KR20080058957A - 무인 반송차를 이용한 카세트 반송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무인 반송차를 통해 스토커에 보관된 카세트를 직접 로딩/언로딩 시킴으로써, 카세트의 반송시간을 저감시켜 전체 시스템의 물류 운영을 개선할 수 있는 카세트 반송 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 카세트 반송 시스템은, 기판들이 수납된 카세트를 보관 및 관리하는 스토커; 스토커 내부에 형성된 입/출력 포토를 관통하는 이송라인; 및 이송라인을 통해 스토커 내부로 이동되며 소정의 제어신호에 따라 상기 카세트를 직접 로딩 및 언로딩 하는 무인 반송차를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

무인 반송차를 이용한 카세트 반송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING THE CASSETTE USING AUTO GUIDED VEHICLE}
도 1은 종래의 무인 반송차가 적용된 카세트 반송 시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래의 카세트를 보관하는 스토커의 구성을 도시한 단면도.
도 3은 종래의 카세트를 보관하는 스토커의 구성을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 무인 반송차가 적용된 카세트 반송 시스템을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 카세트를 보관하는 스토커의 구성을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 무인 반송차의 구성을 도시한 단면도
도 7은 본 발명에 따른 무인 반송차의 구성을 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 스토커를 관통하는 이송라인을 통해 이동하는 무인 반송차를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 카세트 반송 시스템 110 : 스토커
112 : 카세트 114 : 선반
116 : 입력포트 118 : 출력포트
130 : 이송라인 150 : 무인 반송차
151 : 승강부 152 : 아암 베이스
153 : 로봇 암 154 : 센서
155 : 버퍼 156 : 스위치
157 : 버튼 158 : 충전단자
159 : 프레임
본 발명은 카세트 반송 시스템에 관한 것으로서, 특히 스토커에 보관된 카세트의 입/출력을 무인 반송차(AGV)를 통해 직접 수행함으로써 카세트의 이동시간을 저감할 수 있는 카세트 반송 시스템에 관한 것이다.
액정표시패널은 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 상하부 기판에 대향하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정을 구동하게 된다.
여기서, 액정표시패널은 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판 및 칼라 필터 기판, 두 기판 사이에서 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서 및 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.
상술한 바와 같이 구성된 액정표시패널은 수많은 단위 공정들을 통해 제작되어 진다.
즉, 액정표시패널의 제조공정은 일반적으로 공정장치가 설치된 클린룸에서 이루어지는데, 클린룸에 설치된 공정장비에 의해 하나의 공정이 완료된 기판들은 카세트(Casset)에 적재된 후 무인 반송차(Automatic Guided Vehicle: AGV)를 통해 클린룸 내에 설치된 다른 공정장치로 이송되는 공정을 통해 액정표시패널이 최종적으로 형성된다.
도 1은 종래의 무인 반송차가 적용된 카세트 반송 시스템을 도시한 도면이다.
종래, 무인 반송차가 적용된 카세트 반송 시스템(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 카세트를 관리 및 보관하는 스토커(Stocker)(10), 각 공정장비들이 설치된 영역으로 카세트를 이송시키는 무인 반송차(9) 및 스토커 외부에 설치되며 무인 반송차의 이동을 가이드 하는 이송 레일(40)을 포함하여 구성된다.
여기서, 스토커(10)는 무인 반송차(9)에 의해 입/출고되는 카세트(15)를 보관 및 관리하는 곳으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스토커(10) 내부의 시스템을 통제하는 통제부(SMC : Stocker Master Controller, 미도시), 통제부의 제어신호에 따라 레일(50)을 통해 이동하면서 카세트(15)를 로딩(loading)/언로딩(unloading) 하는 랙 마스터(rack master)(30), 랙 마스터(30)에 의해 로딩된 카세트(15)를 보관하는 복수개의 선반(shelf)(17), 무인 반송차(AGV : Auto Guided Vehicle)(9)에 의해 이송되는 카세트(15)를 입출고 하는 AGV용 입/출력포트(21,23) 및 작업자(25)에 의해 수동으로 이동되는 MGV(Manual Guided Vehicle)(27)에 의해 이송되는 카세트(15)를 입출고 하는 MGV용 입/출력포트(29) 등을 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 종래의 카세트 이송 시스템의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 스토커(10) 내부에 설치된 랙 마스터(30)에 의해 이송되는 카세트(15)는 입/출력 포트(21,23)를 통해 무인 반송차(9)에 로딩(loading)/언로딩(unloading) 된다.
이때, 스토커(10) 내에 형성된 렉 마스터(30)에 의해 이송되는 카세트(15)가 입/출력 포트(21,23)를 통해 무인 반송차(9)에 로딩(loading)/언로딩(unloading)시에 소정의 대기 시간이 필요하였으며, 이로 인하여 카세트(15)의 반송 시간이 길어짐에 따라 전체 시스템의 물류 운영이 지연된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 무인 반송차를 통해 스토커에 보관된 카세트를 로딩/언로딩함으로써, 카세트의 반송시간을 저감시켜 물류운영을 향상시킬 수 있는 카세트 반송 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 카세트 반송 시스템(100)은, 기판들이 수납된 카세트를 보관 및 관리하는 스토커; 스토커에 형성된 입/출력 포토를 관통하는 이송라인; 및 이송라인을 통해 스토커의 내부로 이동하면서 소정의 제어신호에 따라 카세트를 직접 로딩 및 언로딩 하는 무인 반송차를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이송라인은 무인 반송차의 이동 경로를 인지할 수 있는 스파트 마크(Spot Mark) 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 반송차는, 승/하강이 가능하도록 구성된 승강부; 승강부에 의해 상하 이동하는 아암 베이스; 아암 베이스에 장착되며 선반에 적재된 카세트를 로딩 및 언로딩 하는 로봇 암; 스토커 내부를 관통하는 이송라인을 따라 이동하는 주행부; 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부; 및 제어부의 제어에 따라 상기 구성요소들을 구동시키기 위한 작업맵이 설정된 저장부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저장부에 설정된 작업맵에는 무인 반송차의 이동경로인 스파트 마크(Spot Mark) 정보가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 카세트 이송 시스템의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 카세트 이송 시스템(100)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 액정표시패널을 구성하는 기판들이 수납된 카세트(112)를 보관 및 관리하는 스토커(110)와, 스토커(110)에 형성된 입/출력 포토(114, 116)를 관통하는 이송라 인(130) 및 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 스토커(110)의 선반(114) 상에 적재된 소정의 카세트(112)를 로딩 및 언로딩 한 후 상기 이송라인(130)을 통해 공정장비가 설치된 영역으로 이송시키는 무인 반송차(150)를 포함하여 구성된다.
스토커(110)는 액정표시패널을 구성하는 기판들이 수납된 카세트(112)를 보관 및 관리하는 곳으로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 카세트(112)를 보관하기 위해 양쪽으로 배치되어 있는 선반(114) 및 카세트(112)를 로딩/언로딩 하는 무인 반송차(150)가 이동하는 이송라인(130)이 통과하는 입/출력 포트(116,118)를 포함하여 구성된다.
여기서, 스토커(110)에는 그 내부에 설치된 이송 레일(130)인 스파트 마크(Spot Mark)를 통해 이동하는 무인 반송차(130)를 통해 선반(114)에 적재된 카세트(12)의 로딩/언로딩이 수행됨에 따라, 종래 카세트의 로딩/언로딩을 수행하는 랙 마스터와 상기 랙 마스터가 이동하는 이송레일을 설치할 필요가 없어 시스템의 구축이 용이하다.
이송라인(130)은 무인 반송차(150)의 이동을 위한 인지 수단으로 사용되는 스파트 마크(Spot Mark)로 구성되며, 각종 공정 장비가 설치된 클린룸의 바닥에 설치되어 무인 반송차(150)가 이동하는 레일로서 동작한다.
이때, 이송라인(130)은 카세트(112)가 보관된 스토커(110) 내부를 경유하여 입/출력 포트(116, 118)를 관통하는 형태로 형성된다.
여기서, 이송라인(130)을 구성하는 스파트 마크(Spot Mark)는 자력을 발생시키는 마그네틱, 상기 마그네틱이 삽입되는 프레임 및 상기 프레임에 삽입된 마그네 틱을 고정시키는 실리콘으로 구성되어 있다.
이때, 무인 반송차(130)에는 스파트 마크를 인식할 수 있는 센서가 형성되어 있고, 상기 센서에 의해 인식된 스파트 마크를 따라 스토커(110)의 내부 및 입/출력 포트(116,118)를 관통하는 이송라인(130)을 통해 이동하게 된다.
무인 반송차(150)는 이송라인(130)을 통해 스토커(110)의 내부로 이동한 후 소정의 카세트를 로딩(loading)/언로딩(unloading)한 후 이를 공정 장비들이 위치한 영역으로 반송시키는 역할을 수행하는 것으로서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 승/하강이 가능하도록 구성된 승강부(151)와, 상기 승강부(151)에 의해 상하 이동하는 아암 베이스(152)와, 상기 아암 베이스(152)에 장착되며 스토커(110)의 선반(114)에 적재된 카세트(112)를 로딩/언로딩 하는 로봇 암(153)과, 스토커(110) 내부를 관통하는 이송라인(130)을 따라 이동하는 주행부(미도시)와, 상기 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시) 및 상기 제어부의 제어에 따라 구성요소들을 구동시키기 위한 작업맵을 저장하는 저장부(미도시)를 포함하여 구성된다.
이때, 무인 반송차(150)의 저장부에는 제어부의 제어신호의 의해 실행되는 이동경로 및 작업 내용을 설정해 놓은 프로그램인 작업맵이 저장되어 있다. 여기서, 작업맵에는 무인 반송차(150)가 이동해 가야할 스파트 마크(Spot Mark)에 대한 정보 및 수행해야할 작업 정보가 저장되어 있다.
무인 반송차(150)는 각종 장애물들과의 충돌을 감지하기 위한 충돌감지 센서들(154), 장애물들과의 충돌시 발생되는 충격량을 완화시키는 버퍼(155), 비상정지를 위한 스위치(156) 및 버튼(157), 외부로부터 공급되는 구동전원을 충전시 이용 되는 충전 단자(158) 및 상기 열거된 구성요소들을 탑재하기 위한 프레임(159)을 더 포함하여 구성된다.
여기서, 무인 반송차(150)에 장착된 충돌감지 센서들(154)로서는 무인 반송차(150)의 위치를 결정하기 위한 위치결정 센서(154a), 각종 공정 장비들과의 접촉을 감지하기 위한 광센서(154b) 및 기타의 장애물들을 감지하기 위한 장애물 감지센서(154c) 등이 이용되고 있다.
또한, 무인 반송차(150)는 도시되어 있지 않으나 스토커 내부에 형성된 이송 라인(130)을 구성하는 스파트 마크(Spot Mark)를 감지하기 위한 스파트 마크 감지센서를 더 포함하고 있다.
즉, 스파트 마크 감지 센서에 의해 스파트 마크의 정보가 감지되는 경우, 제어부는 감지된 스파트 마크 정보를 따라 주행부를 이송시켜 카세트가 적재된 소정의 선반으로 무인 반송차(150)를 이동시킨다.
무인 반송차(150)는 상기한 바와 같이 클린룸에서의 환경오염 방지 등을 고려하여 동력원으로 전기에너지를 이용하기 위해 충전식 배터리(Battery)가 내장되어 있다.
이때, 무인 반송차(150)의 외부에는 충전식 배터리를 충전시키기 위해 사용되는 충전 단자(158)가 구비되어 있다. 따라서, 무인 반송차(150)는 정해진 지점에서 충전 장치로부터 반복적으로 충전을 받아 일정 수준 이상의 전력을 유지함으로써 작업을 수행할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 무인 반송차(150)의 경우, 도 8에 도시된 바와 같 이, 스토커(110) 내부를 관통하는 이송라인(130)을 통해 카세트(112)가 적재된 선반(114)으로 이송한 후 제어부의 제어신호에 따라 동작하는 로봇 암(153)을 통해 소정의 카세트(112)에 대한 로딩/언로딩을 수행한다.
이때, 무인 반송차(150)를 구성하는 로봇 암(153)은 제어부의 제어에 따라 승강부를 상하 이동하는 아암 베이스(152)에 장착됨에 따라, 소정의 높이를 갖는 선반(114) 상에 적재된 카세트(112)를 로딩/언로딩 하는 것이 가능하다.
이후, 무인 반송차는 로봇 암(153)에 의해 로딩/언로딩된 카세트(112)를 스토커(110)의 내부를 경유하여 입/출력포트(116,118)를 관통하는 이송라인(130)을 통해 각종 공정장비가 설치된 영역으로 이송시킨다.
즉, 스토커(110) 내부에 설치된 이송 레일(130)인 스파트 마크(Spot Mark)를 통해 이동하는 무인 반송차(130)를 통해 선반(114)에 적재된 카세트(12)의 로딩/언로딩을 수행함에 따라, 종래 카세트의 로딩/언로딩을 수행하는 랙 마스터와 상기 랙 마스터가 이동하는 이송레일을 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라 카세트의 반송시간을 저감시킬 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 스토커에 보관된 카세트의 입/출력을 무인 반송차(AGV)를 통해 직접 수행함으로써, 카세트의 반송시간을 저감시켜 전체 시스템의 물류 운영을 개선할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본원 발명은 스토커에 보관된 카세트의 입/출력을 무인 반송차(AGV)를 통해 직접 수행함으로써, 종래 스토커에 설치된 랙 마스터 및 이송레일을 설치할 필요가 없어 반송 시스템을 단순화하는 동시에 비용을 저감시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 기판들이 수납된 카세트를 보관 및 관리하는 스토커;
    상기 스토커에 형성된 입/출력 포토를 관통하는 이송라인; 및
    상기 이송라인을 통해 상기 스토커의 내부로 이동되며 소정의 제어신호에 따라 상기 카세트를 직접 로딩 및 언로딩 하는 무인 반송차를 포함하여 구성된 것을특징으로 하는 카세트 반송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송라인은 상기 무인 반송차의 이동 경로를 인지할 수 있는 스파트 마크(Spot Mark) 인 것을 특징으로 하는 카세트 반송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무인 반송차는,
    승/하강이 가능하도록 구성된 승강부;
    상기 승강부에 의해 상하 이동하는 아암 베이스;
    상기 아암 베이스에 장착되며 선반에 적재된 카세트를 로딩 및 언로딩 하는 로봇 암;
    상기 스토커 내부를 관통하는 이송라인을 따라 이동하는 주행부;
    상기 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 구성요소들을 구동시키기 위한 작업맵이 저장된 저장부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 카세트 반송 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 작업맵에는 상기 무인 반송차의 이동경로인 스파트 마크(Spot Mark) 정보가 포함된 것을 특징으로 하는 카세트 반송 시스템.
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