KR20090005058U - 기판 이송용 버퍼장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 기판이 이송되는 구간에서 공정 속도 혹은 공정 시간의 차이에 따른 작업의 불연속성과 시간 손실을 보전하기 위해 기판의 이송을 일시적으로 정체시키는 기판 이송용 버퍼장치에 관한 것이다.
본 고안의 주요 구성은, 기판 이송 롤러축들이 배열된 기판 이송 시스템의 좌·우측에 각각 설치된 수직 구조재로서의 승강프레임과, 상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 승강 프레임에 승강 가능하게 설치된 지지패널과, 상기 지지패널과 연결되어 지지패널을 승강 구동하는 승강구동부와, 상기 기판 이송 롤러축들 사이에서 승강됨과 아울러 수평 및 수직 상태로 회전 가능하도록 상기 지지패널에 설치되어 버퍼링 대상 기판을 받쳐주는 일자형의 버퍼아암 및, 상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 지지패널에 설치되어 상기 버퍼아암을 수평 및 수직 상태로 회전 구동하는 회전구동부를 포함하여 이루어진다.
기판, 이송, 버퍼, 버퍼아암, 일자형, 회전구동부, 유지보수

Description

기판 이송용 버퍼장치{Device for buffering substrate}
본 고안은 디스플레이 기판과 같은 기판을 이송하는 설비에 구비되는 버퍼장치에 관한 것으로서, 특히 기판이 이송되는 구간에서 공정 속도 혹은 공정 시간의 차이에 따른 작업의 불연속성과 시간 손실을 보전하기 위해 기판의 이송을 일시적으로 정체시키는 기판 이송용 버퍼장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 기판의 제조 공정에서 기판은 증착, 세정, 건조, 식각, 노광 등과 같은 다양한 공정들을 거치게 된다. 그리고, 이러한 공정들은 대부분 해당 공정을 수행하기 위한 공정 챔버에서 이루어지며, 기판은 기판 이송 장치에 의해 각각의 공정 챔버로 이송된다.
그런데, 기판의 투입 및 반출시 작업을 수행하는 로봇과 챔버에서의 공정 속도 또는 공정 시간의 차이로 인해 작업에 불연속성이 발생하고, 작업 시간의 손실도 유발된다. 따라서, 이를 보전하기 위해서 기판의 이송을 일시적으로 정체시키는 버퍼장치가 사용된다.
종래의 기판 이송용 버퍼장치로서 대한민국 등록특허 제10-0606282호에 개시된 유리기판 반송용 버퍼장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 1a∼도 1e는 상기 등록특허로부터 발췌한 유리기판 반송용 버퍼장치의 작동 상태도이다.
상기 도면들에 나타난 바와 같이 상기 등록특허의 버퍼장치는 제1버퍼아암조립체(20A)와 제2버퍼아암조립체(20B)를 구비하고 있는데, 이들 버퍼아암조립체(20A,20B) 각각은, 유리기판이 얹혀지는 구동롤러(미도시)의 하부 위치에 구비되는 고정브라켓(14), 상부아암(21a) 및 하부아암(21b)을 수직아암(21c)으로 연이어 형성한 ㄷ자 형상의 버퍼아암(21), 이 버퍼아암(21)을 복수개 연결하여 일체화하는 연결바(23), 상기 고정브라켓(14)에 설치되어 복수개의 버퍼아암(21)의 하부아암(21b)들을 회전 가능하게 연결하는 회전축(24)으로 구성되어 있다.
또한, 제1 및 제2버퍼아암조립체(20A,20B)의 버퍼아암(21)을 회전축(24)을 중심으로 회전시키는 회전구동수단으로서 구동실린더(31)가 구비되어 있다. 그리고, 버퍼아암(21)의 상부아암(21a) 상에 놓인 유리기판(G)을 언로딩위치와 로딩위치 사이에서 이동시키도록 제1 및 제2버퍼아암조립체(20A,20B)를 승강 구동시키는 승강구동수단으로서, 승강프레임(41)과 볼나사(42) 및 구동모터(43)가 구비되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 버퍼장치는, 승강구동수단에 의해 제1 및 제2버퍼 아암조립체(20A,20B)를 구동시켜 구동롤러(11)의 하부로 하강시키거나 구동롤러(11)의 상부로 상승시키고, 회전구동수단인 구동실린더(31)에 의해 버퍼아암(21)을 회전시켜 유리기판(G)의 바깥쪽으로 위치시키는 작동을 함으로써, 버퍼기능을 수행하게 된다.
그런데, 상기 등록특허의 버퍼장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 버퍼아암(21)이 상부아암(21a)과 하부아암(21b) 및 수직아암(21c)으로 연이어 형성된 ㄷ자 형상으로 이루어져 있다. 이 때문에, 버퍼아암(21)의 제작시 소재를 절곡시키는 공정 등이 필요하고 공정 중 불량 발생률도 커 제작 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
둘째, 버퍼아암(21)을 회전 작동시키는 회전구동수단인 구동실린더(31)가 롤러축(12)의 하방에서 서로 마주보고 있는 승강프레임(41)의 사이에 설치되어 있다. 따라서, 상기 회전구동수단의 유지보수가 필요한 경우 좁은 공간 내에서 작업하여야 하므로 유지보수에 불리한 문제가 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 구조가 간단한 버퍼아암을 구비함으로써 제작 비용을 절감할 수 있으며, 버퍼아암의 회전구동수단에 대한 유지보수의 작업도 용이하게 이루어질 수 있는 기판 이송용 버퍼장치를 제공하는 데에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 기판 이송 롤러축들이 배열된 기판 이송 시스템의 좌·우측에 각각 설치된 수직 구조재로서의 승강프레임과, 상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 승강 프레임에 승강 가능하게 설치된 지지패널과, 상기 지지패널과 연결되어 지지패널을 승강 구동하는 승강구동부와, 상기 기판 이송 롤러축들 사이에서 승강됨과 아울러 수평 및 수직 상태로 회전 가능하도록 상기 지지패널에 설치되어 버퍼링 대상 기판을 받쳐주는 일자형의 버퍼아암 및, 상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 지지패널에 설치되어 상기 버퍼아암을 수평 및 수직 상태로 회전 구동하는 회전구동부를 포함하여 이루어진 기판 이송용 버퍼장치를 개시한다.
여기서, 상기 회전구동부는 유체압 실린더 장치로 개시될 수 있다. 또한, 상기 버퍼아암에는 상기 버퍼링 대상 기판의 저면과 접촉 면적을 최소화하는 지지봉이 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 버퍼링 대상 기판을 지지하는 버퍼아암이 간단한 구조의 일자형으로 이루어지므로, 종래의 ㄷ자형 버퍼아암에 비해 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 고안에 따른 버퍼장치에서는 버퍼아암을 회전 구동시키는 회전구동부가 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향에 위치하므로, 회전구동부의 유지보수 작업을 위한 공간적 제약을 덜 받게 되어 유지보수를 용이하게 수행할 수는 효과가 있다.
이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 고안에 따른 버퍼장치의 실시예를 나타낸 사시도로서, 버퍼장치는 기판 이송축과 기판 이송 롤러 및 기판 이송 프레임 등으로 구성된 기판 이송 시스템 내에 함께 설치되는 것이지만, 버퍼장치의 구성만을 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 기판 이송축과 기판 이송 롤러 및 기판 이송 프레임 등의 구성은 도시를 생략하였다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 이송용 버퍼장치는, 수직 구조재로 이루어진 승강프레임(100,100')과, 이 승강프레임(100,100')에 승강 가능하게 설치되는 지지패널(200,200'), 이 지지패널(200,200')을 승강 구동하는 승강구동부(300,300'), 상기 지지패널(200,200')에 설치되어 버퍼링할 기판을 받쳐주는 버퍼아암(400,400'), 그리고 이 버퍼아암(400,400')을 회전 구동하는 회전구동부(500,500')로 구성되어 있으며, 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 승강프레임(100,100')은 기판 이송 롤러축(도시되지 않음)들이 배열되어 있는 기판 이송 시스템의 좌측과 우측에 각각 대칭 구조로 복수 개가 설치되어 있는데, 상기 지지패널(200,200')이 수직 승강할 수 있도록 하는 수단으로서 레일면(110,110')을 구비하고 있다. 이 레일면(110,110')은, 기판 이송 시스템의 좌측에 위치하는 승강프레임(100)에서는 기판 이송 시스템의 좌측 외향 부위에 형성되어 있으며, 기판 이송 시스템의 우측에 위치하는 승강프레임(100')에서는 기판 이송 시스템의 우측 외향 부위에 형성되어 있다. 즉, 레일면(110,110')은 좌·우측 승강프레임(100,100')들의 서로 마주보는 부위에 형성되는 것이 아니라, 그 반대쪽의 등을 진 부위에 형성되는 것이다.
상기 지지패널(200,200')은 승강프레임(100,100')의 레일면(110,110')을 따라 승강하도록 승강프레임(100,100')에 설치되어 있다. 즉, 지지패널(200,200')은 승강프레임(100,100')의 레일면(110,110')이 형성된 부위에 설치됨으로써, 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향 부위에 위치하게 된다.
상기 승강구동부(300,300')는 좌측 승강프레임(100)들의 중간 위치와 우측 승강프레임(100')들의 중간 위치에 각각 설치되어 있다. 본 실시예에서 이 승강구동부(300,300')는 승강구동축(310,310')을 구비하며 정회전 및 역회전에 의해 승강구동축(310,310')을 승강시키는 구동모터(320,320')로 이루어져 있다. 승강구동축(310,310')은 상기 지지패널(200,200')의 중간 부위와 연결됨으로써, 구동모터(320,320')의 구동시 지지패널(200,200')을 안정적으로 승강시키게 된다.
상기 버퍼아암(400,400')은 일자형의 간단한 구조로 이루어져 있으며, 좌/우측 승강프레임(100,100')의 서로 마주보는 방향으로 길게 배치됨과 아울러 기판 이송 롤러축들 사이에 배치되도록 지지패널(200,200')에 설치됨으로써 버퍼링 대상 기판의 저면을 받쳐줄 수 있게 된다. 그리고 버퍼아암(400,400')은 승강구동부(300,300')의 승강 작동에 따라 지지패널(200,200')이 승강할 때 기판 이송 롤러축들 사이를 통과하면서 기판 이송 롤러축보다 위/아래로 승강하게 된다. 특히, 버퍼아암(400,400')의 일단부는 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향 부위를 향하고 있는 지지패널(200,200')의 배면부에 회전지지 브래킷(600,600')에 의하여 수평 및 수직 상태로 회전 가능하게 설치되어 있다. 더욱이, 버퍼아암(400,400')은 지지패널(200,200')에 기판 이송 경로를 따라 다수 개가 연이어 설치되어 있는데, 몇 개의 버퍼아암(400,400')들끼리 서로 연결 샤프트(700,700')에 의해 연결되어 있다. 그리고, 서로 연결된 버퍼아암(400,400')들 중 어느 하나에 회전구동부(500,500')가 연결됨으로써 이 버퍼아암(400,400')들이 동시에 회전할 수 있게 된다. 이러한 버퍼아암(400,400')들의 상단부에는 여러 개의 지지봉(410,410')들이 구비되어 있어서, 버퍼아암(400,400')이 버퍼링 대상 기판을 받쳐 줄때 기판의 저면과 접촉하는 면적을 최소화함으로써, 기판의 오염이나 손상을 가능한 한 줄이게 된다.
상기 회전구동부(500,500')는 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 지지패널(200,200')에 설치됨으로써, 버퍼아암(400,400')을 수평 및 수직 상태로 회전 구동시킨다. 이 회전구동부(500,500')는 본 실시예에서 유체압 실린더 장치로 예시되어 있다(도면에서 유체압을 제공하는 유압원의 도시는 생략되어 있음). 앞서 언급한 바와 같이, 회전구동부(500,500')는 연결 샤프트(700,700')에 의해 서로 연결되어 있는 몇 개의 버퍼아암(400,400')들 중 어느 하나의 일단부와 연결됨으로써, 하나의 회전구동부(500/500')에 의해 복수의 버퍼아암(400,400')들이 동시에 회전 구동된다.
도 3a 내지 도 3e는 본 고안에 따른 버퍼장치의 작동 상태를 나타낸 도면들로서, 전술한 바와 같이 구성된 실시예의 버퍼장치에 대한 작동 관계를 상기 도 2를 함께 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3a는 버퍼아암(400,400')이 수평하게 기판 이송 롤러축(R)의 위쪽으로 상승한 상태에 있는 모습을 보여 주고 있는데, 이 상태에서 기판 이송 로봇(도시되지 않음)이 버퍼아암(400,400')의 지지봉(410,410') 위에 기판(S)을 로딩시킴으로써, 버퍼아암(400,400')이 기판(S)의 저면을 받쳐 지지하고 있다.
이어서, 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 승강구동부(300,300')의 구동모터(320,320')가 정회전 작동하여 승강구동축(310,310)을 하강 작동시키면, 승강구동축(310,310')에 연결되어 있는 지지패널(200,200')이 승강프레임(100,100')의 레일면(110,110')을 따라 하강하게 된다. 그러면, 버퍼아암(400,400')들이 수평한 상태 그대로 기판 이송 롤러축(R)들 사이를 통과하여 기판 이송 롤러축(R)의 아래쪽으로 하강하고, 버퍼아암(400,400')에 의해 지지되고 있던 기판(S)은 기판 이송 롤러축(R) 상에 안착이 된다.
그 다음, 도 3c에서와 같이, 회전구동부(500,500')가 작동하여 실린더가 수축하면, 회전구동부(500,500')에 연결되어 있는 버퍼아암(400,400')과 이 버퍼아암(400,400')에 연결 샤프트(700,700')로 연결된 나머지 버퍼아암들이 회전지지 브래킷(600,600')에 결합된 지점을 중심축으로 하여 동시에 90도 상향 회전함으로써 기판(S)의 좌우 영역 외측에서 수직 상태로 된다.
위의 상태로부터 승강구동부(300,300')의 구동모터(320,320')가 역회전 작동하여 승강구동축(310,310')을 상승 작동시키면, 도 3d에서와 같이 승강구동축(310,310')에 연결되어 있는 지지패널(200,200')이 승강프레임(100,100')의 레일면(110,110')을 따라 상승한다. 그러면, 버퍼아암(400,400')들이 수직 상태 그대로 기판(S)의 좌우 영역 외측에서 기판 이송 롤러축(R)의 위쪽을 향해 상승한다.
그리고, 도 3e에서와 같이, 회전구동부(500,500')의 작동에 의해 실린더가 이완되면, 상기 버퍼아암(400,400')들이 회전지지 브래킷(600,600')에 결합된 지점을 중심축으로 하여 동시에 90도 하향 회전함으로써, 기판 이송 롤러축(R)의 위쪽 에서 수평한 상태로 된다. 이 상태에서 제2의 기판(S')이 버퍼아암(400,400')에 로딩되고, 이전에 로딩되었던 기판(S)이 공정 장비로 이송되기 전까지 제2의 기판(S')은 버퍼 상태에 있게 된다.
상기와 같이 본 고안의 버퍼장치는 도 3a∼도 3e의 동작을 반복함으로써, 기판(S')에 대한 버퍼 기능을 수행하게 된다.
이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 버퍼장치는, 버퍼아암(400,400')이 종래의 ㄷ자형 버퍼아암보다 구조가 간단한 일자형으로 이루어져 있기 때문에, 버퍼아암(400,400')의 제작시 소재를 절곡시키는 공정 등이 불필요하고 이에 따라 버퍼아암의 제작 공정 중 불량 발생률도 작으므로 제작 비용이 크게 절감된다.
또한, 본 고안의 버퍼장치에서 버퍼아암(400,400')을 회전 구동시키는 회전구동부(500,500')가 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향에 위치하기 때문에, 기판 이송 롤러축의 하방에서 서로 마주보고 있는 승강프레임의 사이에 설치되던 종래 버퍼장치에 비하여, 회전구동부의 유지보수를 용이하게 수행할 수가 있다.
이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1a 내지 도 1e는 종래 버퍼장치의 작동 상태를 나타낸 도면들이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 버퍼장치를 나타낸 사시도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 고안에 따른 버퍼장치의 작동 상태를 나타낸 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100,100' : 승강프레임 110,110' : 레일면
200,200' : 지지패널 300,300' : 승강구동부
310,310' : 승강구동축 320,320' : 구동모터
400,400' : 버퍼아암 410,410' : 지지봉
500,500' : 회전구동부 600,600' : 회전지지 브래킷
700,700' : 연결 샤프트 R : 기판 이송 롤러축
S,S' : 기판

Claims (3)

  1. 기판 이송 롤러축들이 배열된 기판 이송 시스템의 좌·우측에 각각 설치된 수직 구조재로서의 승강프레임;
    상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 승강 프레임에 승강 가능하게 설치된 지지패널;
    상기 지지패널과 연결되어 지지패널을 승강 구동하는 승강구동부;
    상기 기판 이송 롤러축들 사이에서 승강됨과 아울러 수평 및 수직 상태로 회전 가능하도록 상기 지지패널에 설치되어 버퍼링 대상 기판을 받쳐주는 일자형의 버퍼아암;
    상기 기판 이송 시스템의 좌/우측 외향으로 상기 지지패널에 설치되어 상기 버퍼아암을 수평 및 수직 상태로 회전 구동하는 회전구동부를 포함하여 이루어진 기판 이송용 버퍼장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전구동부는 유체압 실린더 장치인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 버퍼장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼아암에는 상기 버퍼링 대상 기판의 저면과 접촉 면적을 최소화하는 지지봉이 구비된 것을 특징으로 하는 기판 이송용 버퍼장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102031747B1 (ko) * 2019-04-05 2019-10-15 비욘드솔루션 주식회사 기판 이송을 위한 가이드 핀 및 브릿지를 구비한 기판 이송 시스템
KR102031743B1 (ko) * 2019-03-26 2019-10-15 비욘드솔루션 주식회사 기판 이송을 위한 브릿지 어셈블리

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