KR20090011381A - 기판이송장치 - Google Patents

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KR20090011381A
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    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs

Abstract

본 발명은 기판의 승/하강, 기판의 이송방향 전환 및 포크에 의한 기판의 입출 등 복합 기능을 수행하는 컴팩트한 사이즈의 기판이송장치를 개시한다.
이를 위해 본 발명에 따른 기판이송장치는 기판의 이송을 위한 제1이송유닛과, 기판의 이송을 위하여 상기 제1이송유닛의 상부에 배치되는 제2이송유닛과, 상기 제2이송유닛을 승/하강시키기 위한 승/하강유닛을 포함하고, 상기 제2이송유닛은 승/하강함에 따라 상기 제1이송유닛에 기판을 전달하거나, 상기 제1이송유닛상의 기판을 전달받는 것을 특징으로 한다.

Description

기판이송장치{Substrate conveyor}
도 1은 본 발명에 따른 기판이송장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도1의 기판이송장치에 포함되는 제1이송유닛의 A부의 확대도이다.
도 3은 도1의 기판이송장치에 포함되는 제2이송유닛의 B부의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판이송장치에 포함되는 제1이송유닛의 정면도이다.
도 5 내지 도7은 본 발명에 따른 기판이송장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 C부의 확대도이다.
도 9은 본 발명에 따른 기판이송장치의 제2이송유닛이 하강한 상태의 정면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10 : 제1이송유닛 11 : 제1구동부
12 : 포크진입부 13 : 보조롤러
20 : 제2이송유닛 21 : 제2롤러부
22 : 제2구동부 30 : 승하강유닛
32 : 승강부 33 : 구동장치
40 : 제1롤러부 42 : 제1롤러
43 : 제2롤러 45 : 벨트
본 발명은 기판이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시장치의 제조에 사용되는 기판을 이송하기 위한 기판이송장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보처리기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보처리속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보처리기기는 정보를 표시하기 위해 디스플레이장치를 가진다. 종래에 사용된 디스플레이장치로는 브라운관(Cathode ray tube)모니터가 사용되어 왔으나, 최근 들어 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판디스플레이의 사용이 급격히 증가되고 있다. 이러한 평판디스플레이는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력소모와 부피가 적고 저전압 구동형인 액정표시장치(Liquid crystal display;LCD)가 널리 사용되고 있다.
액정표시장치의 제작을 위해서는 복수의 단위공정이 수행되는데, 이러한 복수의 단위공정을 수행하기 위해서는 기판을 이송하여야 한다.
이를 위해 일반적으로 로봇과 컨베이어와 같이 장치들이 대표적으로 사용되고 있다.
로봇은 기판을 뜰 수 있도록 포크가 구비되어 있으며, 승/하강 축을 중심으로 회전운동을 하며 암을 움직여 기판을 뜨는 포크의 위치를 조정한다.
또한 수평으로 움직이는 주행 장치가 달린 로봇은 기판을 들고 주행 장치의 가이드를 따라 움직여 기판을 적절한 위치에 놓게 된다.
이와 같은 로봇은 속도 및 정확도가 좋으나, 사이즈가 크고 가격이 비싸며 기판을 옮기는 기능만을 수행하기 때문에 실용성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 기판을 이송하는데 있어 컨베이어와 같은 기판이송장치를 사용한다. 이러한 기판이송장치는 가볍고 크기가 작으며, 구조가 간단하다는 장점이 있으며, 그 종류로는 기판을 하부에서 상부로 또는 상부에서 하부로 이송시키는 승/하강 장치, 기판을 일방향으로 이송시키는 장치, 기판의 이송방향을 전환하는 장치 등으로 구분된다.
그리나 이러한 기판이송장치는 기판의 승/하강, 기판의 이송, 기판의 이송방향 전환 등을 수행하는 별도의 기판이송장치로 형성되기 때문에 복합 기능을 수행하기 위해 각각의 기능을 수행하는 기판이송장치를 설치하여야 한다.
따라서 복합 기능을 수행하기 위한 기판이송장치 세트는 넓은 공간을 차지할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
또한 기판의 이동거리가 멀어지고 결과적으로 기판의 이동시간이 길어져 생산 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한 액정표지 장치의 생산을 위해 클린 환경이 요구되는 바, 기판이송장치가 넓은 공간을 차지하게 되면 그만큼 클린 환경의 건설비용 및 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기판의 승/하강, 기판의 이송방향 전환 및 포크에 의한 기판의 입출 등 복합 기능을 수행하는 컴팩트한 사이즈의 기판이송장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판이송장치는 기판의 이송을 위한 제1이송유닛과, 기판의 이송을 위하여 상기 제1이송유닛의 상부에 배치되는 제2이송유닛과, 상기 제2이송유닛을 승/하강시키기 위한 승/하강유닛을 포함하고, 상기 제2이송유닛은 승/하강함에 따라 상기 제1이송유닛에 기판을 전달하거나, 상기 제1이송유닛상의 기판을 전달받는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1이송유닛은 기판의 이송을 위한 제1롤러부와, 상기 제1롤러부를 구동하기 위한 제1구동부와, 포크의 진입이 가능하도록 상기 제1롤러부사이에 형성되는 포크진입부를 포함한다.
또한, 상기 제1롤러부는 상기 구동부와 연결된 제1롤러와, 상기 제1롤러의 상부에 회전 가능하게 고정된 제2롤러와, 상기 제1롤러의 회전력을 상기 제2롤러에 전달하는 벨트를 포함한다.
또한, 상기 제2이송유닛은 기판의 이송을 위한 제2롤러부와, 상기 제2롤러부를 구동하기 위한 제2구동부를 포함하고, 상기 제2롤러부와 상기 제2구동부는 상기 제2이송유닛의 하강시 상기 제1롤러부와 간섭이 발생하지 않도록 배치된다.
또한, 상기 제1,2이송유닛은 상기 제1이송유닛에 의해 이송되는 기판의 이송방향과 상기 제2이송유닛에 의해 이송되는 기판의 이송방향이 상호 수직되도록 배치된다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세 히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판이송장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도1의 기판이송장치에 포함되는 제1이송유닛의 A부의 확대도이며, 도 3은 도1의 기판이송장치에 포함되는 제2이송유닛의 B부의 확대도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 기판이송장치에 포함되는 제1이송유닛의 정면도이다.
본 발명에 따른 기판이송장치는 도1에 도시된 바와 같이, 하부에서 기판의 이송을 위한 제1이송유닛(10)과, 상대적으로 상부에서 기판을 이송하는 제2이송유닛(20)과, 제2이송유닛(20)을 승/하강시키기 위한 승하강유닛(30)을 포함하여 이루어진다.
승하강유닛(30)은 대략 사각형 형태의 프레임(31)과, 제2이송유닛(20)이 승/하강 가능하도록 설치되는 승강부(32)와, 승강부(32)를 구동하는 구동장치(33)를 포함한다.
프레임(31)은 대략 사각형 형상으로 하면을 형성하는 베이스(31a)와, 베이스(31a)의 모서리측에 수직으로 설치되는 승강축(31b)과, 승강축(31b)의 상부를 덮는 커버(31c)를 포함한다.
승강부(32)는 승강축(31b)내에서 상,하 이동 가능하게 마련되는데, 승강축(31b)에 대해 프레임(31)내측으로 돌출되어 제2이송유닛(20)의 하면을 지지하여 제2이송유닛(20)의 승/하강을 가이드한다.
구동장치(33)는 베이스(31a)에 설치된 구동모터(34)와, 구동모터(34)의 회전력을 승강부(32)에 전달하기 위한 동력전달장치(35)를 포함한다.
동력전달장치(35)는 회전축부(35a)과, 기어박스(35b)로 이루어져 구동모터(34)의 구동력을 이용하여 승강부(32)를 상하방향(도1의 Ⅲ방향) 운동 시킨다.
따라서 승하강유닛(30)의 동작은 구동모터(34)가 회전하게 되면 이는 동력전달장치(35)에 의해 승강부(32)로 전달되어 승강부(32)는 프레임(31)의 승강축(31b)을 따라 상하로 이동하게 된다.
이와 같이 구동장치(33)를 이용하여 승강축(31b)을 상하 운동시키는 구조는 본 발명에 속하는 당업자가 용이하게 다양한 구성으로 달성할 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제1이송유닛(10)은 도1,2에 도시된 바와 같이 상대적으로 낮은 높이에서 이송되는 기판을 이송하기 위한 제1롤러부(40)와, 제1롤러부(40)를 구동하기 위한 제1구동부(11)와, 제1이송유닛(10)상의 기판을 반송하기 위한 반송로봇(미도시)의 포크가 진입할 수 있도록 포크진입부(12)를 포함하여 이루어져 지지프레임(14)에 고정 설치된다.
제1롤러부(40)는 복수로 마련되는데, 제1롤러부(40) 각각은 제1구동부(11)와 연결된 회전축(41)과, 회전축(41)의 회전시 일체로 회전하는 복수의 제1롤러(42)와, 제1롤러(42)의 상측에 소정높이로 마련되어 회전 가능하게 고정된 복수의 제2롤러(43)와, 제2롤러(43)를 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 지지축부(44)와, 제1롤러(42)의 회전력을 제2롤러(43)에 전달하는 벨트(45)를 포함하여 이루어진다.
이러한 제1롤러부(40)는 기판의 이송시 기판의 처짐은 방지하기 위해 좁은 간격으로 배치될 수 있으나, 본 발명의 바람직할 실시예에서는 제조비의 절감 및 제2이송유닛(20)이 제1이송유닛(10)의 상부에 안착될 경우 후술할 제2이송유닛(20)의 제2롤러부(21) 및 제2구동부(22)가 제1롤러부(40)와 간섭이 일어나는 것을 방지하기 위해 제1롤러부(40)들 사이를 간섭이 일어나지 아니할 정도의 소정 폭으로 넓게 유지하고 기판의 처짐을 방지하기 위해 제1롤러부(40)사이에 제1롤러부(40)에 비해 상대적으로 제조비가 저렴하고 부피를 적게 차지하는 보조롤러(13)를 마련한다.
보조롤러(13)는 제1롤러부(40)사이에 각각 배치되는데, 기판의 이송시 기판이 처지는 것을 방지하고, 제2롤러(43)에 의한 기판의 이송을 원활하게 할 수 있도록 제2롤러(43)의 방향과 동일한 방향으로 배치된다.
제2롤러(43)의 상단으로 기판의 이송을 지지하게 되는데, 이때 반송로봇의 포크가 제2롤러(43)상의 기판을 반송할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 인접하는 한 쌍의 지지축부(44)사이에는 포크진입부(12)가 형성된다. 이때 제2롤러(43)는 제2이송유닛(20)이 제1이송유닛(10)의 상부에 안착된 경우에도 포크진입부(12)가 포크진입공간을 확보할 수 있도록 소정높이에 위치한다.
이와 같은 제1롤러부(40)는 제1구동부(11)와 연결되는데, 제1구동부(11)는 복수의 회전축 각각에 연결되어 복수의 회전축을 회전시킬 수 있도록 복수의 구동모터로 이루어질 수 있으며, 복수의 회전축을 기어나 풀리 등의 동력전달부재로 연결시킴으로써 단일의 구동모터와 동력전달부재를 이용하여 복수의 회전축을 회전시킬 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1구동부(11)는 단일의 구동모터와 마그 넷 드라이브와 같은 비접촉 구동전달장치로 이루어지고, 회전축(41)은 비접촉 구동전달장치와 연결되어 회전함으로써 제1,2롤러(42,43)를 회전시키게 된다. 이러한 비접촉 구동전달장치는 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자에게 자명한 구성으로 그 설명은 생략하도록 한다.
따라서 제1구동부(11)가 구동하면 이와 비접촉상태로 연결된 복수의 회전축(41)이 회전하게 되고, 회전축(41)의 회전과 함께 제1롤러(42)가 회전하게 된다. 또한 제1롤러(42)가 회전하면, 이에 따라 벨트(45)에 의해 연결된 제2롤러(43)가 회전하여 기판을 도1의 Ⅱ방향으로 이송하게 된다.
제1이송유닛(10)의 상부에 승하강 가능하게 배치되는 제2이송유닛(20)은 도 1,3에 도시된 바와 같이 승하강유닛(30)의 승강부(32)에 장착되는데, 대략 사각형 형상의 지지틀(23)과, 지지틀(23) 사이에 마련되어 기판을 이송시키는 복수의 제2롤러부(21)와, 복수의 제2롤러부(21)를 구동시키는 제2구동부(22)를 포함하여 이루어진다.
제2롤러부(21)는 복수의 마련되는데, 제2롤러부(21) 각각은 이송축(21a)과, 이송축(21a)상에 설치되어 제2구동부(22)의 구동에 의해 이송축(21a)의 회전과 함께 회전하는 복수의 이송롤러(21b)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 제2구동부(22)는 상술한 제1구동부(11)와 동일하게 마그넷 드라이브와 같은 비접촉 구동전달장치로 이루어질 수 있으며, 또한 제2구동부는 복수의 회전축 각가에 연결되어 복수의 회전축을 회전시킬 수 있도록 복수의 구동모터로 이루어질 수 있으며, 복수의 회전축을 기어나 풀리 등의 동 력전달부재로 연결시킴으로써 당일의 구동모터를 이용하여 복수의 회전축을 회전시킬 수도 있는 등, 복수의 회전축을 회전시킬 수 있는 다양한 구성이 가능하다.
이와 같은 제2이송유닛(20)의 제2롤러부(21)와 제2구동부(22)는 제2이송유닛(20)이 하강하여 제1이송유닛(10)의 상부에 안착하는 경우 제1이송유닛(10)의 제1롤러부(40)와의 간섭이 발생하지 않도록 적절하게 배치토록 한다.
또한, 제2이송유닛(20)에 마련되는 이송롤러(21b)와 제1이송유닛(10)에 마련되는 제2롤러(43)는 상호 수직되도록 배치하여 제2이송유닛(20)으로부터 제1이송유닛(10)으로 기판이 전달되는 경우 기판의 이송방향을 전환할 수 있게 한다.
따라서 제1이송유닛(10)으로 이송하는 기판에 비해 상대적으로 상측으로 이송하는 기판의 경우 이송되는 높이에 따라 승하강유닛(30)을 구동하여 제2이송유닛(20)의 높이를 조절할 수 있으며, 제2구동부(22)를 구동하여 제2롤러부(21)의 이송축(21a)을 회전시켜 이송축(21a)상에 마련되는 이송롤러(21b)를 회전시킴으로써 기판을 도1의 Ⅰ방향으로 이송할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 도면에 개시하지 아니하였지만 승하강유닛에 승강부를 복수로 마련하여 제2구동유닛 뿐 만이라 제1구동유닛을 승하강 가능하게 할 수 있음은 물론이다.
이하 도5를 참조하여 본 발명에 따른 기판이송장치의 동작과 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
도 5 내지 도7은 본 발명에 따른 기판이송장치의 동작을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 기판이송장치에서 기판을 후속 공정이 수행되는 위치로 이송 하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 가장 먼저 제2이송유닛(20)의 제2구동부(22)가 구동하여 이 제2구동부(22)와 연결된 이송축(21a)이 회전하고, 이 이송축(21a)이 회전함에 따라 이송롤러(21b)가 회전하여 이송롤러(21b)의 상면에 접촉되는 기판(S)이 제2이송유닛(20)으로 이송된다.
이 후 도 6에 도시된 바와 같이 승하강유닛(30)의 구동장치(33)가 구동하여 이에 연결된 동력전달장치(35)를 통해 승강부(32)가 하측으로 이동함에 따라 승강부(32)에 장착된 제2이송유닛(20)이 제1이송유닛(10)측으로 하강하게 된다.
이와 같이 제2이송유닛(20)이 제1이송유닛(10)측으로 하강을 완료하게 되면 도 7 에 도시된 바와 같이 제2이송유닛(20)상에 기판이 제1이송유닛(10)으로 전달된다.
도 7,8을 참고하여 이를 구체적으로 살펴보도록 한다.
제2이송유닛(20)에 포함되는 제2롤러부(21)와 제2구동부(22)는 제1이송유닛(10)의 제1롤러부(40)와 간섭을 일으키지 아니하도록 적절하게 배치되어 있기 때문에 제2이송유닛(20)의 하강에 따라 제2롤러부(21)와 제2구동부(22)사이의 틈을 통해 제1이송유닛(10)의 제1롤러부(40) 및 보조롤러(13)가 제2이송유닛(20)을 관통하여 돌출되게 된다. 따라서 제2롤러부(21)의 이송롤러(21b)상에 위치한 기판(S)은 제2이송유닛(20)의 하강에 따라 제1이송유닛(10)의 제2롤러(43) 및 보조롤러(13)상으로 옮겨지게 되고, 계속하여 제2이송유닛(20)은 하강을 지속한 후 제1이송유닛(10)에 안착되게 된다.
이와 같이 제2이송유닛(20)이 제1이송유닛(10)에 안착된 상태에서도 도 9에 도시된 바와 같이 기판(S)의 반송을 위해 반송로봇의 포크(P)가 진입할 수 있도록 포크진입부(12)가 개방된 상태를 유지하게 되어 F방향으로 기판의 반송이 가능하게 된다.(도 7참조)
또한 이때, 기판(S)은 제1이송유닛(10)의 구동에 따라 포크측의 반대 방향(R방향)으로 이송할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 기판이 도 7의 R방향으로 이송하는 과정은 먼저 제1구동부(11)가 구동하여 이와 연결된 회전축(41)이 회전하게 되고, 이 회전축(41)의 회전과 함께 제1롤러부(40)의 제1롤러(42)가 회전하고, 이와 벨트(45)로 연결된 제2롤러(43)가 회전함으로써 기판을 R방향으로 이송한다.
또한, 본 발명은 상기의 동작을 역으로 수행하는 것도 가능하다. 즉, 제2이송유닛(20)을 하강시켜 제1이송유닛(10)에 안착시킨 상태에서 제1이송유닛(10)을 구동하여 기판을 제1이송유닛(10)상에 위치시킨 후 승하강유닛(30)을 구동하면 제2이송유닛(20)이 승강함에 따라 제1이송유닛(10)상의 기판이 제2이송유닛(20)상으로 옮겨지게 되고, 제2이송유닛(20)상의 기판은 제2이송유닛(20)을 구동하여 이송할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 기판이송장치는 단일의 장치를 이용하여 기판의 승/하강, 기판의 이송방향 전환 및 포크에 의한 기판의 입출 등 복합 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 컴팩트한 사이즈의 기판이송장치를 실현하여 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.
또한 기판의 이동거리를 짧게 할 수 있기 때문에 생산 효율을 향상시킬 수 있으며, 액정표시장치의 제조를 위한 클린 시설의 규모를 축소할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 기판이송장치는 단일의 장치를 이용하여 기판의 승/하강, 기판의 이송방향 전환 및 포크에 의한 기판의 입출 등 복합 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 컴팩트한 사이즈의 기판이송장치를 실현하여 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.
상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 기판이송장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

  1. 기판의 이송을 위한 제1이송유닛과,
    기판의 이송을 위하여 상기 제1이송유닛의 상부에 배치되는 제2이송유닛과,
    상기 제2이송유닛을 승/하강시키기 위한 승/하강유닛을 포함하고,
    상기 제2이송유닛은 승/하강함에 따라 상기 제1이송유닛에 기판을 전달하거나, 상기 제1이송유닛상의 기판을 전달받는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1이송유닛은 기판의 이송을 위한 제1롤러부와, 상기 제1롤러부를 구동하기 위한 제1구동부와, 포크의 진입이 가능하도록 상기 제1롤러부사이에 형성되는 포크진입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1롤러부는 상기 구동부와 연결된 제1롤러와, 상기 제1롤러의 상부에 회전 가능하게 고정된 제2롤러와, 상기 제1롤러의 회전력을 상기 제2롤러에 전달하는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제2이송유닛은 기판의 이송을 위한 제2롤러부와, 상기 제2롤러부를 구동하기 위한 제2구동부를 포함하고,
    상기 제2롤러부와 상기 제2구동부는 상기 제2이송유닛의 하강시 상기 제1롤러부와 간섭이 발생하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1,2이송유닛은 상기 제1이송유닛에 의해 이송되는 기판의 이송방향과 상기 제2이송유닛에 의해 이송되는 기판의 이송방향이 상호 수직되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
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