KR20080059207A - 컨베이어의 컨베잉 성능을 향상시키는 기구 및 방법 - Google Patents

컨베이어의 컨베잉 성능을 향상시키는 기구 및 방법 Download PDF

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유발 야쏘우르
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Abstract

본 발명은, 다수의 받침 엘리먼트들(support elements)을 사용하여, 대체로 편평한 물건을 컨베잉 하고 정교하게 핸들링하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 시스템은, 하나 이상의 구동 유닛들(driving units)에 배치된 다수의 진공 프리로드 구동 휠들(vacuum preload drive wheels) (여기서, 상기 구동 유닛 각각은 적어도 하나의 진공 프리로드 구동 휠을 포함함)과, 상기 물건(object)에 아래로 당기는 힘(holding down force)을 가하기 위하여, 상기 진공 프리로드 구동 휠 각각의 근처에 있는 하나 이상의 카운터판들(counter plates)에 위치한 하나 이상의 진공 포트들(vacuum ports)을 포함한다. 상기 각 구동 유닛의 진공 포트들은, 조정가능한 밸브(controllable valve)를 지닌 주 진공 파이프(main vacuum pipe)를 통해, 진공 공급원(vacuum source)에 유체공학적으로(fluidically) 연결되며, 상기 주 진공 파이프와 상기 진공 공급원의 연결이 통해지면, 물건(object)과 상기 진공 프리로드 구동 휠들 사이에 수직력(normal force)이 증가하고, 따라서 횡방향의 구동력(lateral drive force)이 증가하게 된다.
컨베이어, 에어쿠션, 진공 프리로드, AM 플랫폼, VPL 플랫폼, 비접촉 프랫폼, 기판, 구동 유닛, 구동 휠, 진공 포트, 압력 포트, 컨베잉 모듈

Description

컨베이어의 컨베잉 성능을 향상시키는 기구 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD FOR ENHENCING CONVEYING PERFORMANCE OF CONVEYERS}
본 발명은 컨베잉(conveying) 시스템에 관한 것으로, 더욱 특별하게는, 프로세스 동안 비접촉(non-contact) 공기역학적(aeromechanical; 이하 AM) 플랫폼에 의해 받쳐진 기판들(substrates)에 정교한 리니어 모션(linear motion)을 주기 위해, 비접촉 컨베잉 모듈(conveying module) 및 메카니즘(mechanism)과 관련된 컨베이어의 성능을 향상시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
컨베이어는 많은 분야에서 활용되고 있는데, 본 발명은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 및 여타 유사한 물건과 같은 편평한 기판들뿐만 아니라, 평면표시장치(flat panel display; 이하 FPD), 태양전지 기판(Solar-Cell substrate), 인쇄판(printing plate)과 같은 대체로 크고 편평한 물건들을 위한 컨베이어의 성능을 향상시키고자 한다. 통상적으로 이와 같은 편평한 물건들은 컨베이어 표면위로 돌출된 다수의 휠들 위에서 컨베이 되며, 휠들은 물건들 밑에서 회전하여, 물건들을 원하는 방향으로 이동하게 한다. 그러나 물건들이 가벼운 경우, 또는 물건들이 원래 에어쿠션(air-cushion)(또는 AM-플랫폼)위에 받쳐진 경우에는, 전체적 마찰력이 적어져서, 상기 휠들이 받쳐진 물건들 밑에서 헛돌 수 있으며, 이로 인해 물건들을 꽉 잡지 못하여, 물건들을 전진시키지 못하거나 잘못된 방향으로 보낼 수 있다.
본 발명의 목적은 이러한 단점을 해결하고, 성능이 향상된 컨베이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 주로 정교한 AM-플랫폼 위에서 대체로 크고 얇은 물건들(평면표시장치 유리 - FPD glass 같은 것)을 핸들링하기 위해, 확고한 리니어 구동 메카니즘(liner drive mechanism)을 제공하는 것인데, 이에 국한되지는 않는다.
본 발명의 주 양상은, 대체로 편평한 물건들의 핸들링이나 정교한 리니어 모션을 위하여, 향상된 컨벵잉 성능(conveying performance)을 지닌 컨베이어 시스템을 제공하는 것이다. 특히 본 시스템은 AM-플랫폼 및 컨베잉 모듈(conveying module)과 연관되어 있는데, 여기서 물건들은 접촉하는 것 없이 에어쿠션 위에 받쳐진다. 본 발명에 관하여, "물건(object)"이란 것은 얇고(따라서 비교적 유연함) 폭 넓은 형태의 기판들에 관한 것이며, 예로써, 평면표시장치 유리(Flat Panel Display(FDP) glass)(대략 0.4-1.2 mm 의 두께 및 3200 mm x 2600 mm 크기의 제 10 세대 유리) 및 태양전지 기판(유리 또는 실리콘)을 들 수 있다. 진공 프리로드(vacuum preload)를 형성하기 위해, 하나 이상의 구동 휠들(driving wheels)의 근처에 진공 포트들(vacuum ports)을 추가함으로써, 향상된 컨베잉 성능을 얻을 수 있다. 진공으로 인해, 아래로 당기는 힘(holding down force)이 중력에 추가되므로, 진공 프리로드 휠에 작용하는 힘이 증가하게 되며, 따라서 횡방향의 구동력(마찰력)(lateral driving force)이 증가한다(이힘은 기판과 휠사이의 마찰계수에 따라 좌우됨).
진공 프리로드 개념이 적용되는 경우에는, 중력은 전체적인 구동력에 있어서, 영향이 미미해진다. 이는, 기판의 몸체 중량이 주로 에어쿠션에 의해 지탱되는 AM-플랫폼에 관해서, 매우 중요한 사항이다. 정교한 리니어 모션(accurate linear motion) 시스템을 포함한 리니어(또는 회전) 모션 시스템의 구동 휠 또는 컨베이어의 구동 휠을 프리로딩(preloading) 하기 위해, 진공 프리로드 개념을 사용함으로써, 컨베잉 하는 힘은 중력과는 관련이 적어질 수 있다. 따라서 본 발명의 일부 적용분야에는 수평이 아닌 기판의 핸들링도 포함된다.
물건을 받쳐주고 컨베잉 하기 위해 구동 휠들이 사용되는 컨베잉 시스템에, 본 발명이 적절히 적용될 수 있으며, 특히 진공 프리로드 구동 휠들에 의해 구동되는 플랫폼 위에서, 기판이 컨베이 되는 동안, 공기역학적(AM) 받침 수단(기판을 받쳐주기 위해 에어쿠션을 발생하는 비접촉(NC) 플랫폼)이 기판을 받쳐주기 위해 사용되는 컨베잉 시스템에, 본 발명이 적절히 적용될 수 있다.
본 발명으로 인하여, FPD 및 여타 유사한 편평한 물건들과 같이 폭 넓고 얇은 기판들과 특히 관련 있는 AM-시스템(정교한 리니어 모션 시스템이 필요한 프로세스 장치를 위한 NC-플래폼을 포함한 NC-플래폼 및 NC-컨베잉 장비)에서, 구동력의 향상과 힘의 컨트롤이 가능해지며, 컨베잉 성능이 높아질 수 있다. 또한 구동 휠에 진공 프리로드 개념을 적용함으로써, 폭 넓고 얇은 기판들이 컨베이 되는 동안, 기판의 비평평도(non-flatness)가, 종래의 휠 컨베이어에 비해, 10배나 줄어들 수 있다.
본 발명에 따른 진공 프리로드 컨베잉 시스템의 구동 메카니즘에는, 필요한 구동 휠들이 훨씬 적어지는데, 휠들이 종렬배치(wheel-after-wheel) 형태로 적용된 컨베잉 시스템의 경우, 8-10 세대의 FPD 유리를 위한 종래의 컨베이어에서는 6 내지 10 열(rows)이 필요한데 비해, 본 발명에 의하면 대략 2개의 열(각 열은 진공 프리로드 구동 휠 유닛임)이 필요하다. 다르게는, 8-10 세대의 FPD 유리를 위한 종래의 컨베이어에서는 150-250개의 휠들이 필요한데 비해, 본 발명에 의하면, 공동의 축을 지닌 8-16개의 구동 휠들이 횡렬배치(side-by-side)된 하나의 열(진공 프리로드 구동 휠 유닛이라 칭함)이 필요하다.
본 발명의 일부 실시 예들에는, AM-플랫폼들이 포함되어 있는데, 이런 경우, 종래의 휠 컨베이어에서는, 컨베잉 시스템에 부하가 걸리도록 휠들을 들어올릴 필요가 있는데(왜냐하면 중력이 유일한 하향력(downforce)이기 때문임), 진공 프리로드를 적용하면 휠들을 들어올릴 필요가 없게 된다. 게다가 중력만이 수반되는 경우에는 구동력에 제한이 따르지만, 진공 프리로드 구동 휠 컨베이어에서는 확실하고 안전한 방법으로 매우 빠른 컨베잉 속도 및 속도의 상승(가속)을 꾀할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 향상된 진공 프리로드 컨베이어는 비용에 있어 효과적이며, 속도가 빠르고, 접촉과 오염이 줄어들게 된다. 본 발명에 따른 진공 프리로드 컨베이어는, 비접촉 플랫폼 위에서 기판을 핸들링하기에 매우 유용한데, 예를 들면, 프로세스가 진행되고 있는 AM-플랫폼 위에서, 기판의 정교한 리니어 모션을 확립하는 데 및/또는 기판을 적재(loading) 및 하역(unloading)하는 데 유용하다. 또한 FPD 또는 태양전지의 생산라인의 전반에 걸쳐서, 운송 및 자동화 모듈에도 유용하게 적용될 수 있다.(즉, 프로세스 장치들 사이에서, FPD 또는 태양전지 기판과 같은 기판을 핸들링하는 데 있어, 비용 측면에서 효과적이다.)
도 1a는, 기판을 받쳐주고 컨베잉하기 위해 구동 휠들이 사용되고, 선정된 휠들에 진공 프리로드가 적용된, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공 프리로드(VPL) 컨베이어 시스템의 횡 단면도이다.
도 1b는, 기판을 받쳐주기 위해 에어쿠션이 사용되고, 필요한 구동력(driving force)을 발생하기 위해 진공 프리로드 구동 휠들이 사용되는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어 시스템의 횡 단면도이다.
도 1c는, 분리된 카운터판들(seperate counter plates)을 가진 VPL-컨베이어의 부분도이다.
도 1d는, 진공 포트들(vacuum ports) 및 압력 포트들(pressure ports) 양쪽을 구비한 공동의 카운터판을 가진 독립형(stand-alone) VPL-컨베이어 유닛의 부분도이다.
도 1e는, 도 2d에 도시된 VPL-컨베이어와 유사하지만, 카운터판이 AM-플랫폼과 일체로 된 VPL-컨베이어의 부분도이다.
도 2a는, 기판을 받쳐주고 컨베잉 하기 위해, 구동 휠들의 열들이(rows of driving wheels) 적용되고, 측면 열들의 휠들에는 진공 프리로드가 적용된, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어 시스템의 평면도이다(도 1a 참조).
도 2b는, 기판을 받쳐주기 위한 에어쿠션 받침 엘리먼트들(air-cushion support elements)이 통합되어 있고, 진공 프리로드 구동 휠들로 된 2개의 측면 열을 가지는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어 시스템의 평면도이다.
도 2c는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 긴 VPL-컨베이어 시스템의 평면도인데, 본 시스템에는 비접촉 받침 엘리먼트들이 통합되어 있고, 횡렬배치(side-by-side)된 진공 프리로드 구동 휠들로 이루어진 2개의 가로 열들(lateral rows)이 있다.
도 2d는, 도 2c에 도시된 구동 휠들이 횡렬배치된 열의 측면도이다.
도 2e는, 정교한 기판의 모션이 필요한 경우에 사용되는, 도 2c에 도시된 구동 휠들이 횡렬배치된 열의 횡단면도이다.
도 2f는, 휠들의 공동 축을 위한 볼베어링 지지부 및 직접 구동 모터(direct driving motor)를 가지는, 도 2c에 도시된 구동 휠들이 횡렬배치된 열의 메카니즘에 대한 평면도이다.
도 2g는, 전동박스(transmission box)에 연결되고 공동 모터에 의해 작동되 는, 횡렬배치된 구동 휠들의 2개의 평행한 열의 메카니즘에 대한 평면도이다.
도 2h는, 구동 휠들이 횡렬배치된 열이 2개의 정렬된 섹션(section)으로 분할된 메카니즘에 대한 평면도인데, 각 섹션은 전용의 직접 구동 모터에 의해 작동되어, 직선 모션 및 회전하는 동안 동가화(synchronization)가 가능하게 되어 있다(모션의 직진도를 컨트롤하기 위함).
도 3a는, 구동 메카니즘(drive-mechanism) 및 카운터판 모두를 들어올리는 리프팅(lifting) 메카니즘을 지니고, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구동벨트(driving-belt) 메카니즘을 가지는 VPL-컨베이어(휠들이 종렬배치(wheel after wheel)된 형태)의 측면도이다.
도 3b는, 구동 메카니즘만 들어올리는 리프팅 메카니즘을 지니고, 구동벨트 메카니즘을 가지는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어(휠들이 종렬배치된 형태)의 측면도이다.
도 4a는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 독립형(stand-alone) VPL-컨베이어(휠들이 종렬배치된 형태)의 사시도이다.
도 4b 및 도 4c는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 독립형 VPL-컨베이어(휠들이 횡렬배치(side-by-side)된 형태)의 평면도이다.
도 4d는, 자기 전동장치들(magnetic transmissions)이 장착된, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어의 휠들의 한 열에 대한 사시도이다.
도 5a는, AM-플랫폼이 통합된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 독립형의 이동가능한(replaceable)(플러그 앤 플레이(plug and play)) VPL-컨베이어의 평면 도이다.
도 5b는, 카운터판이 AM-플랫폼과 일체로 된, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어의 평면도이다.
도 6a는, 컨베이 되는 기판을 받쳐주기 위해 에어쿠션을 사용하고, 마찰력을 증가시키기 위해 진공을 사용하는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어의 작동모드(operation mode)를 나타낸 도면이다.
도 6b는, 컨베이 되는 물건을 받쳐주기 위해 에어쿠션을 사용하는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 VPL-컨베이어의 비활성모드(passive mode)를 나타낸 도면이다(진공은 제공되지 않음).
도 6c는, 기판을 휠들로부터 위로 더 들어올리기 위해 진공 포트를 통해 가압된 공기를 공급하는, 본 발명에 따른 VPL-컨베이어의 안전모드(safe mode)를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는, 비접촉 컨베잉 장치와 통합된, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 따른 VPL-컨베이어의 다양한 형태를 나타낸 도면이다.
도 7e 내지 도 7h는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 따른 비접촉식 정교한 플랫폼들과 통합된 VPL-컨베이어의 다양한 형태를 나타낸 도면이다.
도 7k는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 따른 정교한 직접 구동 (휠들이 횡렬배치됨) 및 적재/하역(loading/unloading)을 위한 VPL-컨베이어(휠들이 종렬배치됨) 양쪽을 가지는, VPL-컨베이어의 전형적인 메카니즘을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는, 컨베이어 휠의 근처에 있는 진공 포트들의 배치에 있어서, 여러 가지 선택적인 배치에 대한 단면도이다.
도 9a 내지 도 9e는, 컨베이어 휠의 근처에 있는 진공 포트들의 배치에 있어서, 여러 가지 선택적인 배치에 대한 평면도이다.
도 10a는, 2개의 가로지르는 VPL-컨베이어(휠들이 종렬배치된 형태) 및 VPL-회전 메카니즘을 가지는 비접촉 분포 모듈(non-contact distribution module)(1000)을 나타낸 도면인데, VPL-회전 휠들 각각은 개별적 구동원이 장착되어 있으며, 모든 휠들의 구동원은 전기적으로 동기화되어 있다.
도 10b는, 2개의 가로지르는 VPL-컨베이어(휠들이 횡렬배치된 형태) 및 VPL-회전 메카니즘을 가지는 비접촉 분포 모듈(1001)을 나타낸 도면인데, VPL-회전 메카니즘의 모든 휠들은 하나의 공동 베벨 기어 전동박스(Bevel-gear transmission box)에 의해 구동된다.
도 11은, 적재/하역을 위한 장비 및 정교한 리니어 모션을 위한 장비 양쪽을 포함하는 VPL-핸들링 시스템을 지니고, 3가지 연속적인 프로세스가 일어나는 비접촉 트랙(track)을 나타낸 도면이다.
도 12는, 플랫폼의 상면 위에 분포된 구동 휠들을 지닌 VPL-플랫폼을 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예와 관련하여, 진공 프리로드(VPL) 컨베이어의 기 본적 원리가 도 1a에 도시되어 있다. VPL은 컨베이어의 컨베잉 성능(주로 구동력 측면)을 향상시키기 위해 적용된다(도 2a에 도시된 휠-컨베이어와 같은 것). 얇고 유연한 기판(예컨대, 평면표시장치-FPD 또는 태양전지 기판)과 같은 물건(10)은 휠-컨베이어에 의해 받쳐지고, 앞쪽으로 컨베이 된다(도 2a 참조). 그러나 비록 대체로 편평하고 얇고 유연한 기판에 대해 주목하였지만, VPL 개념은 다양한 물건들을 컨베잉하는 데 적용될 수 있다. 도 1a에는, 구동 휠들의 하나 이상의 열에 VPL 개념이 적용되고(도 2a의 400a 참조), 나머지 구동 휠들의 열들은(휠 120a) 보통의 구동 휠 열들로 된(즉, VPL이 적용되지 않음) 전형적인 휠-컨베이어의 단면이 나타나 있다. 기판을 앞쪽으로 리니어하게(linearly) 컨베이하게끔, 리니어 모션을 적용하기 위해, 모든 휠들은 구동 메카니즘(122)에 연결된 하나의 공동 축(123)에 의해 구동된다.
종래의 휠-컨베이어에서는, 대체로, 청정실(clean room)에 적합한 비금속 재료의 기판(10) 및 휠들(121) 사이의 마찰계수와 물건의 몸체 중량(Fg)을 곱한 값에 의해, 수평 구동력(즉, 중력에 직각 방향)이 정해진다. 상기 수평 구동력을 향상 및/또는 컨트롤하기 위해서, VPL 개념이 측면 열들(400)의 구동 휠(120) 근처에 적용된다. 휠(120)에 인접하여 카운터판(200)이 있으며, 이 판에는 기판과 휠들(120) 사이의 수직력(normal force)을 증가시키기 위해, 하나 이상의 진공 흡입 포트들(vacuum suction ports)(210)이 위치하고 있다. 상기 카운터판은 휠(12)의 꼭대기보다 낮게 하여, 갭(gap)이 통상 50 내지 500 마이크로미터 범위 내에 있게끔 조절된다. 상기 포트들(210)이 진공 공급원(vacuum source)(도면에 도시되지는 않 음)에 연결되면, 휠(120)에 의해 받쳐진 기판(10)과 카운터판(200) 사이의 매우 얇은 체적(210)에서 대기압보다 낮은 압력이 야기된다. 따라서 상기 휠(120)은 중력(Fg)에 비해 훨씬 높은 아래로 당기는 힘(holding down force)(Fv)을 받게 된다. 특히 VPL 개념을 적용할 때(예컨대, 도 2a에 도시된 바와 같이 5열 중 2열에만 적용), Fv는 Fg에 비해 2-10배(필요하다면, 더 커질 수 있음)가 커질 수 있다(진공레벨이 커질수록, 갭은 작아지고, 아래로 당기는 힘은 커짐).
도 2a에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 기판(10)을 받쳐주는 5개의 휠 열들을 가지는 휠-컨베이어 모듈에 대한 평면도가 도시되어 있는데, 2개의 측면 열들(sid-rows)에는 VPL 개념이 적용되어 있다(400a의 열들에는 종래의 구동 휠들(120a)이 포함되어 있음). 상기 컨베이어는 바닥(floor)으로부터 원하는 높이에 있게끔, 기초 구조물(base structure)(도면에는 도시되지 않음)에 의해 받쳐진다(레벨 조정이 가능함). 모든 열들은 구동 유닛(122)에 연결된 하나의 공동 축(123)에 의해 구동된다. 상기 5개의 열들(VPL이 적용된 2개의 측면 열 포함)의 각각의 열에 있는 모든 휠들은, 장력(tension)이 걸리는 가요성 벨트(flexible belt)(140)에 의해 구동된다. 휠들을 구동하는 방법으로는 다양한 방법들이 있으며, 벨트 구동은 단지 하나의 예시일뿐이다(몇 가지만 언급해보면, 타이밍벨트도 적용 가능하며, 또는 기존에 공지된 기계적(mechanical) 또는 자기적(magnetic) 메카니즘도 가능하다).
도 2b에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따라, 기판을 움직이기 위 해 VPL 개념이 적용된 2개의 측면 열들(400a의 열들에는 종래의 구동 휠들(120a)이 포함되어 있음)을 가지는 공기역학적(Aeromechanical) 컨베이어 모듈(도 2a에 도시된 휠 컨베이어와 유사함)에 대한 평면도가 도시되어 있는데, 상기 2개의 측면 열들은 구동 유닛(122)에 연결된 하나의 공동 축(123)에 의해 구동된다. 그러나 상기 휠 컨베이어의 내부에는, 3개의 휠 열들 대신에 3개의 기다란 공기역학적(AM) 받침 레일들(support rails)(300)이 제공되어 있다. 상기 AM-레일들(300)은 기판(10)과 AM-레일들(300) 사이에 생성되는 공기 쿠션에 의해, 기판(10)을 접촉하지 않고 받쳐준다(도 1b 참조). 기판(10)의 몸체 중량은 2개의 휠 열들(400) 및 3개의 AM-레일들(300) 양쪽에 의해 받쳐진다. 따라서 몸체 중량에 의한 구동력(기판 중량의 일부만 받쳐주는 휠들에 가해지는 하향력에 비례함)은 감소하게 된다(또한 일정하지 않을 수도 있음). 그러므로 중력의 중요성이 그다지 크지 않은 경우에, VPL 개념은 AM-컨베이어의 구동력 향상에 있어서 더욱 효과적이다.
도 1b에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예와 관련하여, AM-컨베이어(예컨대, 도 2b에 도시된 바와 같은)의 구동력을 향상 및/또는 컨트롤할 목적으로, AM-컨베이어에 VPL개념을 적용한 것이 도시되어 있는데, 도 1b는, 구동력을 향상시키기 위해, 하나 이상의 구동 휠 열(driving-wheels row)(도 2b의 400 참조)에 VPL 개념을 적용한 전형적인 AM-컨베이어의 횡단면도이다. AM 레일(300)은, 압력 포트들(310)을 통해 에어를 공급받는 에어쿠션(301)에 의해, 기판을 접촉하지 않고 받쳐주기 위해 적용된다 (예컨대, PA-타입 에어쿠션 같은 것, 참조에 의해 여기에 통합된 국제 특허 공보 제 WO 03/060961 참조 요망. PA-타입 유체쿠션은, 다수의 압력 포트들 및 유체가 주위로 배출 가능케 하는 배출구들을 지닌 받침 면(support surface)을 사용하여, 생성됨). 에어쿠션의 에어갭(air-gap)은 통상 100 내지 500 마이크로미터 범위 내에 있다(에어갭이 클수록 질량유량(Mass Flow Rate-MFR)이 많아짐). 구동 휠(120)에 VPL 개념을 적용한 것은, 도 1a의 구동 휠(120)에 적용한 것과 유사하다.
도 1c에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예와 관련하여, VPL 개념이 국부적으로 적용된 것이 도시되어 있는데, 여기서는, 하나 이상의 진공 포트(210)를 지닌 2개의 작은 카운터판(200)이 구동 휠(120)의 양측에 제공되어 있다. 휠로부터 진공 포트까지의 거리는 통상 8-15 mm 범위 내에 있으며, 카운터판은 휠로부터 1-2 mm 떨어진 위치에 놓인다 (휠의 정점으로부터는, 50-500 마이크로미터만큼 낮게 위치함). 진공 포트의 직경은 통상 2-6 mm 범위 내에 있으며, 진공 포트에 제공되는 진공 레벨은 500-900 mbar(절대압력) 범위 내에 있다.
도 1d에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예와 관련하여, VPL 개념이 공동으로 적용되어 있는 것이 도시되어 있는데, 하나의 구동 휠 열(도 1d에 도시된 종렬배치 형태)에 대해, 하나의 공동 카운터판(200)이 사용되며, 상기 카운터판(200)을 관통하여 생성된 슬릿들(slit)의 중심에, 휠들(120)이 놓여지고, 상기 휠의 정점은 카운터판(200)의 상면보다 50-500 마이크론 정도 올라온다. 상기 카운터판(200)에 형성된 하나 이상의 진공 포트(210)에 추가하여, 특히 FDP 유리와 같은 유연한 기판이 컨베이 될 경우에 접촉을 피하기 위해, 각각의 휠들(120) 옆에는 다수의 압력 포트들(310)이 제공되어 있다. 카운터판(200)의 폭은 통상 80-120 mm 정도이며, 여기에, 상기 압력 포트들(310)(에어쿠션으로 받쳐주는 것을 야기함)이, 진공 포트와 가까운 휠의 정점 사이의 거리에 비해, 휠 정점으로부터 4-8배 더 멀리 배치된다.
이러한 형태는 여러 가지 컨베잉 모듈에 통합될 수 있으므로, 독립형(stand-alone) 또는 플러그 앤 플레이(plug and play) "VPL-컨베잉 유닛"으로 간주 될 수 있다. 이로 인해, 작동불량의 VPL-컨베잉 유닛을 빠르게 제거 가능하고, 다른 것으로 교체가능하며, 용이하고 편리한 유지보수가 가능해진다.
도 1e에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예와 관련하여, 카운터판이 AM-플랫폼에 일체화된 형태(즉 하나의 파트)로 된, VPL 개념의 적용이 도시되어 있는데, 본 일체화된 형태에서는, 기판 밑에서 에어쿠션 받침(예컨대, PA-타입 에어쿠션)을 생성하는 비접촉 받침 플랫폼(non-contact support platform)의 2개의 섹션들(300a) 사이에 VPL-컨베이어의 카운터판(200)이 생성되어 있다.
기다란 섹션들(300a 및 200) 사이에는, 국부적 균형(local-balance)을 이루기 위해, 대기로 배출되는 구멍들(382)을 지닌 기다란 표면 그루브들(surface grooves)이 생성되어 있어서, 폭이 넓은 기판을 편평하게 유지할 수 있다(참조에 의해 여기에 통합된 국제 특허 공보 제 WO 03/060961 참조). VPL 개념에 대한 다른 모든 상세사항은 도 1d와 관련한 설명과 유사하다.
도 2c에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예와 관련하여, 이송방향과 수직인 공동 축(123)을 지니고, 휠들이 횡렬배치된 구동 휠들(120)을 가지는 VPL-컨베이어의 형태에, VPL 개념이 적용되는 것이 도시되어 있다. 도 2c는 2개의 연속적인 VPL-컨베잉 모듈(A 및 B)을 보여주고 있는데, 각 모듈은 하나의 횡단(crossing) VPL-컨베이어 유닛(498)과 5개의 비접촉 받침 AM 레일들(300)(예컨대, PA-타입 에어쿠션을 기초로 함)을 포함한다. 상기 횡단 VPL-컨베이어 유닛(498) 각각은, 모터(122)에 직접 연결된 공동 축(123)에 구동 휠들(120)이 횡렬배치된 하나의 열(row) 및 하나의 카우터판(200)을 가진다. 휠들 사이의 거리는 통상 60 mmm 이상이 될 수 있으며(휠이 많을수록 구동력은 커지나, 질량유량(MFR)이 증가하게 됨), 필요한 경우에는, 휠 사이의 간격이 균일하지 않아도 된다. 상세 C에는, 각 휠(120)의 근처에 진공 포트들(10) 및 압력 포트들(310)이 제공되어 있는 것이 도시되어 있다. 상기 모듈 위에서 원활한 모션이 이루어질 수 있도록, 상기 축간의 거리(즉, 모듈 A의 123 및 모듈 B의 123)는 기판(10)의 길이보다 약간 짧아야 한다(통상 50 내지 100 mm 만큼).
도 2d에는, VPL 구동 휠들(152 및 154)이 하나의 공동 축(150)에 연결되어 횡렬배치된 열이 도시되어 있는데, 상기 휠들은 2개의 그룹으로 나누어져 있다. 그룹 A의 휠은(152) 하나의 재료로 만들어진다(통상 금속재료를 기계가공 하여 제작함), 그룹 B의 휠은 2가지 재료로 만들어지는데, 상기 휠의 내부 파트(inner part)(154)는 예컨대, 금속으로 만들어질 수 있으며, 접촉표면이 있는 외부 파트(outer part)(156)는 예컨대, PEEK(비금속임)와 같이, 유리와 접촉시 마찰계수가 큰 특징이 있고 청정실에 적합한 재료로 만들어질 수 있다(하나의 휠 열은 그룹 A 또는 그룹 B로 이루어짐). 이러한 디자인은 강성(rigidity)을 제공하며, 필요 시, 파트(156)의 교체를 가능케 한다. 이러한 강성은, 도 2e에 도시된 바와 같이 매우 정교한 리니어 모션 메카니즘이 요구되는 경우, 매우 중요하다. 도 2e는, 횡단 VPL 구동 메카니즘의 축(160) 및 외부 파트(166)을 지닌 휠들(164)을 보여주는데, 높은 정밀도를 얻기 위해 다음과 같은 프로세스가 적용될 수 있다.
- 휠들(164) 및 축(160)은 동일한 재료(하나의 파트, 통상 금속재료)를 기계가공 하여 제작한다.
- 이어서 외부 링(166)을 조립한다.
- 마지막으로, 외부의 접촉표면을 2차적으로 기계가공 한다.
하지만, 정밀한 기계가공이 최종 제품에 영향을 미치는 전부가 아니며, 베어링 및 구동원 또한, 모션의 직진성 및 속도의 변동에 영향을 미친다.
도 2f - 도 2h에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 기판을 정교하게 핸들링하기 위하여, 횡단 VPL-컨베이어 유닛들에 대한 여러 가지 선택적인 배치들이 도시되어 있다. 도 2f에는, 다수의 휠들(120) 및 모션 시스템(122)에 의해 직접 구동되는 하나의 공동 축(123)을 가지는 횡단 VPL-컨베이어의 메카니즘이 도시되어 있다. 본 시스템에는 통상 기어박스(gear box)가 제공되고, 그리고 모션을 컨트롤하기 위한 엔코더(encoder)가 선택적으로 제공된다. 교류 모터(AC motor), 직류 모터(DC motor) 및 스텝 모터(step motor)들이 사용될 수 있다. 축(123)은 컨베이어 모듈 구조(도시되지 않음)에 부착된 베어링들(124)에 의해, 몇몇 군데에서 지지된다. 도 2g에는, 2개의 평행한 축(123)(예컨대, 도 2e에 묘사된 것과 같은 것)을 가지는 횡단 VPL-컨베이어의 메카니즘이 도시되어 있는데, 각각의 축들은 양끝단에서 베어링(124)에 의해 지지되고 있다. 상기 축들은 3-요우 전동 박스(3-yaw transmission box)(125)를 통해 모션 시스템(122)에 연결되어 있다.
도 2h에는, 2개의 정렬된 섹션으로 분활된 횡단 VPL-컨베이어의 메카니즘이 도시되어 있는데, 각각의 섹션은 전용의 직접 구동(direcr-drive) 모션 시스템(122a 및 122b)에 의해 작동된다. 한편, 직진 모션 동안 2개의 모션 시스템을 동기화하기 위하여, 또는 원할한 회전이 가능하도록, 모션 컨트롤 유닛(1222)이 더 제공된다(모션의 직진도를 컨트롤하기 위함).
도 3a에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 독립형 VPL-컨베이어(400)(휠들이 종렬배치됨)의 측면도가 도시되어 있다. 상기 VPL-컨베이어(400)의 카운터판(200)은, 베어링 하우징(housing)(121)도 지지하고 있는 측면판(side plate)(420)에 의해 지지되고 있다. 휠들(120)의 정점은 상기 카운터판(200)의 상면으로부터 통상 50-500 마이크로미터 돌출된다(이것은, 도면에 도시되지는 않았지만, 예컨대, 레벨 조정용 셋 스크류들(set screws)을 사용하여 이루어질 수 있음). 상기 카운터판(200)에는, 휠들(120)을 위한 개구부들(슬롯들)(205)이 제공된다. 간결함을 위하여, 카운터판 상에 제공되는 진공 포트와 기타 AM-상세사항들은 도시되지 않았다(도 4a 참조). 휠들을 회전시키는 구동력은 축(123)에 의해 하나의 휠에 제공되며, 다른 모든 휠들은 벨트(430)에 의해 구동된다. 벨트의 장력을 유지할 수 있도록 아이들러(idler)(425)를 조정하는 것이 제공된다. 상기 VPL-컨베이어(400)은 리프팅 메카니즘(450)에 의해 받쳐지고, 상기 리프팅 메카니즘(450)은 기초구조물(base structure)(20)에 의해 받쳐진다. 상기 리프팅 메카니즘은 구동휠들(120)(카운터판을 포함함)을 올리거나 내리는 데, 사용될 수 있다.
도 3b에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, VPL-컨베이어(400a)(휠 들이 종렬배치됨)의 측면도가 도시되어 있다. 이 버전(version)은 상기 독립형 VPL-컨베이어(400)와 매우 유사하다. 도 3b에 도시된 실시 예의 경우에 있어서의 차이점은, AM-플랫폼과 선택적으로 통합되는 카운터판(200a)은 정지상태이고, 단지 구동 메카니즘만 상승 및 하강한다는 것이다. 여타의 상세사항은 도 3a와 관련하여 설명된 상세사항과 유사하다.
도 4a에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 휠들이 종렬배치된 독립형 VPL-컨베이어(555)의 개괄적인 도면이 도시되어 있다. 상기 VPL-컨베이어(555)에는, 카운터판(200) 및 구동 휠들(120)의 열이 포함되어 있다. 아래로 당기는 진공력을 가하기 위해(VPL 개념), 상기 휠들의 옆 또는 휠들 사이에는, 하나 이상의 진공 포트(210, 210a)가 제공된다. 진공 포트들의 수량이나 진공 포트들의 위치는, 기판의 유연성과 관련하여 필요한 구동력에 의해 사전에 정해진다. 그러나 기판이 유연한 경우에는, 기판의 새깅(sagging)으로(진공 포트들에 의해 아래로 당기는 힘이 야기될 때, 기판의 새깅이 발생함) 인한 접촉을 방지할 목적의 에어쿠션 받침(air-cushion support)을 생성하기 위해, 카운터판(200)의 가장자리에 압력 포트들(310)을 추가하고, 휠들 사이에도 압력 포트들(310a, 이 경우에는 진공 포트 210a 대신임)을 추가하는 것이 필요하다. VPL-컨베이어(555)에는, VPL-컨베이어(555)의 각 진공 포트들에 진공을 제공하기 위한 주 진공 파이프(main vacuum-pipe)(1210)가 제공되며, 상기 주 진공 파이프(1210)는, 다양한 작동 모드가 가능하도록, 밸브(1211)를 거쳐 진공 공급원(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 VPL-컨베이어(555)에는, VPL-컨베이어(555)의 각 압력 포트들에 공기를 공급하기 위한 주 가압공기 파이프라인(main pressurized-air pipe-line)(1220)이 더 제공된다. 선택적으로는(optionally), 컨트롤 밸브(1231)를 통해 주 진공 파이프라인과 소통하는 또다른 가압공기 파이프라인이 VPL-컨베이어(555)에 더 제공된다.
이러한 배치는 비접촉(non-contact)을 확실히 하기 위한 것인데, 이에 대해서는, 도 6c와 관련하여 설명될 것이다.
도 4b 및 도 4c에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 휠들이 횡렬배치된 독립형 VPL-컨베이어(555a)의 개괄적인 도면이 도시되어 있다. 도 4b에는 VPL-컨베이어(555a)의 평면도가 도시되어 있다. 상기 VPL-컨베이어(555a)에는, 카운터판(200) 및 횡렬로 배치된 진공 프리로드 구동 휠들(120)의 열이 포함되어 있는데, 상기 구동 휠들(120)은 카운터판(200)에 제공된 슬롯들(202)에 위치한다. 아래로 당기는 진공력을 가하기 위해, 각 구동 휠의 곁에는 하나의 진공 포트가 제공되어 있다. 그러나 기판이 유연한 경우에는, 카운터판(200)의 가장자리 및 휠들 사이에도, 압력 포트들(310)을 추가하는 것이 필요할 수 있다. 도 4c에는, 카운터판에 의해 덮혀진 VPL-컨베이어(555a) 메카니즘이 도시되어 있는데, 상기 VPL-컨베이어(555a)의 구동 휠들(120)은, 모터 달린 시스템(122)(예컨대, 모터 및 기어)에 직접 연결된 공동 축(123)을 가지며, 상기 공동 축(123)은 베어링(124)에 의해 카운터판(파선으로 도시됨)으로 지지된다.
도 4d에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 청정실 환경에서 작동하는 VPL-컨베이어를 위한, 자기 전동 유닛들(magnetic transmission units)을 기반으로 하는 선택적인 구동 메카니즘이 도시되어 있다(예컨대, 도 4a에 도시된 VPL-컨베이어의 구동 메카니즘). 공동 축(180)은, 자기 전동 유닛(182)에 의해, 구동 휠 각각에 대해 하나씩 제공되어 있는 횡단 축(crossing shaft)(181)에 연결되며, 상기 횡단 축(181) 및 각 구동 휠(120) 사이에는 제 2의 자기 전동 유닛(183)이 제공된다.
도 5a에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 플러그앤 플레이 VPL-컨베잉 모듈이 장착된, 프로세스 시스템의 비접촉(NC) AM-플랫폼의 평면도가 도시되어 있다. 상기 NC AM-플랫폼(520)에는, 리프팅 메카니즘을 지닌(도 3a 및 도 3b 참조) 2개의 이동가능한 VPL-컨베잉 유닛들(550)(또한 도 4a의 555 참조) 및 3개의 AM-섹션들(500 및 501)이 포함되어 있다. 상기 AM-플랫폼(520)에는, 예컨대 PA-타입 에어쿠션이 적용될 수 있다. 섹션 500 및 섹션 501 사이에는, 플러그앤 플레이 VPL-컨베잉 모듈을 지니기 위하여 기다란 슬롯들이 생성되어 있다. 폭이 다른 기판들(하지만, 시스템을 가로질러 연속적인 모션이 가능케 하기 위해, 2개의 유닛 550 사이의 간격보다는 넓음)을 받쳐주기 위해, 상기 2개의 VPL-컨베잉 유닛들(550)이 안쪽에 배치되어 있다. 플랫폼(520)에서, 평행하게 정렬된 상기 2개의 VPL-컨베잉 유닛들(550)은, 적재 및 하역 시퀀스(sequences) 중이나, 또는 바이패스 모드(by-pass mode) 운전시, 작동하게 된다. 기판이 적재된 후에는, AM-섹션(500)에 형성되어 있는 기다란 슬롯(567) 하부에 위치한 기다란 슬라이더(slider) 및 기판을 클램핑(clamping)하기 위한 진공 패드(pad)(566)를 가지는 정밀 리니어 모션 메카니즘(565)에 의해, 기판이 클램핑 된다(패드 566에 의해 클램핑된 후, 유닛 550은 리프트 메카니즘에 의해 내려짐). 정교한 모션이 필요한 작동 모드에서는, 리니어 모 션 메카니즘이 유리를 핸들링하고, 프로세스가 완료된 후에는, VPL-컨베이어가 올려져서 기판을 하역하기 위해 다시 작동한다. 이러한 프로시져(procedure)는 인라인 제조 FAB(in-line manufacturing FAB)의 프로세스 시스템에 적합하다.
도 5b에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 관련하여, 일체형 VPL-구동 유닛(560)이 장착된, 플랫폼 520(도 5a 참조)과 유사한 AM-플랫폼(530)의 평면도가 도시되어 있다. 여기서 "일체형"이란 의미는, NC-플랫폼(530)의 상부 면(510)과 VPL-구동 유닛(560)의 카운터판이 공동의 판으로 되어 있다는 것을 의미한다.여타의 모든 상세사항은 도 5a와 관련하여 설명한 플랫폼과 대부분 유사하다. 이 경우에 있어, 유닛(560)의 각 구동 휠들은 NC-플랫폼(530)의 상판 위로 돌출(예컨대 100 마이크론)하여 정렬된다(100 마이크론은, 비접촉 플랫폼 530을 가로지르는 기판을 받쳐주는 에어쿠션에 있어서, 통상의 에어 갭의 절반 이하임). AM-플랫폼(530)의 중앙에는, 예컨대 PA-타입 에어쿠션을 적용하여,기판의 정확한 부양 갭(floating gap)을 얻기 위해, 정교한 프로세스 존(process zone)(510)이 제공되어 있다. AM-플랫폼(520)(도 5a)과 관련하여, 이 경우 주의할 것은, VPL-구동 유닛(560)이 2개의 섹션으로 분할되고, 상기 프로세스 존을 침투하지 않는다는 것이다. 결과적으로, 상기 구동 휠들(560)에 의해 발생 될지도 모르는 교란이 프로세스 지역(process area)(510)으로 유도되는 것이 방지된다. 그러나 더 주의할 점은, 리니어 구동 시스템(565)은 프로세스 지역을 횡단하며, 따라서 상기 플랫폼의 전체적인 정확도(즉, 기판의 평평도)는 구동 시스템(565)에 의해서도 결정된다는 것이다.
따라서, 일체형 VPL-구동 유닛(560)이, 예컨대 기판의 적재 및 하역에 사용되는 작 동 모드에서는, VPL-구동 유닛(560)의 진공 포트들이 진공 공급원과 유체공학적으로 연결되어, 그 결과 유연한 기판(예컨대 0.7 mm 두께의 FPD 유리)은 아래로 당기는 진공력에 의해 새깅(sagging)이 일어나며, 기판과 구동 휠들의 꼭대기 면 사이에 원하는 힘으로 접촉이 일어나게 된다. 작동을 안 할 경우에는, 진공 제공이 차단되고, 기판은 주변의 에어쿠션에 의해 올려져서 구동 휠들의 꼭대기 위로 안전하게 떠올려진다(또한, 도 6a-도6c 참조). 따라서, 리프팅 메카니즘을 선택적으로 적용시키는 것(시간이 소요됨)이 피해질 수 있다(단, 일부 다른 적용에 있어서는, 휠을 위한 리프트 메카니즘이 적용되어야 함).
도 6a 내지 도 6c 에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일체형 VPL-구동 유닛(560)의 작동 모드에 대해 더 많은 것들이 도시되어 있는데, 여기서, VPL-컨베이어 유닛(560)을 위한 리프팅 메카니즘은 필요하지 않다.
도 6a에는, 유닛(560)의 근처에 있는 NC-플랫폼(600)의 횡단면도가 도시되어 있는데, 이 도면에서, 휠(120)의 양쪽에 있는 진공 포트들(210)에 진공이 제공된다. 따라서 체적(201) 부위에서 대기압보다 낮은 압력이 발생하고, 유연한 기판(예컨대, 폭이 넓고 두께가 0.7 mm 되는 FDP 유리)은 아래로 당겨져서, 정규의 부상 상태(nominal levitation)에서 쳐지게 된다. 그래서 기판(10)은 바람직한 하향력(Fv)으로 아래로 당겨져서 휠(120)과 접촉하게 된다. 상기 유닛(560) 주위에는, 다수의 압력 포트들을 가지는 NC-플랫폼이 기판(10)을 받쳐주는 에어쿠션(301)을 생성하여, 상기 기판(10)과 상기 NC-플랫폼의 상면 사이의 접촉을 방지해준다. 도 6b는 모든 엘리먼트들에 있어서, 도 6a와 유사하나, 일체형 VPL-구동 유닛(560)의 진공 포트들에 진공이 제공되지 않는다. 이 경우(정격 부상 상태), 기판(10)은 중력에 의해 약간 쳐질 수 있으나, 유닛(560) 주위에 있는 NC-플랫폼에 의해 생성된 에어쿠션(301)이 기판(10)을 받쳐주어, 기판(10)이 여전히 휠(120)의 정상(top)으로부터 안전한 부상 거리로 있게끔 한다. 그러나 도 6c에는, 기판(10)과 휠(120) 정상 사이의 안전 거리를 증가시키기 위한 선택사항(option)이 묘사되어 있다. 이것은, 진공 프리로드 구동 휠 근처에서의 들어올리는 힘을 더 크게 하기 위해, 진공 공급(유닛(560)의 진공 포트들에 연결되어 있음)을 가압공기 공급으로 전환시킴(switching)으로써 이루어질 수 있다. 이와 같은 안전거리의 증가는 가해진 압력크기에 의해 좌우된다. 따라서, 진공 포트들(560)로 가는 진공 공급을 단지 스위칭 온/오프(switching on/off) 함으로써, 기판(10)과 진공 프리로드 구동 휠(120) 사이의 접촉이 일어날 수 있으며, 측면 방향의 구동력이 생길 수 있다.
기판이 컨베잉 되면서 VPL-구동 유닛의 부분만을 덮게 되므로, 다수의 진공 포트들이 덮어지지 않고, 주위의 압력 상태(즉, 대기압 상태)에 노출된다. 따라서 질량유량(MFR)이 상당히 증가할 수 있다. 이런 불필요한 질량유량의 손실을 방지하고자, VPL-구동 유닛(560)의 각 진공 포트와 유체공학적으로 소통되는 흐름억제기(flow restrictor)(219)(도 6a)를 사용하여, 진공 포트가 덮어지지 않았을 때 흐름을 제한하는 것은 선택사항이다. 이러한 흐름억제기로는, SASO 흐름억제기(국제특허 공보 제 WO 01/14782, 미국 특허 제 6,644,703 및 미국 특허 제 6,523,572; 참조에 의해 모두 여기에 통합됨)가 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 NC-플랫폼에는, 전체적 유량을 제한하고 접촉에 대한 큰 저항을 제공하기 위해, 각 진공 포트들(310)에 흐름억제기들(319)(SASO 노즐 등과 같은 것)이 장착되어 있다.
도 7a 내지 도 7d 에는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 관련하여, 휠들이 종렬 배치된(도 3a 참조) 하나 이상의 일체형 VPL-구동 유닛을 장착한 AM-플랫폼들에 대해, 몇 가지 형태들이 도시되어 있다. 이러한 플랫폼에는, 도 5a에 묘사된 정밀 리니어 구동 시스템이 포함될 수 있다. 도 7a에는, VPL-구동 유닛(710)을 장착한 NC-플랫폼(701)이 도시되어 있다. 상기 유닛(710)은 플랫폼(701)의 양 측면에 2개의 구동 휠 열(rows of driving wheels)을 가진다. 도 7b에는, VPL-구동 유닛(720)을 장착한 NC-플랫폼(702)이 도시되어 있다. 상기 유닛(720)은 플랫폼(702)의 중심선에 2개의 인접한 구동 휠 열을 가진다. 도 7c에는, VPL-구동 유닛(730)을 장착한 NC-플랫폼(703)이 도시되어 있다. 상기 유닛(730)은 플랫폼(703) 내에 2개의 구동 휠 열을 가진다. 도 7d에는, VPL-구동 유닛(740)을 장착한 NC-플랫폼(704)이 도시되어 있다. 상기 유닛(740)은 3개의 구동 휠 열을 가지는데, 2개 열은 플랫폼(704) 양 측면에 있고, 1개 열은 플랫폼(704) 중심선에 있다.
도 7e 내지 도 7h 에는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 따라, 적재 및 하역 그리고 패싱(passing)과 같은 컨베잉 임무를 위하여, 휠들이 종렬 배치된 일체형 VPL-구동 유닛들(770), 또는 컨베잉 임무를 위하여, 휠들이 횡렬 배치된 일체형 VPL-구동 유닛들(780)(도 4b 참조)을 하나 이상 장착하고, 도 5a에서 묘사된 정밀 리니어 모션 메카니즘(565)에 대한 대체 옵션(option)으로서, 정밀한 리니어 모션을 위한 정교한 시스템 버전(790)(예컨대, 도 2e에 도시된 축을 장착한 도 4b 의 VPL-구동 유닛)을 장착한 정교한 PA-PV(2100-2200) AM-플랫폼들에 대한 몇 가지 형태들이 도시되어 있다. 도 7e 및 도 7f에 도시된 AM-플랫폼들은, PV 지역(area)(2000)의 중심에 횡방향으로 기다란 프로세싱 존(processing zone)이 위치한 PA-PV-PA 타입이다. 이런 경우에, 기판의 스트로크(stroke)는 기판의 길이보다 약간 길다.
도 7e에는, 플랫폼의 상류 및 하류에 위치하여 적재 및 하역을 위한 2개의 컨베잉 유닛(780)이 도시되어 있다. 기판상에 프로세스가 진행됨에 따라, 2개의 정밀 유닛(790)이 동기적으로 작동하여, 기판을 앞으로(또는 필요시에는 뒤로) 구동한다. 도 7f는 도 7e와 유사하나, 유닛(780) 대신에 VPL-구동 유닛(770)(휠들이 종렬배치됨)이 제공된다. 도 7g 및 도 7h에 도시된 AM-플랫폼들은, PV 지역들(2000)의 중심에, 횡방향으로 기다란 프로세싱 존(processing zone)이 기판 길이의 약 절반 정도의 간격을 두고 위치한 PA-PV-PA-PV-PA 타입이다. 이 경우에, 기판의 스트로크는 기판 길이의 절반보다 약간 길다. 도 7g에는, 양쪽 프로세스 존들(2200)에서 동시에 일어날 수 있는 프로세스 기간 동안에, 기판을 정교하게 핸들링하기 위한 하나의 정밀 VPL-구동 유닛(790)과, 적재 및 하역을 위한 2개의 VPL-구동 유닛(780)이 도시되어 있다. 도 7h에는, 동기적으로 작동하는 3개의 정밀 VPL-구동 유닛(780)이 도시되어 있다. 따라서 적재 및 하역뿐 아니라 정교한 모션이, 이 3-축 구동 시스템에 의해 이루어진다.
도 7k에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 도 7f에서 묘사된 정교한 플랫폼의 VPL-구동 시스템의 옵션으로, 3-웨이(three way) 기어박스(754)를 지니면 서 단일 모션 시스템(752)에 의해 구동되는 옵션의 VPL-메카니즘이 도시되어 있다. 여기에는, 평행한 2개의 정교한 VPL-컨베잉 유닛(756a, 756b)(휠들이 횡렬배치됨)과, 적재 및 하역용 VPL-컨베잉 유닛들(750a, 750b)(휠들이 종렬배치됨)이 포함되어 있으며, 구동력은 유닛(756a, 756b)의 축들에 의해, 벨트를 통해 제공된다. 각 섹터들(sectors)의 작동은, 아래에 기술되는 바와 같이, 단지 진공을 스위칭(switching) 함에 의해 이루어진다.
VPL-구동 유닛의 진공 포트들에 진공을 제공함으로써, 컨베이어에 구동력이 발생한다는 것을 강조하며(도 6a - 도6c 참조), 다음의 부분적으로 링크된 상태(partly linked situations)에서 스위칭이 행해질 수 있다.
- 기판이 진공 포트들을 덮지 않았을 때 진공이 스위치-온(switch on) 됨.
- 기판이 진공 포트들의 일부만 덮었을 때 진공이 스위치-온 됨.
- 기판이 모든 진공 포트들을 덮었을 때 진공이 스위치-온 됨(이 경우는 휠들이 횡렬배치된 형태와 관련됨).
- 기판이 움직이지 않을 때 진공이 스위치-온 됨.
- 구동 휠들이 회전하지 않을 때 진공이 스위치-온 됨.
- 구동 휠들이 회전하고 있을 때 진공이 스위치-온 됨.
도 8a 내지 도 8c에는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 관련하여, 일반적인 VPL 개념 및 특히 통합된 VPL-구동 유닛에 선택적으로 적용되는 구동 휠의 몇몇 형태들이 도시되어 있다. 도 8a에는, VPL-구동 유닛이, 받쳐진 기판(10) 밑에서, NC-플랫폼 중앙 부위에 제공되는 경우에 사용되는 구동 휠(820a)이 도시되어 있다. 도 8b에는, VPL-구동 유닛이, NC-플랫폼의 가장자리 부위(edges)에 제공되어, 기판(10)의 가장자리를 받쳐주는 경우(도 7a 참조)에 사용되는 구동 휠(820b)이 도시되어 있다. 주의할 것은, 접촉을 방지하기 위해, 에어쿠션 받침(310)이 진공 포트 근처에 제공되어 있다는 것이다. 휠(820b)에 제공된 플랜지(821)는 동적 안내 엘리먼트(dynamic guiding element)의 역할을 한다.- 기판이 확실하게 일직선으로 움직이게 하기 위함. 도 8c에는, 하나의 파트(part)로 된 이중 구동 휠(double drive wheel)(820c)이 도시되어 있는데, VPL-구동 유닛의 진공 포트들(210)이 휠 사이에 위치한다(도 7b 참조). 이 버전(version)은 기판이 매우 유연한 경우에 유용하다.
보편성을 훼손하지 않으면서, 도 9a 내지 도 9c에는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 따라, VPL-구동 유닛의 휠들 주변에 진공 포트들이 배치되는 형태에 대한 몇 가지들이 도시되어 있다. 이러한 배치들은 컨베이 되는 기판의 상이한 탄성 특징들과 관련이 있다. 도 9a에는, 휠(120)의 양 옆에 여러 개의 진공 포트들(911)(예로서 3개가 도시됨)이 배치된 것이 도시되어 있다. 휠(120)의 양 옆에 단지 1개의 진공 포트(912)만 사용하는 것이 매우 실용적인데, 이는, 기판에 이동 방향으로 작용하는 굽힘 모멘트(bending moment)가 최소가 되기 때문이다. 도 9b에는, 휠(120)의 한쪽 옆에 하나 이상의 진공 포트들(921)(예로서 3개가 도시됨)이 배치된 것이 도시되어 있다. 도 9c에는, 2개의 연속적인 휠들의 사이에(가능한 가까운 것이 바람직함) 여러 개의 진공 포트들(931)(예로서 4개가 도시됨)이 배치된 것이 도시되어 있다. 도 9d에는, 휠(120)의 옆에 하나 이상의 진공 포트들(941)이 배치되고, 2개의 연속적인 휠들의 사이에(가능한 가까운 것이 바람직함) 하나 이상의 진공 포트들(942)이 배치된 복합 배치상태가 도시되어 있다. 도 9e에는, 2개의 인접하는 휠들 사이에 여러 개의 진공 포트들(951)이 배치된 것이 도시되어 있다(또한, 도 7b 및 도 8c 참조).
도 10a에는, 본 발명의 일부 바람직한 실시 예들에 관련하여, VPL 구동 개념을 기반으로 하여, FPD 유리와 같은 기판을 핸들링하고, 컨베잉하고, 회전시키고, 방향지정 하기 위한 자동 모듈(automotive module)(1000)이 도시되어 있다. 상기 모듈(1000)에는, 비접촉플랫폼(1001) 및 3개의 개별적인 VPL-구동 유닛들이 포함되어 있는데, 상기 3개의 개별적인 VPL-구동 유닛들은, 2개의 횡단 리니어 VPL-구동 유닛들(1100 및 1200)(휠들이 종렬배치됨)과, 4개의 휠(1301)을 가지는 하나의 VPL-회전 유닛(1300)이다. 상기 VPL-회전 유닛(1300)의 휠들(1301)은, 옵션으로 4개의 개별적인 모터들에 의해 동기적으로 구동될 수도 있다. 이와 같은 모듈을 이용하여, 단지 진공을 온(on)에서 오프(off)로 스위칭함으로써, 하나의 구동 유닛에서 다른 구동 유닛으로 스위칭할 수 있다. 또한 이와 같은 모듈은, 다양하고 쓸모있는 기판 핸들링 임무(handling mission)를 조정하기 위하여, 얼라이너(aligner)와 같은 악세사리 수단(도시되지 않음) 및 약간의 포지셔닝 센서들(positioning sensors)(도시되지 않음)을 가진다. 이와 같은 AM-로봇식 모듈(AM-robotic module)의 사용 예들은 다음과 같다.
- 기판이, 액티브(active) VPL-구동 유닛(1200)에 의해, 모듈(1000)을 통하여 Y-방향으로 컨베이된다(액티브는 진공이 "온(on)" 된 상태를 의미함).
- 기판이, 액티브 VPL-구동 유닛(1100)에 의해, 모듈(1000)을 통하여 X-방향으로 컨베이된다(액티브는 진공이 "온(on)" 된 상태를 의미함).
- 기판이, VPL-구동 유닛(1200)에 의해, 모듈(1000)의 중앙으로 컨베이된 후(Y-방향), 유닛(1200)의 구동 휠들이 멈춰진다. 그 다음, 상기 기판이 X-방향으로 계속하여 움직인다(VPL-구동 유닛(1100)의 진공은 "온" 상태로 되고, VPL-구동 유닛(1200)의 진공은 "오프" 상태로 되며, 그 다음에 유닛(1100)의 구동 휠들이 작동됨).
- 기판이, (a) VPL-구동 유닛(1200)에 의해, 모듈(1000)의 중앙으로 운송된다(Y-방향)(구동 휠들은 멈춤). (b) 공백이 없이 핸드쉐이킹(handshaking)이 되도록, 유닛(1300)의 진공이 "온" 상태로 되고, 그 다음에 유닛(1100)의 진공이 "오프" 상태로 된다. (c) 휠들(1301)이 작동하여, 기판의 90 도 회전이 완료된다. (d) 유닛(1100)의 진공이 "온" 상태로 되고, 그 다음에 유닛(1300)의 진공이 "오프" 상태로 된다. (e) 기판을 X-방향으로 운송하기 위하여, 유닛(1100)의 구동 휠들이 작동한다.
- 기판이, VPL-구동 유닛(1200)에 의해, Y-방향으로 모듈(1000)의 중앙에 컨베이되어 멈추고, 기판이 회전한 후, 기판이 X-방향으로 빠져나간다.
강조할 점은, 이와 같이 구동 휠들의 열이 서로 교차하는 경우에, 교차하는 휠들이 도면에 표시된 파선으로 둘러싸인 4개의 구동 휠들과 같이 너무 근접해 있으면, 아래로 당기는 진공력에 의해, 기판이 교차하는 휠들과 접촉할 수 있으므로, 연결동작에 있어 실패가 일어날 수 있다는 것이다. 이런 문제점은, 같은 열에 있는 2개 이상의 휠, 또는 그룹(1230)의 4개 휠 모두를 제거함으로써, 쉽게 해결될 수 있다.
도 10b에는, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관련하여, VPL 구동 개념을 기반으로 하여, FPD 유리와 같은 기판을 핸들링하고, 컨베잉하고, 회전시키고, 방향지정 하기 위한 다른 디자인의 자동 모듈(1000a)(도 10a에 도시된 자동 모듈(1000)과 비교)이 도시되어 있다. 상기 모듈(1000a)에는, 비접촉플랫폼(1001a) 및 5개의 개별적인 VPL-구동 유닛들이 포함되어 있는데, 상기 5개의 개별적인 VPL-구동 유닛들은, X-방향의 리니어 모션을 제공하기 위하여 휠들이 횡렬배치된 2개의 유닛(1110a, 1110b), Y-향의 리니어 모션을 제공하기 위하여 휠들이 횡렬배치된 2개의 유닛(1210a, 1210b) 및 하나의 VPL-회전 유닛(1300a)이다. 상기 VPL-회전 유닛(1300a)의 구동 휠들(1301)은, 개별적인 축들(1330)을 통하여, 공동의 베벨-기어 전동박스(Bevel-gear transmission box)(1320)에 의해 작동된다. 이런 종류의 디자인은 비용 측면에서 매우 효과적이며, 도 10a에 도시된 모듈(1000)과 관련하여 설명한 것과 동일한 작동 모드를 제공한다. 또한 진공을 "온(on)"에서 "오프(off)"로, 그리고 그의 역으로, 스위칭함으로써, 다양한 임무를 컨트롤하는 실무(practice)도 유사하게 적용된다.
도 11에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 비접촉 트랙(track)(2000)을 기반으로 하고, 기다란 AM-플랫폼(2001) 위에 위치한 3가지의 연속적인 프로세스들(2020, 2040, 2060)을 지니는 시스템이 도시되어 있다. VPL-핸들링 시스템을 구비한 상기 트랙(2000)은 휠들이 횡렬배치된 5개의 VPL-유닛들을 포함한다. 여기에는, 적재/하역 쌍방을 위한 VPL-구동 유닛과, 정교한 리니어 모션을 제공하기 위한 VPL-구동 유닛이 포함되어 있다. VPL-컨베잉 유닛들(2100)은 적재 및 하역을 위해 제공된 것이다(여기서, 기판(10)은 통상 200 cm/sec 이상까지의 속도로 이송됨). 한편 프로세스 동안의 정교한 리니어 모션은, 정확한 포지셔닝 및 안정되고 정밀한 속도(통상 5 cm/sec 내지 50 cm/sec의 범위)를 제공하는 3개의 정교한 VPL-컨베잉 유닛들(2200)에 의해 제공된다. 기판이 AM-플랫폼 위에 부양된 상태에서 정교한 방식으로 리니어하게 이송되면서, 프로세싱이 실행된다. 프로세싱 동안에, 유리 위에 위치한 하나 이상의 프로세스 공구가 기판(10)의 상면에 매우 근접할 수도 있다. 따라서 정교하고 안정적인 에어갭을 제공하는 매우 정교한 AM-플랫폼,즉 에어쿠션(진공 프리로드(PV) 에어쿠션 같은 것)(PV-타입 유체 쿠션은, 진공 공급원에 연결되어서 과잉 유체가 진공에 의해 배출되는 배출구들 및 압력 포트들을 많이 가지고 있는 액티브 표면에 의해 생성되는 진공 프리로드 유체 쿠션임, 참조에 의해 여기에 통합된 국제 특허 공보 제 WO 03/060961 참조)이 적용되어야 한다. 연속적인 이송이 용이하도록, 각 VPL-유닛 사이의 간격은 기판의 길이보다 약간 작아야 한다. 시스템(2000)에는, 상위단계의 중앙 컨트롤과 소통하는(3999) 컨트롤박스(3000)가 더 제공되어 있다. 상기 컨트롤박스(3000)는, 유닛에 압력/진공을 공급하는 것과 연관된 라인들(lines)(3100) 및 모션 시스템에 연관된 라인들(lines)(근접 센서들(proximity sensors) 또는 엔코더들(encorders)과 같은 감지 수단(sensing means)과의 연결을 포함함)에 의해, 각 VPL-구동 유닛에 연결되어 있다. 또한 상기 컨트롤박스(3000)는, 관련된 모든 피드백 센서들(feedback sensors)을 포함하여, AM-플랫폼(2001)의 콘스터블 파라미터들(constable parameters)을 컨트롤한다(라인들 3300). 또한 상기 컨트롤박스(3000)는 프로세스 공구들(2020, 2040, 2060)과 소통한다(라인들 3400).
종래의 리니어 구동 시스템(도 5b에 예시된 바와 같은)과 비교하여, 휠들이 횡렬배치된 정교한 VPL-구동 유닛(도 7e - 도 7h 및 도 11에 예시된 바와 같은)의 장점을 강조하는 것이 중요하다. 정교한 AM-플랫폼 위에서 기판을 핸들링하기 위하여 휠들이 횡렬배치된 VPL-구동 유닛을 사용함으로써, 정교한 프로세스 존은, 슬롯들(slots)이나 교차 그루브들(crossing grooves) 없이 균질의 비접촉 받침(non-contact support)을 제공하며, 그리고 리니어 모션에 의해 야기될 수도 있는 동적인 변동(dynamic fluctuations)이 없게 된다.
따라서 정교한(휠들이 횡렬배치됨) VPL-구동 유닛은, 프로세싱 존을 가로지르는 종래의 리니어 구동 시스템과 관련하여, 지역적 및 동적인 방식(local and dynamic manner)에 있어, 교란되지 않은 프로세싱 존을 제공한다. 정교한 VPL-구동 유닛의 전형적인 성능은 다음과 같다.
- 1 m 스트로크에 대해 약 10 마이크론의 포지셔닝 정확도
- 20 cm/sec 이상의 속도에서 1 % 미만의 속도변동
- 0.5 G 까지의 가속도
- 약 100 cm/sec 까지의 속도
도 12에는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관련하여, 구동 휠들(120)을 구비한 VPL-플랫폼(5000)이 도시되어 있는데, 상기 구동 휠들(120)은, VPL-개념과 관 련하여 카운터판(200)으로도 작동하는 플랫폼의 상면 위에 분포되어 있다. 보편성을 훼손하지 않으면서, 구동 휠들이 엇갈리게 배치되어 있는 것이 도면에 도시되어 있으나, 다른 여타의 2차원적 배치도 대안으로서 적용될 수 있다. 하나의 구동 휠 주위에 대한 상세도에는, 구동 휠(120)을 위한, 카운터판(200)에 생성된 슬롯(202) 및 구동 휠(120) 옆의 진공 포트들(210)이 도시되어 있다. 본 플랫폼은, 비교적 두꺼운 기판용으로 사용될 수 있으며, 이런 기판(예컨대, 두꺼운 태양-전지 유리)을 평평하게 할 수 있는 능력을 제공하는 데, 그 목적이 있다. 주의할 것은, 이 버전(version)에는 압력 포트들이 없다는 것이다.
본 명세서 전반에 걸쳐서, 용어들 "AM-플랫폼", "NC-플랫폼", "모듈", "컨베잉 모듈"은, 달리 의미하는 경우가 아니면, 서로 교체 사용될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐서, 용어 "AM-플랫폼"은, 달리 의미하는 경우가 아니면, 보통 프로세스 기계의 NC-플랫폼 또는 NC-컨베잉 장비를 칭한다. 용어 "모션"은, 리니어 운동, 리니어 및 정교한 운동, 회전 운동 또는 유사한 운동을 의미한다.
본 명세서 전반에 걸쳐서, 용어 "구동 휠 유닛", "VPL-구동 유닛", 일반적 또는 정교한 구동 유닛들은, 달리 의미하는 경우가 아니면, 서로 교체 사용될 수 있다. 용어 "휠"은 대체로 구동 휠 또는 VPL-구동 휠을 의미한다.
본 명세서에서의 실시 예들에 대한 설명 및 첨부된 도면들은, 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 명세서에 의해, 첨부된 도면 및 상술한 실시 예들을 변경 또는 수정할 수 있으며, 이는 여전 히 본 발명의 보호범위 내에 속하는 것이다.

Claims (38)

  1. 다수의 받침 엘리먼트들(support elements)을 사용하여, 대체로 편평한 물건(object)들을 컨베잉(conveying)하고 정교하게 핸들링(handling)하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은,
    하나 이상의 구동 유닛들(driving units)에 배치된 다수의 진공 프리로드 구동 휠들(vacuum preload drive wheels) - 여기서, 상기 구동 유닛 각각은 적어도 하나의 진공 프리로드 구동 휠을 포함함 - ;
    상기 물건(object)에 아래로 당기는 힘(holding down force)을 가하기 위하여, 상기 진공 프리로드 구동 휠 각각의 근처에 있는 하나 이상의 카운터판들(counter plates)에 위치한 하나 이상의 진공 포트들(vacuum ports) - 여기서, 상기 각 구동 유닛의 진공 포트들은, 조정가능한 밸브(controllable valve)를 지닌 주 진공 파이프(main vacuum pipe)를 통해, 진공 공급원(vacuum source)에 유체공학적으로(fluidically) 연결됨 - ; 을 포함하며,
    상기 주 진공 파이프와 상기 진공 공급원의 연결이 통해지면, 상기 물건(object)과 상기 진공 프리로드 구동 휠들 사이에 수직력(normal force)이 증가하고, 따라서 횡방향의 구동력(lateral drive force)이 증가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    조정가능한 밸브를 통해 상기 주 진공 파이프에 연결된 가압된 공기 공급 파이핑(pressurized air supply piping)이 더 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 포트들은, 흐름억제기들(flow restrictors)을 거쳐 상기 진공 공급원과 소통하는(communicate) 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 카운터판은 주변에 압력 포트들(pressure ports)을 더 포함하며, 상기 압력 포트들과 압력 공급원(pressure source)과의 연결이 통해지면, 상기 물건에 지역적으로 반발력(repelling force)이 가해져, 받쳐주는 에어쿠션(supporting air-cushion)이 생성되며, 상기 물건과 상기 시스템 사이의 물리적 접촉을 방지해주는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력 포트들은, 흐름억제기들(flow restrictors)을 거쳐 상기 압력 공 급원과 소통하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 받침 엘리먼트들(support elements)은 하나 이상의 공기역학적 받침 면들(aeromechanical support surfaces)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 받침 엘리먼트들(support elements)은 추가적인 구동 휠들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 유닛 각각은, 공동 축(common shaft)을 가지면서 휠들이 횡렬배치(side by side)된 진공 프리로드 구동 휠들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공동 축 및 상기 공동 축 상의 진공 프리로드 구동 휠들은, 단일의 금속 피스(single metal piece)로부터 기계가공되어 만들어져서, 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공동 축 상의 각각의 휠에는, 마찰을 높이기 위해 수 밀리미터(a few millimeters)의 폭을 가지는 비금속 링(non-metallic ring)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동 유닛 각각은, 개별적으로(separately) 모터(motor)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동 유닛 각각의 모터는 상기 구동 유닛의 공동 축에 직접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    근접해 있는 2개 이상의 상기 구동 유닛들이 하나의 공동 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    근접해 있는 2개 이상의 상기 구동 유닛들이 각각 개별적인 모터에 의해 구동되며, 전자적으로(electronically) 동기화되는(synchronized) 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 8 항에 있어서,
    2개 이상의 상기 구동 유닛들이, 공동 축선(common axis)을 따라 실질상으로 평행하게 정렬되고, 차동 구동(differential drive)을 얻기 위해 개별적으로 운전 가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동 유닛들 중 적어도 일부에는, 모션 컨트롤(motion control)을 위한 엔코더(encoder)가 더 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 구동 유닛들 중 적어도 일부는, 반대 방향으로의 구동이 용이하도록 적합되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 유닛 각각은, 차례로(one after the other) 배치된 진공 프리로드 구동 휠들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    한 가지 방향 이상으로의 컨베잉(conveying)이 용이하도록, 상기 구동 유닛들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    실질상으로 서로 수직인 방향으로의 컨베잉(conveying)이 용이하도록, 상기 구동 유닛들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    적어도 하나의 회전 구동 유닛(at least one rotation drive unit)이, 물건의 회전이 용이하도록, 원 주위에 분포되어 상기 원의 접선에 따라 같은 방향으로 구동되는 진공 프리로드 휠들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 구동 유닛이 베벨 기어 전동 박스(Bevel-gear transmission box)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 유닛을 들어올리거나 내리기 위해, 상기 하나 이상의 구동 유닛들 중 하나 이상에, 리프트 메카니즘(lift mechanism)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 휠들을 들어올리거나 내리기 위해, 상기 하나 이상의 구동 유닛들 중 하나 이상에, 리프트 메카니즘(lift mechanism)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구동 유닛들 중 하나 이상은, 상기 구동 유닛의 각 구동 휠 근처에 1개 또는 2개의 카운터판들(counter plates)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구동 유닛들 중 하나 이상은, 구동 휠들이 끼워 넣어지는 슬롯들(slots)을 지닌 하나의 카운터판을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    다수의 압력 포트들이 더 제공되어, 압력 공급원과의 연결이 통해질 때, 국부적 에어쿠션의 생성을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 받침 엘리먼트들은 공기역학적 받침 플랫폼(aeromechanical support platform)을 포함하며, 하나 이상의 구동 유닛들의 카운터판들이 상기 공기역학적 받침 플랫폼에 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 구동 유닛들의 하나 이상의 카운터판들이 상기 공기역학적 받침 플랫폼과 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서,
    물건이 휠위에 놓여지고, 진공 포트가 진공 공급원으로부터의 연결이 차단되었을 때의 물건의 부상 갭(floating gap)의 약 절반 높이만큼, 상기 진공 프리로드 구동 휠들이 상기 카운터판의 상면 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 구동 유닛의 작동을 컨트롤하기 위해, 컨트롤 유닛이 더 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  32. 제 1 항에 있어서,
    근접 센서(proximity sensor)가 더 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 구동 유닛들이 상기 시스템으로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  34. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 휠들은 상기 하나 이상의 카운터판의 상면 위로, 50 내지 500 마이크로미터 범위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  35. 제 1 항에 있어서,
    하나의 구동 휠 근처에 있는 상기 하나 이상의 진공 포트들 중 적어도 일부는, 물건과 접촉하게 되는 구동 휠 상의 지점으로부터 각각, 10 내지 30 밀리미터 범위로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  36. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템의 측면 가장자리에 위치한 진공 프리로드 구동 휠들에는, 물건이 바깥쪽으로 빗나가는 것을 방지하기 위해, 각각 플랜지(flange)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  37. 제 1 항에 있어서,
    구동 유닛의 진공 프리로드 구동 휠들이 각각 이중 휠(double wheel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  38. 제 1 항에 있어서,
    구동 유닛의 구동 휠들이, 단일의 카운터판 전반에 걸쳐 2차원적 배치로 조밀하게 분포되어, 물건을 원하는 평평도(flatness)로 편평하게 하면서 컨베잉하는 것을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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