(310)에서 이를 판단하게 되는 것이다.

따라서, 상기 센서콘트롤러(310)에서 판단된 정보는 스토커(도 4의 100) 내부의 자동제어와 감시를 위해 구성된 PLC(320)로 전송되게 되고, 상기 PLC(320)의 상위층에 위치하여, 스토커(도 4의 100)를 비롯해서 이와 직접 또는 간접적으로 관계된 제조설비의 모든 정보를 관리 및 제어함으로써 공정의 자동화를 구현하는 자동화생산관리유닛을 의미하는 CIM PC(330)로 전달되어, 변위센서(200)의 감지에 대 한 제어신호를 생성하게 된다.

이렇듯, 변위센서(200)의 의해 감지된 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐에 관련된 데이터는 사용자에게 표시부(340)를 통해 나타나게 되어, 사용자는 수시로 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐을 감시할 수 있게 된다.

따라서, 상기 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐을 수시로 감시함으로써 미연에 하측플레이트(도 4의 114)의 기울어짐을 방지할 수 있으며, 기울어짐이 발생하여도 초기에 기울어짐을 바로 잡을 수 있어 하측플레이트(도 4의 114)에 의해 지지되는 카세트(C)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 카세트가 안착되는 쉘프의 하측플레이트에 변위센서를 구성함으로써, 하측플레이트의 기울어짐을 수시로 감시할 수 있는 효과가 있다.

이로 인하여, 하측플레이트의 기울어짐을 미연에 방지할 수 있으며, 기울어짐이 발생하여도 초기에 기울어짐을 바로 잡을 수 있어 하측플레이트에 의해 지지되는 카세트의 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 외부의 카세트가 반입되거나, 내부의 카세트가 반출되는 입출력포트와;

   상기 카세트가 각각 안착되도록 상하좌우로 구획 정의된 복수개의 쉘프와;

   상기 각 쉘프 사이에서 카세트를 운반/적재 및 하역/반송하는 스태커로봇

   을 포함하며, 상기 각각의 쉘프의 기울어짐을 감지하기 위한 변위센서가 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 스토커.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 쉘프는 입구면과, 카세트수납공간을 정의하도록 하측플레이트와 양측면플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스토커.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하측플레이트는 일정간격 이격되어 구성되고, 상기 카세트는 상기 하측플레이트의 이격된 상부에 안착되는 것을 특징으로 하는 스토커.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 변위센서는 상기 쉘프의 입구면을 이루는 상기 하측플레이트의 일가장자리면의 양측끝단에 구성되는 것을 특징으로 하는 스토커.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 변위센서는 물체가 이동한 거리나 위치 변화를 측정하는 센서로서, 일면은 반사부이고, 이에 대응되는 타면은 발광부 및 수광부가 구성된 레이저 변위센서인 것을 특징으로 하는 스토커.
6. 스토커 내부에 상하좌우로 구획 정의된 복수개의 쉘프의 기울어짐을 감지하는 센서와;

   상기 센서의 감지결과를 토대로 상기 쉘프의 기울어짐을 판단하는 콘트롤부와;

   상기 콘트롤부를 통해 감지결과를 표시하는 표시부

   를 포함하는 쉘프 콘트롤 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 센서는 상기 쉘프를 이루는 하측플레이트의 일가장자리면의 양측끝단에 구성되는 것을 특징으로 하는 쉘프 콘트롤 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 센서는 물체가 이동한 거리나 위치 변화를 측정하는 변위센서인 것을 특징으로 하는 쉘프 콘트롤 시스템.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 콘트롤부는 상기 센서를 통해 감지된 정보를 판단하는 센서콘트롤러와; 상기 센서콘트롤러에서 판단된 정보를 표시부에 수신하는 CIM PC와; 상기 센서콘트롤러와 CIM PC 사이에서 상기 정보를 중계하는 PLC를 포함하는 쉘프 콘트롤 시스템.

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