KR20080081708A - Transferring and loading apparatus for possess low tolerance and multiple centering ability - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 보여주는 사시도 1 is a perspective view showing a preferred form of the present invention
도 2는 본 발명의 클램프부가 압착 및 삽입으로 인해 BLU를 센터링하는 실시의 예를 보여주는 공정도Figure 2 is a process diagram showing an embodiment of the center of the BLU due to the crimping and insertion of the clamp portion of the present invention
도 3은 본 발명의 수직작동부가 압착 및 삽입으로 인해 트레이를 센터링하는 실시의 예를 보여주는 공정도Figure 3 is a process diagram showing an embodiment of centering the tray due to the compression and insertion of the vertical operating unit of the present invention
도 4는 본 발명의 수직작동부가 센터링한 트레이를 BLU에 결착되는 실시의 예를 보여주는 공정도Figure 4 is a process diagram showing an example of the embodiment in which the vertical actuating unit of the present invention is centered on the tray BLU centered;
도 5는 본 발명의 수평 작동부와 수직 작동부의 바람직한 실시의 예를 보여주는 공정도5 is a process diagram showing an example of a preferred embodiment of the horizontal and vertical operating portion of the present invention;
도 6은 본 발명의 수직작동부가 하부 트레이를 고정하여 적재하는 실시의 예를 보여주는 공정도Figure 6 is a process diagram showing an embodiment of the vertical operating unit of the present invention fixed to the lower tray stacking
■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■■ Explanation of symbols used in main part of drawing ■
10 : 로봇 암 20 : 서보모터10: robot arm 20: servo motor
40 : 클램프부 40a : 클램프 가이드40:
40b : 클램프 척 50 : 수직 작동부40b: Clamp Chuck 50: Vertical Actuator
50a : 수직 작동부 가이드 50b : 수직 작동부 척50a:
60 : 수평 작동부 60a : 수평 작동부 가이드60: horizontal
60b : 수평 작동부 척 70 : BLU60b: Horizontal Actuator Chuck 70: BLU
80 : 트레이 90 : 하부 트레이80: tray 90: lower tray
100 : 클램프 실린더부 110 : 제1수평 실린더부100: clamp cylinder portion 110: the first horizontal cylinder portion
120 : 제2수평 실린더부 130 : 수직 실린더부120: second horizontal cylinder portion 130: vertical cylinder portion
본 발명은 다관절 로봇 암의 선단으로 구성되는 자동화 설비용 센터링 장치 및 방법에 있어서, 상기 센터링장치는 BLU 및 트레이 등의 전자소재의 생산 가공과정에서 다음 공정으로 이송 및 적재하기 위해 서보모터로 구동되는 실린더 내의 공압을 통해 작동되는 클램프부, 수평 작동부, 수직 작동부를 구성하고 상기 BLU 및 트레이의 각 측부로 홈을 구성하여 상기 클램프부, 수평작동부로 삽입 및 압착 고정하여 적재하고자 하는 아랫단계의 트레이를 수직 작동부로 하여금 고정하여 센터 링되어 있는 BLU 및 트레이를 고정된 트레이에 적재할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 누적공차 최소화 및 다기종 센터링기능이 구비되는 이송 및 삽입 적재장치에 관한 것으로,The present invention is a centering device and method for an automated installation consisting of the front end of the articulated robot arm, the centering device is driven by a servo motor to transfer and load in the next process in the production process of electronic materials such as BLU and tray In the lower stage, the clamp unit, the horizontal operating unit, the vertical operating unit, which are operated through pneumatic cylinders, and the grooves are formed on each side of the BLU and the tray to be inserted and pressed into the clamp unit, the horizontal operating unit It relates to a transfer and insertion stacking device equipped with a minimized tolerance tolerance and multi-center centering, characterized in that the vertical operation by fixing the tray to the centered BLU and the tray can be mounted on a fixed tray,
종래에는 센터링이 이루어지지 않은 상태에서 BLU나 트레이 등의 전자소재가 다음 공정으로 이송되거나 적재될 때 표면에 불량이 일어나거나 누적공차가 발생하여 다음 공정이 원활히 진행되지 않는 등의 단점이 있어왔다. 이와 같은 단점을 보완하고자 특허공개번호 2000-0061202는 웨이퍼를 진공으로 흡착하여 회전하는 척(chuck)과, 상기 척의 하부에 연결되어 회전력을 제공하고, 내부에 진공라인이 구성된 척 지지대와, 상기 척의 좌우에서 일정거리 이격되어 척에 흡착된 웨이퍼의 측면과 맞닿는 면이 웨이퍼의 구경을 잡을 수 있도록 둥글게 구성된 두 개의 센터링 가이드와, 상기 센터링 가이드와 연결되어 상기 센터링 가이드를 좌우 또는 상하로 조정하는 센터링 가이드 암(arm)을 구비하는 것이다.Conventionally, when an electronic material such as a BLU or a tray is not transferred to or loaded in a next process in a state in which centering is not performed, defects may occur on the surface or a cumulative tolerance may occur, such that the next process may not proceed smoothly. Patent Publication No. 2000-0061202 is a chuck that rotates by adsorbing a wafer in a vacuum, and to provide a rotational force connected to the lower portion of the chuck, a chuck support having a vacuum line therein, and Two centering guides are formed in a round shape so that a surface contacting the side surface of the wafer adsorbed by the chuck is spaced from the left and right, and the centering guide is connected to the centering guide to adjust the centering guide left and right or up and down. It is provided with an arm.
상기의 기술은 웨이퍼를 센터링하는 척의 크기가 한정 구성되는 것으로, 즉 하나의 규격에 맞는 장치를 구비하여 센터링을 맞춘 후에 공정을 진행시키거나 적재하여왔는데 이러한 공지의 기술들은 동일한 크기의 소재에만 국한되어 사용되어 왔다. 따라서 규격이 다른 소재를 이송 및 적재작업 시에 규격에 맞는 센터링 장치를 구비하는 등 추가적인 비용이 발생하였고 공정 또한 추가적으로 발생되어 그 실효성이 크게 떨어지는 단점이 있어왔다. The above technique is limited in the size of the chuck centering the wafer, that is, having a device conforming to one specification, the centering has been performed after the process or loading process, these known techniques are limited to materials of the same size Has been used. Therefore, additional costs have been incurred, such as having a centering device that meets specifications when transferring and loading materials with different specifications, and processes have been additionally generated, resulting in a significant drop in effectiveness.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems
BLU(70) 및 트레이(80) 모델 규격값과 최초 BLU(70)와 트레이(80)의 위치정보 및 이송, 적재하고자 하는 위치정보값과 트레이(80)의 규격값에 통해 증분치를 입력하는 서보모터(20)와, BLU(70) 및 트레이(80)를 압착 및 삽입하여 센터링이 이루어지게 구성되는 클램프부(40), 수직 작동부(50), 수평 작동부(60)를 통해 작업이 이루어지게 구성함으로써 BLU(70) 및 트레이(80) 등의 전자소재의 이송 공정 및 적재작업에 있어 서로 다른 소재의 규격에 따라 센터링 장치를 따로 구비하지 않아 추가 비용이 들지 않으며 각 작동부에 센서를 부착함으로써 각 작동부와 센서를 통한 소재의 센터링 공차를 줄일 수 있어 제품의 손상을 방지하고 서보모터(20)에 적재단수의 증분에 따라 가압되는 토크량을 설정, 제어하여 BLU(70) 및 트레이(80)의 파손을 방지하면서도 적재시 하부 트레이(90)와 적재하고자하는 트레이(80)를 상호 센터링하여 누적공차를 없앨 수 있는 센터링 이송장치를 제공하는데 있다. Servo which inputs incremental value through the standard value of
본 발명의 구성 및 작용을 살펴보면,Looking at the configuration and operation of the present invention,
다관절 로봇 암의 선단으로 구성되는 자동화 설비용 센터링 장치에 있어서, 상기 센터링장치는 BLU(70) 및 트레이(80) 모델 규격값과 최초 BLU(70)와 트레이(80)의 위치정보 및 이송, 적재하고자 하는 위치정보값과 트레이(80)의 규격값에 통해 증분치를 입력하는 서보모터(20)와, BLU(70) 및 트레이(80)를 압착 및 삽입하 여 센터링하는 클램프부(40), 수직 작동부(50), 수평 작동부(60)를 구성하고, 상기 BLU(70) 및 트레이(80)의 각 측부에는 홈을 구성하여 최종적으로 상기 클램프부(40), 수평작동부(60)를 통해 삽입 및 압착 고정하여 적재하고자 하는 하부 트레이(90)를 수직 작동부(50)로 하여금 고정하여 센터링되어 있는 BLU(70) 및 트레이(80)를 고정된 하부 트레이(90)에 적재할 수 있도록 구성되며 상기 작동부의 가이드는 클램프 실린더부(100), 제1수평 실린더부(110), 제2수평 실린더부(120)의 작동로드의 선단에 연결되어 전, 후진되며 수직작동부(50)는 수직 실린더부(130)로 하여금 상, 하로 이동되는 것을 특징으로 하는 누적공차 최소화 및 다기종 센터링기능이 구비되는 이송 및 삽입 적재장치에 관한 것이다.In the centering device for the automation equipment consisting of the front end of the articulated robot arm, the centering device is the BLU 70 and tray 80 model specification value and the position information and transfer of the first BLU 70 and tray 80, A
도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 보여주는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 클램프부가 압착 및 삽입으로 인해 BLU를 센터링하는 실시의 예를 보여주는 공정도이고, 도 3은 본 발명의 수직작동부가 압착 및 삽입으로 인해 트레이를 센터링하는 실시의 예를 보여주는 공정도이며, 도 4는 본 발명의 수직작동부가 센터링한 트레이를 BLU에 결착되는 실시의 예를 보여주는 공정도이고, 도 5는 본 발명의 수평 작동부와 수직 작동부의 바람직한 실시의 예를 보여주는 공정도이며, 도 6은 본 발명의 수직작동부가 하부 트레이를 고정하여 적재하는 실시의 예를 보여주는 공정도로써 도면을 참고로 하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명하면,Figure 1 is a perspective view showing a preferred form of the present invention, Figure 2 is a process diagram showing an embodiment of the center of the BLU due to the crimping and insertion of the clamp portion of the present invention, Figure 3 is a vertical actuating portion of the present invention is pressed and inserted Figure 4 is a process chart showing an example of the embodiment of centering the tray due to, Figure 4 is a process chart showing an example of the embodiment in which the tray centering the vertical actuating portion of the present invention to the BLU, Figure 5 is vertical to the horizontal actuating portion of the present invention 6 is a process diagram showing an exemplary embodiment of the operating unit, Figure 6 is a process diagram showing an embodiment of the vertical operation unit of the present invention fixed to the lower tray stacking with reference to the drawings in detail the configuration and operation of the present invention ,
클램프부(40)는 클램프 실린더부(100)의 작동로드에 연결되어 클램프 실린더 부(100) 내로 공압의 공급에 의해 슬라이딩되는 가이드(40a)로 구성하고 끝부는 BLU 홈에 삽입될 수 있게 척(40b)의 형태로 구성되어 BLU(70)를 센터링할 수 있도록 구성된다.The
수평 작동부(60)는 제1수평 실린더부(110)의 작동로드에 연결되어 제1수평 실린더부(110) 내로 공압의 공급에 의해 슬라이딩되는 가이드(60a)로 구성되고 끝부는 트레이 홈에 삽입될 수 있게 척(60b)의 형태로 구성되어 BLU(70)의 외곽으로 구성되는 트레이(80)를 센터링하면서 이송 및 적재하도록 구성된다.The
수직 작동부(50)는 수직 실린더부(130)로 하여금 수직 작동부(50) 전체가 상, 하로 이동되고 제2수평 실린더부(120)의 작동로드에 연결되어 제2수평 실린더부(120) 내로 공압의 공급에 의해 슬라이딩되는 가이드(50a)로 구성되었으며 끝부는 트레이 홈에 삽입될 수 있도록 척(50b)의 형태로 구성되어 이송하고자 하는 트레이(80) 및 적재되어 있는 아랫단계의 트레이(90)를 센터링 및 고정할 수 있도록 구성된다.The
본 발명에서의 BLU(70) 및 트레이(80)는 클램프부(40), 수평 작동부(60), 수직 작동부(50)의 척이 각각 삽입되어 이송할 수 있도록 각 측부로 척과 대응되는 형태의 홈이 구성된다.In the present invention, the BLU 70 and the
또한 센터링 장치의 일측에 구성되는 서보모터(20)에 입력된 값에 따라 로봇 암(10)에 의해 센터링 장치의 이동되고 클램프 실린더부(100), 제1수평 실린더부(110), 제2수평 실린더부(120), 수직 실린더부(130) 내로 공압이 제어되도록 구성된다.In addition, the center of the centering device is moved by the
또한 전자소재의 파손을 최소화하기 위해 클램프부(40), 수직 작동부(50), 수평 작동부(60)의 가이드로 센서가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the sensor is preferably provided as a guide of the
상기의 장치로 이루어진 센터링기능이 구비되는 이송 및 적재장치의 실시의 예를 살펴보면,Looking at the embodiment of the transfer and stacking device equipped with a centering function consisting of the above device,
도 2, 3, 4, 5, 6에 도시된 바와 같이 서보모터(20)에 BLU(70) 및 트레이(80)의 MODEL DATA를 입력하는 제1단계와, 상기 서보모터(20)에 최초 BLU(70)와 트레이(80)의 위치정보와 이송 및 삽입, 적재하고자 하는 위치정보와 트레이(80)의 높이 규격값에 통해 증분치를 입력하는 제2단계와, 설정된 BLU(70)의 최초 위치에 로봇암(10)에 의해 센터링 장치가 이동하는 제3단계와, 센터링 장치의 하강 및 클램프부(40)의 BLU(70) 측부로 가이드(40a)가 압착하면서 척(40b)이 BLU 홈으로 삽입되어 BLU(70)를 클램핑하는 제4단계와, 설정된 트레이(80)의 최초 위치에 로봇암(10)에 의해 센터링 장치가 이동하는 제5단계와, 수직 작동부(50)의 하강 및 트레이(80) 측부로 가이드(50a)가 압착되며 척(50b)이 트레이 홈으로 삽입하여 트레이(80)를 클램핑하는 제6단계와, 수직 작동부(50)가 상승하면서 BLU(70)가 트레이(80)에 삽입되는 제7단계와, 수평 작동부(60)가 상기 BLU(70)가 삽입된 트레이(80) 측부로 가이드(60a)가 압착되며 척(60b)이 트레이 홈으로 삽입하여 클램핑하는 동시에 수직 작동부(50)가 트레이(80)를 언클램핑하는 제8단계와, 설정된 이송 및 적재하고자 하는 위치에 로봇암(10)에 의해 센터링 장치가 이동하는 제9단계와, 수직 작동부(50)의 하강 및 적재된 하부 트레이(90)의 측부로 가이드(50a)가 압착되며 척(50b)이 하부 트레이 홈으로 삽입하여 하부 트레이(90)를 클램핑하는 제10단계와, 수평 작동부(60)와 클램프부(40)를 통해 상호 센터링된 BLU(70) 및 트레이(80)를 수직 작동부(50)에 의해 고정된 하부 트레이(90) 상부로 적재하는 제11단계와, 적재가 이루어지면 각 작동부의 압착 및 삽입을 푸는 제12단계로 이루어지며 상기 단계를 반복하여 공정이 이루어지는 것이다.2, 3, 4, 5, and 6, the first step of inputting the MODEL DATA of the
상기의 실시의 예를 상세히 설명하면 서보모터(20)를 통해 상기 센터링 장치는 이송하고자 하는 BLU(70) 및 트레이(80)의 위치에 이동된 상태에서 클램프부(40)는 하강되어 클램프부 가이드(40a)로 하여금 BLU(70)의 외부를 압착하면서 BLU 홈에 클램프부 척(40b)을 삽입하여 BLU(70)를 센터링하고, 상기 수직 작동부(50) 또한 하강되어 수직 작동부 가이드(50a)로 하여금 트레이(80)의 외부를 압착하면서 홈으로 수직 작동부 척(50b)을 삽입하여 센터링이 이루어지며 상기 BLU(70)와 트레이(80)가 센터링이 이루어진 상태에서 수직 작동부(50)의 상승으로 인해 BLU(70)가 트레이(80)의 내부로 삽입하여 상호 센터링이 이루어진 상태에서 결착이 이루어지도록 구성하였다. 이때 BLU(70) 및 트레이(80)가 센터링이 이루어진 상태에서 수평 작동부(60)가 트레이(80)의 외부를 가이드(60a)를 압착하면서 홈으로 수평 작동부 척(60b)을 삽입하여 고정시키며 수직 작동부(50)는 적재되어 있는 하부 트레이(90)를 고정하기 위해 트레이(80)의 압착 및 삽입을 푼 상태에서 센터링장치가 이송 및 적재하고자하는 위치에 이동되고, 수직 작동부(50)는 하강하여 기존에 적재되어 있는 하부 트레이(90)의 외부를 수직 작동부 가이드(50a)로 압착하면서 수직 작동부 척(50b)을 하부 트레이(90) 홈에 삽입하여 고정하고 수평 작동 부(60)에 압착 및 삽입된 BLU(70) 및 트레이(80)를 하부 트레이(90)에 센터링된 상태에서 적재하여 상호 센터링이 이루어지도록 구성하여 계속적으로 적재작업이 이루어져도 누적공차가 일어나지 않도록 구성하였다. In detail, the
또한 상기에 서술한 바와 같이 클램프부(40), 수평 작동부(60), 수직 작동부(50)의 전자소재의 압착하는 형태는 각 실린더부의 작동로드의 선단으로 각 작동부와 연결되어 작동로드의 전, 후진에 따라 각 작동부의 가이드가 전, 후진되어 소재를 압착하면서 척을 전자소재에 구성되는 홈에 삽입하여 센터링이 이루어지게 구성한 것으로써 본 발명에서는 BLU(70) 및 트레이(80)로 한정하여 서술하였지만 어떠한 크기와 형태의 소재라도 홈부를 임의적으로 구성하면 센터링할 수 있어 다양한 기종의 소재에 대응될 수 있는 것이 특징이다.In addition, as described above, the crimping form of the electronic material of the
또한 서보 모터(20)로 하여금 BLU(70) 및 트레이(80)의 모델 규격값을 설정하고 상기의 BLU(70)와 트레이(80)의 위치정보를 설정하고 이송 및 적재하고자하는 위치정보 등을 평면좌표값(X, Y)에 설정하고 초기의 높이정보를 설정하고 이송 및 적재하고자하는 위치의 높이 및 증분치가 적용되도록 높이좌표값(Z)에 설정하여 구동이 이루어지고 상기 클램프부(40), 수평 작동부(60), 수직 작동부(60)의 가이드에 센서를 구성하여 서보모터(20)에 입력한 모델 규격값과 다른 규격의 물체가 각 작동부에 접촉되면 센서가 작동되면서 서보모터(20)로 하여금 각 작동부의 구동이 멈추게 구성하고 또한 트레이(80) 적재시 서보모터에 트레이(80)의 모델값의 증분치에 모자라거나 넘어서는 위치에 트레이(80)끼리 접촉되어 가압하는 힘이 달리되면 서보모터(20)에서 에러처리되어 각 작동부의 작동이 멈추게 구성하였다. 이와 같은 구성으로 설정된 서보 모터(20) 및 센서에 의해 위치에만 작동되도록 구성하여 보다 정확한 센터링이 이루어지며 소재의 파손을 최소화되도록 구성하였다. In addition, the
본 발명은 누적공차 최소화 및 다기종 센터링기능이 구비되는 이송 및 삽입 적재장치에 관한 것으로, The present invention relates to a transfer and insertion stacking device having a minimized tolerance and multi-center centering function.
상기 작동부는 에어실린더를 통해 작동하여 소재를 압착하고 홈에 삽입하여 센터링하는 방식으로써 자동화 공정에서 소재의 규격과 형태에 관계없이 대응되어 소재의 규격에 따라 개별적으로 사용되는 센터링 장치의 설비비용을 절감 할 수 있어 자동화 설비의 가장 큰 단점인 초기 설비비용이 줄어드는 효과가 있으며, 이송 및 적재하고자 하는 트레이(80)와 적재되어 있는 하부 트레이(90)를 고정하여 상호 센터링 작업이 이루어지므로 누적공차를 최소화할 수 있으며, 각 작동부에 센서를 구성하여 서보모터(20)가 제어하지 않은 값에 작동부가 접촉되거나 트레이를 적재할 때 증분치에 모자라거나 넘어서는 위치에 트레이(80)가 접촉되면 에러처리되어 작동이 정지됨으로써 소재의 파손을 최소화되는 등 자동화 설비의 이송장치에 있어 그 효과가 다대한 발명이라 하겠다.The operation unit is operated through an air cylinder to compress the material, insert it into the groove, and center it to correspond to the specification and shape of the material in the automation process, thereby reducing the installation cost of the centering device used individually according to the material specification. It is possible to reduce the initial equipment cost, which is the biggest disadvantage of the automation equipment, and to minimize the accumulated tolerance because the centering work is performed by fixing the
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