KR20100095786A - 덤퍼 및 이를 구비한 스토커 시스템 - Google Patents

덤퍼 및 이를 구비한 스토커 시스템 Download PDF

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Abstract

덤퍼 및 이를 구비한 스토커 시스템이 개시된다. 본 발명의 덤퍼는, 덤퍼 본체부; 덤퍼 본체부의 일측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제1 덤퍼 핸드부; 및 덤퍼 본체부의 타측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제2 덤퍼 핸드부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기판의 다양한 크기에 대응 가능하며, 인덱스 로봇을 사용하지 않고 복수개의 기판을 순차적으로 적재하여 기판 이송 택트 타임을 단축할 수 있다.
스토커, 덤퍼, 컨베이어, 인덱스 로봇, 카세트

Description

덤퍼 및 이를 구비한 스토커 시스템{DUMPER AND STOCKER SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은, 덤퍼 및 이를 구비한 스토커 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판 이송 택트 타임을 단축하고 전체 시스템의 물동량 처리 능력을 향상시키기 위한 구조에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display) 패널 등과 같은 평판디스플레이 패널에서 특히, 글래스 기판의 역할과 기능은 갈수록 중요한 과제로 인식되고 있는데, 이는 글래스 기판에 형성되는 다수의 회로소자의 기능에 따라 평판디스플레이 패널의 전체적인 품질이 많은 영향을 받기 때문이다.
생산 현장에서는 작업 효율을 최대화하고 작업 환경의 청정도를 높이기 위해, 여러 공정을 거쳐 완성된 다수의 글래스 기판이 인덱스 로봇을 통해 카세트(Cassette)에 수납되고, 글래스 기판들을 수납한 카세트는 카세트 스토커에 의해 이송되며, 카세트 보관 시스템에 의해 카세트 선반에 적재되거나 역 과정을 거쳐 반출된다.
즉, 글래스 기판은 하나의 LCD 제조 설비에서 해당 공정이 완료된 후 바로 다음 LCD 제조 설비로 이송되는 것이 아니라, 각 LCD 제조 설비들의 처리 능력 및 처리 시간의 차이에 의해 발생하는 버퍼링(buffering) 문제를 해소하기 위하여, 카세트 보관 시스템의 선반에 임시로 보관되며, 필요에 따라 해당 공정을 수행하는 LCD 제조 설비로 이송된다.
그런데, 종래의 카세트와 같은 보관장치에 있어서는, 그 크기가 처음부터 결정되기 때문에 적재되는 글래스 기판의 크기가 제약되며, 인덱스 로봇 등으로 글래스 기판을 카세트 등에 수납하여야 하므로 글래스 기판 이송 택트 타임이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 기판의 다양한 크기에 대응 가능하며, 인덱스 로봇을 사용하지 않고 복수개의 기판이 순차적으로 적재되어 기판 이송 택트 타임을 단축할 수 있는 덤퍼를 제공한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전체 시스템의 물동량 처리 능력을 향상시키고 택트 타임을 단축할 수 있는 스토커 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 덤퍼 본체부; 상기 덤퍼 본체부의 일측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제1 덤퍼 핸드부; 및 상기 덤퍼 본체부의 타측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제2 덤퍼 핸드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 덤퍼에 의해 달성된다.
여기서, 상기 덤퍼는, 상기 덤퍼 본체부로 인입되거나 상기 덤퍼 본체부로부터 인출되는 기판을 안내하도록 상기 덤퍼 본체부에 마련되는 롤러부를 더 포함할 수 있다.
상기 롤러부는, 상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 한 쌍의 롤러 지지체; 및 상기 한 쌍의 롤러 지지체의 상단부에 마련되는 복수개의 롤러를 포함할 수 있다.
상기 제1 덤퍼 핸드부 및 상기 제2 덤퍼 핸드부 각각은, 상하 방향으로 이동 가능하게 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 핸드 본체; 및 상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 핸드 본체에 결합되는 한 쌍의 덤퍼 핸드를 포함할 수 있다.
상기 덤퍼 본체부의 하부에 위치한 상기 제1 덤퍼 핸드부에 대한 복수개의 기판의 적재가 완료되면, 상기 제1 덤퍼 핸드부는 상기 덤퍼 본체부의 상부로 이동하고, 상기 덤퍼 본체부의 상부에 위치한 상기 제2 덤퍼 핸드부는 상기 덤퍼 본체부의 하부로 이동할 수 있다.
상기 제2 덤퍼 핸드부는, 상기 제1 덤퍼 핸드부가 상기 제2 덤퍼 핸드부의 상기 한 쌍의 덤퍼 핸드 사이로 통과할 수 있을 정도로 상기 한 쌍의 덤퍼 핸드를 상호 이격시킨 상태에서 상기 덤퍼 본체부의 하부로 이동할 수 있다.
상기 한 쌍의 덤퍼 핸드에는, 복수개의 기판을 지지하도록 상하 방향으로 상호 이격 배치되는 복수개의 선반날개가 마련될 수 있다.
상기 다른 목적은, 본 발명에 따라, 복수개의 기판이 인입되어 적재되는 적어도 하나의 인입 덤퍼; 상기 인입 덤퍼로부터 이송되는 복수개의 기판이 적재되어 인출되는 적어도 하나의 인출 덤퍼; 상기 인입 덤퍼로 복수개의 기판을 하나씩 인입하는 인입 컨베이어; 상기 인출 덤퍼로부터 복수개의 기판을 하나씩 인출하는 인출 컨베이어; 및 상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에 마련되고, 상기 인입 덤퍼에서 적어도 하나의 기판을 파지하여 상기 인출 덤퍼로 이송하는 스토커를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 인입 덤퍼는, 기판이 인입되는 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 적어도 하나의 인출 덤퍼는, 기판이 인출되는 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다.
상기 인입 덤퍼 및 상기 인출 덤퍼 각각은, 덤퍼 본체부; 상기 덤퍼 본체부의 일측에 결합되는 제1 덤퍼 핸드부; 상기 덤퍼 본체부의 타측에 결합되는 제2 덤퍼 핸드부; 및 상기 덤퍼 본체부로 인입되거나 상기 덤퍼 본체부로부터 인출되는 기판을 안내하도록 상기 덤퍼 본체부에 마련되는 롤러부를 포함할 수 있다.
상기 제1 덤퍼 핸드부 및 상기 제2 덤퍼 핸드부 각각은, 상하 방향으로 이동 가능하게 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 핸드 본체; 및 상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 핸드 본체에 결합되는 한 쌍의 덤퍼 핸드를 포함할 수 있다.
상기 롤러부는, 상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 한 쌍의 롤러 지지체; 및 상기 한 쌍의 롤러 지지체의 상단부에 마련되는 복수개의 롤러를 포함할 수 있다.
상기 스토커는, 상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에 배치되는 스토커 본체부; 및 상기 스토커 본체부에 결합되며, 적어도 하나의 기판을 직접 핸들링하 는 기판 포크부를 포함할 수 있다.
상기 기판 포크부는, 상기 스토커 본체부에 결합되는 포크 몸체; 및 상기 포크 몸체에 결합되며, 복수개의 기판을 파지하도록 상하 방향으로 상호 이격 배치되는 복수개의 핸드를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 핸드 각각은, 상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 포크 몸체에 결합되어 기판의 하면을 지지하는 한 쌍의 핸드 아암으로 마련될 수 있다.
상기 복수개의 핸드는 탄소섬유강화플라스틱 재질로 이루어지며, 상기 복수개의 핸드 각각에는 상기 핸드의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 기판의 하면과 직접 접촉하는 피크 재질의 복수개의 패드가 마련될 수 있다.
상기 복수개의 핸드는, 복수개의 기판을 진공 흡착 방식으로 파지할 수 있다.
상기 복수개의 핸드에 인접한 위치에 마련되어 상기 복수개의 핸드에 진공을 제공하는 진공 탱크; 상기 진공 탱크에 진공을 충전시키는 진공 펌프; 상기 복수개의 핸드에 인접한 위치에 마련되어 상기 복수개의 핸드에 제공된 진공을 파기하는 에어를 제공하는 에어 탱크; 및 상기 에어 탱크에 에어를 충전시키는 에어 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 핸드 각각에는 기판감지센서가 마련되며, 상기 기판감지센서에 의해 상기 복수개의 핸드 중 기판을 파지하지 않은 것으로 판단된 적어도 하나의 핸드는 진공이 차단될 수 있다.
상기 스토커는, 상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에서 복수개의 기판의 이송 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다.
본 발명은, 기판의 다양한 크기에 대응 가능하며, 인덱스 로봇을 사용하지 않고 복수개의 기판을 순차적으로 적재함으로써, 기판 이송 택트 타임을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명은, 복수개의 기판을 운반하기 위한 카세트 세트를 사용하지 않고 기판을 직접 핸들링함으로써, 빈 카세트를 회수하여 다시 공급하는 일련의 공정이 생략되므로, 전체 시스템의 물동량 처리 능력을 향상시키고 택트 타임을 단축할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 덤퍼의 사시도이다.
본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 스토커 시스템에서 인입 컨베이어(미도시) 등에 의해 하나씩 인입되거나 인출 컨베이어(미도시) 등에 의해 하나씩 인출되는 복수개의 기판이 적재되는 공간을 제공한다. 즉, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는 종래의 스토커 시스템에서 카세트 인입 선반과 카세트 인출 선반을 대체하기 위한 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 덤퍼에서 적재의 대상이 되는 기판은, LCD(Liquid Crystal Display) 패널용 글래스 기판이지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 다양한 종류의 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 패널용 기판들을 포함하며, 더 나아가 일반 유리판 등의 판형 자재를 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 덤퍼는 평판디스플레이 산업 분야를 넘어 다양한 분야에 적용 가능한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 덤퍼 본체부(110)와, 덤퍼 본체부(110)의 일측에 결합되는 제1 덤퍼 핸드부(120)와, 덤퍼 본체의 타측에 결합되는 제2 덤퍼 핸드부(130)를 포함하다.
덤퍼 본체부(110)는, 사각 형상의 하부 프레임(115)과, 하부 프레임(115)의 4개의 코너에서 직립되는 4개의 수직 프레임(111~114)을 포함한다.
제1 덤퍼 핸드부(120) 및 제2 덤퍼 핸드부(130)는, 덤퍼 본체부(110)의 4개의 수직 프레임(111~114)에 의해 한정되는 공간에 배치된다. 도 1에서 하부에 위치한 제1 덤퍼 핸드부(120)는 4개의 수직 프레임(111~114) 중 2개의 수직 프레임(111,112)에 결합되는 한편, 도 1에서 상부에 위치한 제2 덤퍼 핸드부(130)는 제1 덤퍼 핸드부(120)가 결합되는 2개의 수직 프레임(111,112)의 맞은편에 위치한 2개의 수직 프레임(113,114)에 결합된다.
제1 덤퍼 핸드부(120)는, 덤퍼 본체부(110)의 전방에 위치한 2개의 수직 프 레임(111,112)에 결합되어 2개의 수직 프레임(111,112)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 마련되는 제1 핸드 본체(123)와, 상호 접근 및 이격 가능하도록 제1 핸드 본체(123)에 결합되는 한 쌍의 제1 덤퍼 핸드(121,122)를 포함한다. 이때, 한 쌍의 제1 덤퍼 핸드(121,122)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 기판을 지지하도록 상하 방향으로 이격 배치되는 복수개의 제1 선반날개(125)가 마련된다. 본 실시예에서 제1 선반날개(125)는 최대 20개의 기판을 적재할 수 있도록 20개가 마련된다. 또한, 제1 선반날개(125)에는 그 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 기판의 하면과 직접 접촉하는 피크 재질의 복수개의 지지돌기(미도시)가 마련되는데, 이는 기판을 적재하는 과정에서 기판의 긁힘 등의 손상을 방지하기 위한 것이다.
제2 덤퍼 핸드부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 덤퍼 본체부(110)에 결합되는 위치에 있어서 차이가 있을 뿐, 제1 덤퍼 핸드부(120)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.
제2 덤퍼 핸드부(130)는, 덤퍼 본체부(110)의 후방에 위치한 2개의 수직 프레임(113,114)에 결합되어 2개의 수직 프레임(113,114)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 마련되는 제2 핸드 본체(133)와, 상호 접근 및 이격 가능하도록 제2 핸드 본체(133)에 결합되는 한 쌍의 제2 덤퍼 핸드(131,132)를 포함한다. 이때, 한 쌍의 제2 덤퍼 핸드(131,132)에는, 한 쌍의 제1 덤퍼 핸드(121,122)와 마찬가지로, 복수개의 제2 선반날개(135)가 마련되고, 제1 선반날개(125)에는, 제2 선반날개(135)와 마찬가지로, 피크 재질의 복수개의 지지돌기(미도시)가 마련된다.
본 실시예에서, 덤퍼 핸드부의 상하 방향 이동과, 한 쌍의 덤퍼 핸드 상호 간의 접근 및 이격은, 서모 모터와 볼 스크류를 이용하는 구동 방식이 적용되나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 리니어 모터와 LM 가이드 등의 다양한 구동 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 덤퍼 본체부(110)의 하부에 마련되고, 덤퍼 본체부(110)로 인입되거나 덤퍼 본체부(110)로 부터 인출되는 복수개의 기판을 안내하는 롤러부(140)를 더 포함한다.
롤러부(140)는, 덤퍼 본체부(110)의 4개의 수직 프레임(111~114)에 의해 한정되는 공간의 하부에 배치되는 한 쌍의 롤러 지지체(141,142)와, 롤러 지지체(141,142)의 상단부에 롤러 지지체(141,142)의 길이 방향을 따라 상호 이격 배치되는 복수개의 롤러(143)를 포함한다. 이때, 한 쌍의 롤러 지지체(141,142)는 인입되는 기판의 다양한 크기에 대응할 수 있도록, 상호 접근 및 이격 가능하도록 덤퍼 본체부(110)에 결합된다. 이때, 한 쌍의 롤러 지지체(141,142) 상호 간의 접근 및 이격은 서모 모터와 볼 스크류를 이용하는 구동 방식이 적용된다.
위와 같은 구성을 갖는 덤퍼(100)의 동작을 스토커 시스템에서 인입 덤퍼로 사용되는 경우에 한정하여 설명하기로 한다. 한편, 덤퍼(100)가 스토커 시스템에서 인출 덤퍼로 사용되는 경우에도 당업자라면 이하 설명하는 바에 의해 덤퍼(100)의 동작을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
먼저, 제1 덤퍼 핸드부(120)가 덤퍼 본체부(110)의 하부에 위치한 상태에서, 인입 컨베이어(미도시) 등에 의해 기판이 인입되면, 롤러부(140)는 기판을 전달받아 한 쌍의 제1 덤퍼 핸드(121,122) 사이로 안내한다.
다음으로, 제1 덤퍼 핸드부(120)는 다음 기판이 적재될 수 있도록, 복수개의 제1 선반날개(125) 사이의 이격 거리에 상응하는 만큼 상측 방향으로 이동한다. 이때, 기판은 제1 선반날개(125)의 지지돌기(미도시)에 안착되어 지지된다. 제1 덤퍼 핸드부(120)는 위와 같은 동작을 반복 수행하는 것에 의해 복수개의 기판이 순차적으로 적재된다.
다음으로, 제1 덤퍼 핸드부(120)에 대한 복수개의 기판의 적재가 완료되면, 덤퍼 본체부(110)의 하부에 위치한 제1 덤퍼 핸드부(120)는 덤퍼 본체부(110)의 상부로 이동하고, 덤퍼 본체부(110)의 상부에 위치한 제2 덤퍼 핸드부(130)는 제1 덤퍼 핸드부(120)가 위치했던 덤퍼 본체부(110)의 하부로 이동한다. 이때, 제2 덤퍼 핸드부(130)는, 제1 덤퍼 핸드부(120)가 한 쌍의 제2 덤퍼 핸드(131,132) 사이로 통과할 수 있을 정도로 한 쌍의 제2 덤퍼 핸드(131,132)를 상호 이격시킨 상태에서 덤퍼 본체부(110)의 하부로 이동한다.
이에 따라, 제1 덤퍼 핸드부(120) 및 제2 덤퍼 핸드부(130)가 각각 상측 방향 및 하측 방향으로 이동하는 과정에서 상호 간섭을 피할 수 있다. 한편, 제2 덤퍼 핸드부(130)가 기판 적재를 완료하고 상방향으로 이동시에는 제1 덤퍼 핸드부(120)의 한 쌍의 제1 덤퍼 핸드(121,122) 사이로 통과한다. 덤퍼 핸드(121,122 또는 131,132)의 폭 가변은 인터록으로 안정성을 확보한다.
다음으로, 덤퍼 본체부(110)의 상부로 이동한 제2 덤퍼 핸드부(130)에 적재된 복수개의 기판은 스토커(미도시)에 의해 파지되고, 덤퍼 본체부(110)의 하부로 이동한 제2 덤퍼 핸드부(130)는 전술한 제1 덤퍼 핸드부(120)와 동일한 방식으로 복수개의 기판이 순차적으로 적재된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 인덱스 로봇(미도시)을 사용하지 않고 복수개의 기판이 순차적으로 적재됨으로써, 기판 이송 택트 타임을 단축할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 상하 방향으로 이동 가능한 제1 덤퍼 핸드부(120)와 제2 덤퍼 핸드부(130)를 포함함으로써, 인입 컨베이어(150)에 의해 인입되는 복수개의 기판을 적재하는 작업과 적재된 복수개의 기판을 스토커(300)에 의해 인출하는 작업을 동시에 수행하는 것이 가능하므로, 덤퍼(100)의 물동량 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 덤퍼(100)는, 한 쌍의 덤퍼 핸드가 상호 접근 및 이격 가능하게 마련되므로, 기판의 다양한 크기에 대응할 수 있다.
이하, 위와 같은 구성을 갖는 덤퍼(100)를 구비한 스토커 시스템에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 덤퍼를 구비한 스토커 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 스토커 시스템에서 스토커의 사시도이며, 도 4는 도 3의 스토커의 부분 측면도이고, 도 5는 도 2의 스토커 시스템에서 인입 컨베이어의 사시도이고, 도 6은 도 2의 스토커 시스템에서 버퍼 덤퍼의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스토커 시스템은, 인입 컨베이어(150)에 의해 하나씩 인입되는 복수개의 기판이 적재되는 인입적재유닛(10)과, 인입적재유닛(10)으로부터 이송되는 복수개의 기판이 적재되는 인출적재유닛(20)과, 인입적재유닛(10)과 인출적재유닛(20) 사이에 마련되어 인입적재유닛(10)에서 복수개의 기 판을 파지하여 인출적재유닛(20)으로 이송하는 스토커(300)와, 인출적재유닛(20)에 적재되는 복수개의 기판을 하나씩 인출하는 인출 컨베이어(250)를 포함한다.
한편, 본 실시예에 따른 스토커 시스템에서 이송의 대상이 되는 기판은, LCD(Liquid Crystal Display) 패널용 글래스 기판이지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 다양한 종류의 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 패널용 기판에 적용될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서, 인입적재유닛(10)은 상호 이격 배치되는 3개의 인입 덤퍼(100-1, taking-in dumper)를 포함하고, 인출적재유닛(20)은 상호 이격 배치되는 3개의 인출 덤퍼(100-2, carrying-out dumper)를 포함한다. 인입 컨베이어(150)는 3개의 인입 덤퍼(100-1) 각각에 인접한 위치에서 3개가 마련되고, 인출 컨베이어(250)는 3개의 인출 덤퍼(100-2) 각각에 인접한 위치에서 3개가 마련된다. 다만, 본 발명에서 인입 덤퍼(100-1), 인출 덤퍼(100-2), 인입 컨베이어(150) 및 인출 컨베이어(250)의 개수 및 배치는 본 실시예에 한정되지 아니하고 적용하고자 하는 시스템의 사양 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 본 발명에서 인입 덤퍼(100-1)와 인출 덤퍼(100-2)는 반드시 상호 대응하는 개수와 배치로 마련될 필요는 없으며, 인입 컨베이어(150) 및 인출 컨베이어(250)도 각각 인입 덤퍼(100-1) 및 인출 덤퍼(100-2)와 대응하는 개수로 마련될 필요는 없다. 또한, 본 실시예에서 3개의 인입 덤퍼(100-1) 및 3개의 인출 덤퍼(100-2)는 그 위치가 고정되지만, 스토커 시스템의 효율적인 운영을 위하여 기판이 인입되거나 인출되는 방향과 교차하는 방향(도 2에서 좌우 방향)으로 이동 가능하게 마련될 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따른 스토커 시스템에서, 인입적재유닛(10)을 구성하는 인입 덤퍼(100-1)와 인출적재유닛(20)을 구성하는 인출 덤퍼(100-2)는 도 1에 도시된 덤퍼(100)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 인입 덤퍼(100-1)와 인출 덤퍼(100-2)는 스토커(300)를 사이에 두고 상호 대칭되도록 배치된다. 그러므로, 인입 덤퍼(100-1)와 인출 덤퍼(100-2)의 세부적인 구성에 대한 설명은 전술한 도 1에 도시된 덤퍼(100)의 세부적인 구성에 대한 설명을 준용하기로 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 스토커(300)는, 인입적재유닛(10)과 인출적재유닛(20) 사이에 마련된 주행 레일(301) 상에 배치되는 스토커 본체부(310)와, 스토커 본체부(310)에 결합되어 한 번에 복수개의 기판을 핸들링하는 기판 포크부(330)를 포함한다. 이러한 스토커(300)는 인입적재유닛(10)과 인출적재유닛(20) 사이에서 레일을 따라 이동하면서 3개의 인입 덤퍼(100-1) 중 어느 하나에 적재된 복수개의 기판을 파지한 후 맞은편에 위치한 3개의 인출 덤퍼(100-2) 중 어느 하나로 이송하여 해당 인출 덤퍼(100-2)에 파지한 복수개의 기판을 적재시킨다.
한편, 스토커(300)는 주행 레일(301)을 따라 도 2에서 좌우 방향으로 이동 가능하게 마련되는데, 이때 스토커(300)를 이동시키기 위한 구동력은 비접촉 전원공급장치(미도시)에 의해 제공된다. 즉, 본 실시예에 따른 스토커(300)는, 브러시 접촉에 의해 전원을 공급받는 것이 아니라 비접촉의 전자유도방식에 의해 전원을 공급받는 것으로, 접촉에 따른 스파크 및 이로 인한 화재 위험성이 없을 뿐 아니라 특히 마찰에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
스토커 본체부(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 주행 레일(301) 상에 배치 되는 하부 프레임(313)과, 하부 프레임(313) 상에 직립되는 한 쌍의 수직 프레임(311,312)과, 한 쌍의 수직 프레임(311,312)에 결합되어 기판 포크부(330)를 지지하는 로봇 아암(315)을 포함한다. 이때, 로봇 아암(315)은 양단부가 한 쌍의 수직 프레임(311,312)에 결합되어 한 쌍의 수직 프레임(311,312)에 형성된 레일을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 로봇 아암(315)은 기판 포크부(330)가 인입 덤퍼(100-1)에서 복수개의 기판을 파지하거나 파지한 복수개의 기판을 인출 덤퍼(100-2)에 적재시키기 위한 기판 포크부(330)의 이동을 제공한다.
기판 포크부(330)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스토커 본체부(310)에 결합되는 포크 몸체(333)와, 포크 몸체(333)에 결합되어 복수개의 기판 각각을 파지하도록 상하 방향으로 상호 이격 배치되는 복수개의 핸드(331)를 포함하다. 이때, 복수개의 핸드(331) 각각은 좌우 방향으로 상호 이격 배치되는 한 쌍의 핸드 아암(331)으로 마련되며, 한 쌍의 핸드 아암(331)은 상호 접근 및 이격이 가능하도록 포크 몸체(333)에 결합된다. 기판 포크부(330)는 로봇 아암(315)에 의해 전후 좌우 방향으로 이동 가능하고, 로봇 아암(315)과 함께 한 쌍의 수직프레임에 형성된 레일을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 마련된다.
복수개의 핸드(331)는, 복수개의 기판을 한 번에 파지하지 위한 구성으로, 각각의 핸드는 일단부가 포크 몸체(333)에 결합된 외팔보(cantilever) 구조로 복수개의 기판 각각의 하면을 지지한다. 이때, 복수개의 핸드(331) 사이의 이격 거리는 기판의 두께를 고려하여 결정된다. 본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 20개의 핸드가 상하 방향으로 일정 간격을 두고 배치되므로, 최대 20개의 기판을 한 번에 파지하여 이송할 수 있다.
한편, 복수개의 핸드(331)는 기판을 파지한 상태에서 일정 크기 이상의 처짐이 발생하지 않도록, 탄소섬유강화플라스틱(CFRP, carbon fiber reinforced plastic) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 탄소섬유강화플라스틱 재질의 복수개의 핸드(331) 각각에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 핸드의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 기판의 하면과 직접 접촉하는 피크(peak) 재질의 복수개의 패드(335)가 마련되는데, 이는 기판의 긁힘 등의 손상을 방지하기 위한 것이다. 다만, 본 발명에서 복수개의 핸드(331)의 형상, 개수 및 재질 등은 본 실시예에 한정되지 아니하며 적절하게 선택될 수 있다.
또한, 복수개의 핸드(331)는 복수개의 기판을 진공 흡착 방식으로 파지하도록 구성되는데, 이는 기판에 대한 안정적인 파지를 유지하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 복수개의 핸드(331)에 진공을 제공하는 진공 탱크(340)와 진공 펌프(미도시)를 더 포함한다. 진공 펌프는 스토커 본체부(310)에 마련되어 진공 탱크(340)에 일정량 이상의 진공을 충전시킨다. 진공 탱크(340)는 복수개의 핸드(331)에 인접한 위치에 마련되어 복수개의 핸드(331)에 진공을 제공한다. 본 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 아암(315)의 일측부에 진공 탱크(340)가 결합된다. 또한, 복수개의 핸드(331) 각각은 그 내부에 진공 탱크(340)와 연결되는 진공 라인(337)이 형성되고, 그 상면에는 기판의 하면을 진공 흡착하기 위한 복수개의 진공 홀(336)이 형성된다. 이때, 진공 홀(336)은 기판의 하면과 직접 접촉하는 피크 재질의 패드(335)가 위치한 곳에서 패드(335)를 관통하 여 형성된다.
이처럼, 복수개의 핸드(331)는 진공 흡착 방식으로 복수개의 기판을 파지하도록 구성됨으로써, 기판을 파지한 상태에서 기판 포크부(330)가 이동할 때(특히, 회전 이동할 때), 기판이 관성력에 의해 복수개의 핸드(331)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 본 실시예에서 복수개의 핸드(331)에 제공되는 진공은, 진공 펌프에 의해 직접 제공되는 것이 아니라, 진공 펌프에 의해 일정량 이상의 진공이 충전된 진공 탱크(340)를 통해 공급되기 때문에, 진공 펌프의 용량을 감소시킬 수 있음은 물론, 복수개의 핸드(331)에 진공을 보다 신속하게 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 스토커(300)는, 복수개의 핸드(331)에 제공된 진공을 신속히 파기하기 위한 에어 탱크(350)와 에어 펌프(미도시)를 더 포함한다. 에어 펌프는 스토커 본체부(310)에 마련되어 에어 탱크(350)에 일정량 이상의 에어(air)를 충전시킨다. 에어 탱크(350)는 복수개의 핸드(331)에 인접한 위치에 마련되어 복수개의 핸드(331)에 에어를 공급하여 진공을 신속히 파기한다. 본 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 아암(315)의 타측부에 에어 탱크(350)가 결합된다. 물론, 에어 펌프와 에어 탱크(350)가 없어도 진공 펌프와 진공 탱크(340)의 동작을 차단하면 자연적으로 복수개의 핸드(331)에 제공된 진공은 파기되지만, 본 실시예에 따른 스토커(300)는 에어 펌프와 에어 탱크(350)가 진공을 파기하는 방향으로 에어를 공급함으로써 보다 신속하게 복수개의 핸드(331)에 제공된 진공을 파기할 수 있다. 이때, 에어 펌프에 의해 일정량의 이상의 에어가 충전된 에어 탱크(350)는, 전술한 진공 탱크(340)와 마찬가지로, 에어 펌프의 용량을 감소 시키기 위해 마련된다.
한편, 복수개의 핸드(331) 각각에는 적어도 하나의 기판감지센서(미도시)가 마련되어 복수개의 핸드(331)에 위치한 기판의 유무를 감지한다. 이때, 기판감지센서는 광 센서, 접촉 센서 등을 포함하여 다양한 센서로 구현될 수 있다. 이러한 기판감지센서는 복수개의 핸드(331)에 제공되는 진공을 개별적으로 제어하기 위한 정보를 제공한다. 구체적으로, 기판감지센서에 의해 복수개의 핸드(331) 중 기판을 파지하지 않은 것으로 판단된 해당 핸드는 진공이 차단되도록 제어되는데, 이는 리크(leak) 발생을 저지하기 위함이다. 예를 들어, 본 실시예에서 한 번에 10개의 기판을 파지하는 경우, 20개의 핸드 중 10개의 핸드에는 진공이 제공되고 나머지 10개의 핸드에는 진공이 차단되도록 제어된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 스토커(300)는, 복수개의 기판을 운반하기 위한 카세트를 사용하여 복수개의 기판을 이송하는 종래의 스토커와 달리, 카세트를 사용하지 않고서도 복수개의 기판을 한 번에 안정적으로 파지할 수 있는 기판 포크부(330)를 포함함으로써, 빈 카세트를 회수하여 다시 공급하는 일련의 공정이 생략되므로, 스토커(300)의 물동량 처리 능력을 향상시키는 한편, 전체 시스템의 택트 타임을 단축할 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 인입 컨베이어(150)는, 지지 프레임(151)과, 지지 프레임(151) 상에 배열되는 다수의 롤러(152)를 포함하는 롤러 구동 방식의 컨베이어로, 전술한 인입 덤퍼(100-1)의 하부에 인접하여 배치되어 인입 덤퍼(100-1)로 복수개의 기판을 하나씩 인입한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 인입 컨베이어(150)의 선단부에는 상하 방향으로 이동 가능한 스토퍼부(153)가 마련되고, 인입 컨베이어(150)의 좌우측부에는 좌우 방향으로 이동 가능한 센터링부(154)가 마련되어, 인입 덤퍼(100-1)로 기판이 인입되기 전에 기판의 이송을 일시적으로 정지시키고 센터링함으로써, 인입 덤퍼(100-1)로 기판을 인입하는 과정에서 발생하는 공정 에러를 최소화할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인출 컨베이어(250)는, 인출 덤퍼(100-2)에 인접하여 배치되는 인출 컨베이어(250)는 인출 덤퍼(100-2)에 적재된 복수개의 기판을 하나씩 외부로 인출하는 기능을 수행한다. 이러한 인출 컨베어어는 스토커(300)를 사이에 두고 인입 컨베이어(150)의 맞은편에서 인입 컨베이어(150)와 대칭되도록 배치될 뿐, 인입 컨베이어(150)와 실질적으로 동일한 구성을 가지므로, 그 세부적인 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 스토커 시스템은, 서로 이웃하는 2개의 인입 덤퍼(100-1) 사이에 및/또는 서로 이웃하는 2개의 인출 덤퍼(100-2) 사이에 마련되는 버퍼 덤퍼(400)를 더 포함할 수 있다.
버퍼 덤퍼(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 덤퍼 본체부(410)와, 덤퍼 본체부(410)의 일측에 결합되는 덤퍼 핸드부(420)를 포함한다. 덤퍼 본체부(410)는 사각 형상의 프레임 구조를 갖는다. 덤퍼 핸드부(420)는 덤퍼 본체부(410)의 내부 공간에 배치된다. 덤퍼 핸드부(420)는 덤퍼 본체부(410)에 결합되는 핸드 본체(423)와, 상호 접근 및 이격 가능하도록 핸드 본체(423)에 결합되는 한 쌍의 덤퍼 핸드(421,422)를 포함한다. 이때, 한 쌍의 덤퍼 핸드(421,422)에는, 도 6에 도 시된 바와 같이, 복수개의 기판을 지지하도록 상하 방향으로 이격 배치되는 복수개의 선반날개(425)가 마련된다.
즉, 버퍼 덤퍼(400)는, 도 1에 도시된 덤퍼(100)에서 제1 덤퍼 핸드부(120)와 제2 덤퍼 핸드부(130) 중 어느 하나만을 포함하는 것으로, 버퍼 덤퍼(400)의 덤퍼 핸드부(420)는 덤퍼(100)의 제1 덤퍼 핸드부(120) 또는 제2 덤퍼 핸드부(130)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.
이처럼, 본 실시예에 따른 스토커 시스템은, 위와 같은 구성을 갖는 버퍼 덤퍼(400)를 서로 이웃하는 2개의 인입 덤퍼(100-1) 사이에 및/또는 서로 이웃하는 2개의 인출 덤퍼(100-2) 사이에 적절히 배치함으로써, 스토커 시스템을 운영하는 과정에서 인입적재유닛(10)의 물동량과 인출적재유닛(20)의 물동량 사이에 차이가 발생하는 경우에 복수개의 기판을 버퍼 덤퍼(400)에 일시적으로 적재하여 스토커 시스템의 효율성 및 유연성을 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스토커 시스템은, 복수개의 기판을 운반하기 위한 카세트 세트를 사용하지 않고 복수개의 기판을 직접 핸들링함으로써, 빈 카세트를 회수하여 다시 공급하는 일련의 공정이 생략되므로, 전체 시스템의 물동량 처리 능력을 향상시키는 한편, 전체 시스템의 택트 타임을 단축할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명 의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 덤퍼의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 덤퍼를 구비한 스토커 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 스토커 시스템에서 스토커의 사시도이다.
도 4는 도 3의 스토커의 부분 측면도이다.
도 5는 도 2의 스토커 시스템에서 인입 컨베이어의 사시도이다.
도 6은 도 2의 스토커 시스템에서 버퍼 덤퍼의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 인입적재유닛
20 : 인출적재유닛
100, 100-1, 100-2 : 덤퍼
300 : 스토커
400 : 버퍼 덤퍼

Claims (20)

  1. 덤퍼 본체부;
    상기 덤퍼 본체부의 일측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제1 덤퍼 핸드부; 및
    상기 덤퍼 본체부의 타측에 결합되어 복수개의 기판이 순차적으로 적재되는 제2 덤퍼 핸드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덤퍼는,
    상기 덤퍼 본체부로 인입되거나 상기 덤퍼 본체부로부터 인출되는 기판을 안내하도록 상기 덤퍼 본체부에 마련되는 롤러부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤러부는,
    상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 한 쌍의 롤러 지지체; 및
    상기 한 쌍의 롤러 지지체의 상단부에 마련되는 복수개의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 덤퍼 핸드부 및 상기 제2 덤퍼 핸드부 각각은,
    상하 방향으로 이동 가능하게 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 핸드 본체; 및
    상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 핸드 본체에 결합되는 한 쌍의 덤퍼 핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 덤퍼 본체부의 하부에 위치한 상기 제1 덤퍼 핸드부에 대한 복수개의 기판의 적재가 완료되면,
    상기 제1 덤퍼 핸드부는 상기 덤퍼 본체부의 상부로 이동하고, 상기 덤퍼 본체부의 상부에 위치한 상기 제2 덤퍼 핸드부는 상기 덤퍼 본체부의 하부로 이동하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 덤퍼 핸드부는,
    상기 제1 덤퍼 핸드부가 상기 제2 덤퍼 핸드부의 상기 한 쌍의 덤퍼 핸드 사이로 통과할 수 있을 정도로 상기 한 쌍의 덤퍼 핸드를 상호 이격시킨 상태에서 상기 덤퍼 본체부의 하부로 이동하는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 덤퍼 핸드에는,
    복수개의 기판을 지지하도록 상하 방향으로 상호 이격 배치되는 복수개의 선반날개가 마련되는 것을 특징으로 하는 덤퍼.
  8. 복수개의 기판이 인입되어 적재되는 적어도 하나의 인입 덤퍼;
    상기 인입 덤퍼로부터 이송되는 복수개의 기판이 적재되어 인출되는 적어도 하나의 인출 덤퍼;
    상기 인입 덤퍼로 복수개의 기판을 하나씩 인입하는 인입 컨베이어;
    상기 인출 덤퍼로부터 복수개의 기판을 하나씩 인출하는 인출 컨베이어; 및
    상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에 마련되고, 상기 인입 덤퍼에서 적어도 하나의 기판을 파지하여 상기 인출 덤퍼로 이송하는 스토커를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인입 덤퍼는,
    기판이 인입되는 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되고,
    상기 적어도 하나의 인출 덤퍼는,
    기판이 인출되는 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 인입 덤퍼 및 상기 인출 덤퍼 각각은,
    덤퍼 본체부;
    상기 덤퍼 본체부의 일측에 결합되는 제1 덤퍼 핸드부;
    상기 덤퍼 본체부의 타측에 결합되는 제2 덤퍼 핸드부; 및
    상기 덤퍼 본체부로 인입되거나 상기 덤퍼 본체부로부터 인출되는 기판을 안내하도록 상기 덤퍼 본체부에 마련되는 롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 덤퍼 핸드부 및 상기 제2 덤퍼 핸드부 각각은,
    상하 방향으로 이동 가능하게 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 핸드 본체; 및
    상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 핸드 본체에 결합되는 한 쌍의 덤퍼 핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 롤러부는,
    상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 덤퍼 본체부에 결합되는 한 쌍의 롤러 지지체; 및
    상기 한 쌍의 롤러 지지체의 상단부에 마련되는 복수개의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 스토커는,
    상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에 배치되는 스토커 본체부; 및
    상기 스토커 본체부에 결합되며, 적어도 하나의 기판을 직접 핸들링하는 기판 포크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판 포크부는,
    상기 스토커 본체부에 결합되는 포크 몸체; 및
    상기 포크 몸체에 결합되며, 복수개의 기판을 파지하도록 상하 방향으로 상호 이격 배치되는 복수개의 핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 핸드 각각은,
    상호 접근 및 이격 가능하도록 상기 포크 몸체에 결합되어 기판의 하면을 지지하는 한 쌍의 핸드 아암으로 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 핸드는 탄소섬유강화플라스틱 재질로 이루어지며,
    상기 복수개의 핸드 각각에는 상기 핸드의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 기판의 하면과 직접 접촉하는 피크 재질의 복수개의 패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 핸드는,
    복수개의 기판을 진공 흡착 방식으로 파지하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수개의 핸드에 인접한 위치에 마련되어 상기 복수개의 핸드에 진공을 제공하는 진공 탱크;
    상기 진공 탱크에 진공을 충전시키는 진공 펌프;
    상기 복수개의 핸드에 인접한 위치에 마련되어 상기 복수개의 핸드에 제공된 진공을 파기하는 에어를 제공하는 에어 탱크; 및
    상기 에어 탱크에 에어를 충전시키는 에어 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 복수개의 핸드 각각에는 기판감지센서가 마련되며,
    상기 기판감지센서에 의해 상기 복수개의 핸드 중 기판을 파지하지 않은 것으로 판단된 적어도 하나의 핸드는 진공이 차단되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 스토커는,
    상기 인입 덤퍼와 상기 인출 덤퍼 사이에서 복수개의 기판의 이송 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커 시스템.
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