KR20110047941A - 기판흡착장치 및 기판흡착어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수 개의 기판을 흡착하는데 사용되는 기판흡착장치 및 기판흡착어셈블리에 관한 것으로, 상기 기판흡착어셈블리는 고정프레임과 다수 개의 기판흡착장치를 포함하여 구성된다. 각각의 기판흡착장치는 이에 상응되는 각각의 기판에 대응되어 일정한 간격으로 고정프레임 상에 고정설치되되, 각 기판흡착장치는 진공장치와 연통 연결되어 있고, 본체와 흡착부를 구비한다. 본체가 진공장치까지 연통 연결되어 있으며, 흡착부는 다수 개의 흡착부재를 구비하되 상기 흡착부재는 본체의 하단에 대칭되게 설치된다. 상기 진공장치까지 연통 연결된 본체를 이용하여 기판과 균등하게 흡착된다.

Description

기판흡착장치 및 기판흡착어셈블리{PANEL SUCTION UNIT AND PANEL SUCTION ASSEMBLY HAVING THE SAME}

본 발명은 운반장치와 관련된 것으로, 더욱 자세하게는 운송 및 커팅된 후의 기판을 운송하는 장치에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display) 관련 기술의 급속한 발전에 따라, 절전, 저중량, 저복사 및 편리한 휴대성 등의 장점으로 인해 LCD는 점차적으로 전통적인 CRT(Cathode Ray Tube)브라운관을 대체하고 있으며, 텔레비젼, 컴퓨터 화면, 노트북 컴퓨터, 차량 GPS 시스템 등의 전자제품에 광범위하게 이용되어, 이미 디스플레이 시장의 주류를 점하게 되었다.

현재 LCD 기술의 발전은, 대형크기이냐 소형이냐를 불문하고 상하로 적층된 두 장의 유리기판을 대칭적으로 조립하여 형성된 것인데, 상하로 절개하여 가공공정을 걸쳐 다양한 크기의 액정패널을 형성하게 된다. 이를 자세하게 설명하자면, LCD는 상하의 두 장의 유리기판이 조립되어 형성된 것인데, 상하로 적층된 유리기판 사이에 구동회로 탑재구역 또는 다른 단자회로구역이 개재된다. 이에 따라, 커팅 과정에서 상하로 적층된 두 장의 유리를 1회성 절개에 의해 커팅을 완성할 수 없으며, 반드시 상하로 적층된 두 장의 유리 결합체를 종방향과 횡방향으로 각각 절개하고, 그 후 다시 외력방식을 이용하여 절개를 진행하여, 다양한 크기의 액정패널을 형성한다. 특히 제작단계, 가공시간 및 재료를 절약하기 위하여, 액정패널의 생산기술은 유리기판의 면적이 대형화되는 방향으로 발전하고 있는데, 4.5세대는 730㎜×920㎜ 유리기판 크기를 생산하였고, 5세대는 1100㎜×1250㎜ 유리기판 크기를 생산하였으며, 더욱 발전된 6세대, 7세대로 갈수록 유리기판의 크기는 더욱 커지고, 그 생산효율을 갈수록 우수해지며, 커팅시의 재료소모는 갈수록 적어지고 있다. 그러나, 유리기판의 크기는 커지고, 두께가 얇아질수록, 전통적인 제작과정을 가지고는 자동화설비에 의해 패널을 자동으로 운송하여 절단하기 어려우며, 이에 따라 대량의 인력을 투입하여 가공을 진행하여야 하고, 패널이 훼손되고 제품의 품질이 저하될 가능성이 높아지게 된다.

전술한 패널 크기와 제작 공정상의 병목현상에 직면하여, 종래의 제작과정으로는 대형크기의 유리기판에 대하여 가공공정을 진행하기 어렵기 때문에, 우선 대형크기의 유리기판을 원래 면적의 1/4로 절개하여 중간크기의 유리기판으로 만든 후에 다시 상기 유리기판에 가공 및 절개를 진행함으로써 다양한 크기의 LCD 패널을 제작하였다. 그러나, 이로 인해 작업 대상의 수, 시간이 4배로 증가하게 되고, 동시에 절개시 확보해야 하는 유보커팅구역이 증가되어, 유리 커팅 공정에서 재료의 낭비 및 비용의 증가를 초래하게 되었고,단위 유리기판을 절개하여 얻을 수 있는 패널의 수량도 감소하게 되었다.

전술한 내용을 종합하여 볼 때, 유리기판에 대한 커팅 및 운반 자동화 설비를 제공하는 것, 특히 제작공정 중 대형유리 기판을 절개하여 얻어진 다수 개의 패널에 대한 운송 및 재료분리 등의 작업을 진행할 수 있는 자동화된 운반장치를 제공하여, 유리기판의 훼손 가능성을 줄이고, 생산 품질을 향상시키며, 생산비용을 감소시키는 것은 , 당업계에서 절실하게 해결해야 할 목표가 되었다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 유리기판의 생산 과정에서 자동화된 운반설비를 제공하여, 유리기판의 훼손 가능성을 줄이고, 생산 품질을 향상시키며, 생산비용을 감소시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제작공정에서 이미 절개되어 다양한 크기로 형성된 패널에 대한 운송 및 재료분리 등의 작업이 이루어질 수 있는 운반장치를 제공하여, 제작과정 상의 탄력성 및 생산효율을 증대시키는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 제공하는 기판흡착장치 및 다수 개의 기판흡착장치를 포함하여 구성되는 기판흡착어셈블리는 이미 절개된 다수 개의 기판을 흡착하는데 사용되는 것으로, 상기 기판흡착어셈블리는 다수 개의 기판흡착장치를 구비하는 이외에 고정프레임을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 기판흡착장치 각각은 이미 절개된 각각의 기판에 대응되어 일정한 간격으로 고정프레임 상에 고정설치된다. 각 기판흡착장치는 진공장치와 연통 연결되어 있고, 본체와 흡착부를 구비한다. 이를 더욱 자세하게 설명하자면, 본체가 진공장치까지 연통 연결되며, 흡착부는 다수 개의 흡착부재를 구비하되 본체의 하단에 대칭되게 설치된다. 상기 진공장치까지 연통 연결된 본체를 이용하여 이미 절개된 다수 개의 기판 중 어느 하나와 균등하게 흡착되는 것이다.

전술한 발명의 목적, 기술적 특징 및 장점을 더욱 자세하게 이해하기 위해, 구체적인 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 설명하자면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로서, 액정유리기판의 운반 자동화 설비의 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 재료분리기계아암에 고정된 기판흡착어셈블리의 설명도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 기판흡착장치의 입체도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 기판흡착장치의 정면도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 기판흡착장치의 저면도이다.
도 3d는 본 발명에 따른 기판흡착장치의 부감도이다.

도 1은 액정유리기판에 대한 커팅, 운반 자동화 설비의 설명도인데, 이를 참조한다. 상기 자동화 설비(1)는 재료삽입, 이동, 커팅, 오우버-터닝, 재료분리 등의 기능을 수행한다. 도 1은 본 발명에 따른 자동설비(1)의 부분장치, 예를 들어, 재료삽입구역(10), 재료삽입기계아암(20), 운송축(30), 재료분리기계아암(40), 재료분리구역(50) 등을 도시하고 있다. 상기 자동설비(1) 중에서 본 발명이 청구하고자 하는 바와 관련있는 장치는 재료분리기계아암(40), 재료분리구역(50)의 작동과 서로 관련된 기판흡측어셈블리(100)인데, 이에 대한 자세한 설명은 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예로서, 재료분리기계아암(40)에 고정된 기판흡착어셈블리(100)의 설명도인데, 이를 참조한다. 기판흡착어셈블리(100)는 고정프레임(110)과 다수 개의 기판흡착장치(120)를 포함하여 구성된다. 기판흡착어셈블리(100)의 고정프레임(110)은 재료분리기계아암(40)과 연결되어 있는데, 상기 재료분리기계아암(40)은 운송축(30)과 기계아암의 작동을 통하여 기판흡착어셈블리(100)를 이동시켜, 각각의 기판흡착장치(120)가 재료삽입구역(10), 재료삽입기계아암(20) 등의 장치를 이용하여 절개된 액정유리가판 각각을 흡착하여(도면에 미도시), 재료분리구역(50)으로 이동시켜 후속의 액정패널 제작공정을 진행시킨다. 여기서 설명되어야 할 것은, 도 2에 도시된 다수 개의 기판흡착장치(120)의 수량과 배열 위치는 예시에 불과한 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 사용될 수 없다는 것이다.

더욱 자세하게 설명하자면, 본 발명의 기판흡착어셈블리(100) 중의 고정프레임(110)은 두 개의 세로포스트(112)와 다수 개의 고정포스트(14)를 구비하는데, 상기 고정포스트(14) 각각은 서로 평행하게 배치되되 두 개의 세로포스트(112) 사이에 위치한다. 또한 고정포스트(114) 각각은 세로포스트(112)의 종축방향(도면에 도시된 X축방향)에서 서로 간의 횡방향 거리를 평행하게 미끄럼 이동하면서 조정하는데, 이를 통해 X축방향의 배열위치에서 다수 개의 기판에 대응되도록 하고, 고정포스트 상에 고정되는 기판흡착장치(120) 각각이 이미 절개된 유리기판 각각과 대응되게 한다. 다음 아래에서 이에 대해 상세히 설명한다.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명에 따른 기판흡착어셈블리(100) 중 기판흡착장치(120)의 입체도, 정면도, 저면도 및 부감도인데, 이를 참조한다. 기판흡착장치(120) 각각은 본체(121), 흡착부(122) 및 고정부(123)를 포함하여 구성된다. 여기서, 흡착부(122)는 본체(121)의 하단에 설치되고, 고정부(123)는 두 개의 너트를 구비하되 흡착부(122)에 대응되게 본체(121)의 타단에 장착되는데, 상하 두 개의 나사를 밀착시켜 본체(121)를 고정프레임(110)의 고정포스트(114)에 고정설치한다. 상기 기판흡착장치(120) 상의 고정부(123)는 각 고정포스트(114)의 종축방향(도면에 도시된 Y축방향)에서 각 기판흡착장치(120) 서로 간의 종방향 거리를 미끄럼 이동하면서 조정할 수 있게 한다. 이를 통해 각 기판흡착장치(120)는 Y축방향 상의 각 기판 배열에 상응하여 상기 고정프레임 상에 일정 간격 이격하여 고정설치되며, 각각의 기판흡착장치(120)가 하나의 액정기판에 흡착되도록 한다.

그 밖에, 각각의 기판흡착장치(120)의 본체(121)는 중공의 기둥 형상인데, 내부에는 공기통로가 구비되어, 흡착부(122)까지 연통 연결되며, 에어콕(124)을 이용하여 진공장치(도면에 미도시)까지 연통 연결된다. 상기 진공장치는 예를 들어 진공펌프가 될 수 있는데, 본체(121) 및 흡착부(122) 내부에서 부압(negative pressure)을 형성하고, 흡착부(122)에서 흡착력을 형성하여 기판을 흡착하는데 사용한다. 이를 정확하게 설명하자면, 흡착부(122)는 다수 개의 흡착부재(125)를 구비하는데, 각각의 흡착부재(125)는 본체(121) 내부의 공기통로 및 에어콕(124)을 통하여 진공장치까지 연통 연결되며, 이를 통하여 진공장치에 형성된 부압이 흡착부재(125)의 표면에서 흡착력을 형성하도록 하여, 절개된 후의 기판을 흡착하는데 사용되도록 한다.

본 실시예에서는, 흡착부(122)는 3개의 흡착부재(125)를 구비하고, 본체(121)의 하단에 서로 대칭되게 설치된다. 본 발명의 흡착부를 종래기술에 따른 단일 흡착부재를 구비한 흡착부와 비교해 보면, 다수 개의 흡착부재를 가지도록 설계하는 것은 표면에 흡착될 때 흡착력이 균등하게 분포될 뿐만 아니라, 흡착력의 과도한 집중으로 인해 발생하는 잔류응력이 기판에 남아 기판을 파열시키는 것을 방지해 준다, 또한 흡착부재의 일부분이 정상 기능을 상실할 때, 나머지 흡착부재는 정상 작동하여 액정기판이 떨어져서 파열 훼손되는 것을 막아준다.

바람직스럽게, 본 발명은 진공장치를 구비하여 공기통로 내부에 형성되는 진공흡착 충격력을 완화시키고 있는데, 흡착부재(125)의 전단에 고무흡반(126)을 설치하고, 본체(121) 내부에 완충부재(127)를 장착하여, 진공장치가 흡착부재(125)의 전단에 가하는 진공흡착 충격력이 완화되도록 한다. 또한, 기판흡착장치(120)가 액정패널을 흡착하여 이동시킬 때, 본체(121) 내부의 완충부재(127)는 외부로부터 가해지는 충격력 또한 완충할 수 있도록 하여, 액정기판의 파열 가능성을 낮춘다. 상기 완충부재(127)는 스프링이 될 수 있다.

상술한 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 설명하기 위하여 예로서 든 실시태양에 불과한 것으로, 청구범위에 기재된 본 발명의 보호범위를 제한하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하며, 따라서 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 자동설비 10 : 재료삽입구역
20 : 재료삽입기계아암 30 : 운송축
40 : 재료분리기계아암 50 : 재료분리구역
100 : 기판흡착어셈블리 110 : 고정프레임
112 : 세로포스트 114 : 고정포스트
120 : 기판흡착장치 121 : 본체
122 : 흡착부 123 : 고정부
124 : 에어쿡 125 : 흡착부재
126 : 고무흡반 127 : 완충부재

Claims (13)

1. 진공장치와 연통 연결되는 본체,
   다수 개의 흡착부재를 구비하되, 상기 본체의 하단에 대칭되게 설치되며, 상기 진공장치와 연통 연결되는 본체를 통하여, 기판에 균일하게 흡착되는 흡착부; 및
   상기 본체 내부에 설치되어, 상기 진공장치가 상기 흡착부에 가하는 진공흡착 충격력을 완충하는 작용을 하는 완충부재를 포함하여 구성되는 기판흡착장치.
2. 제 1 항에 있어서, 고정부를 더 포함하여 구성되되, 상기 고정부는 상기 흡착부에 대응되어 상기 본체의 타단에 설치되며, 상기 본체를 고정프레임에 고정설치하는데 사용되는 기판흡착장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착부는 3개의 흡착부재를 구비하되, 상기 본체의 하단에 대칭되게 설치되어, 상기 기판을 균등하게 흡착하게 되는 기판흡착장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착부재 각각은 고무흡반을 구비하되, 상기 흡착부재 각각의 전단에 설치되는 기판흡착장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 완충부재는 스프링이 되는 기판흡착장치.
6. 다수 개의 기판을 흡착하는데 사용되는 기판흡착어셈블리로서, 상기 기판흡착어셈블리는,
   고정프레임; 및
   상기 기판 각각에 대응되어 일정 간격 이격되게 상기 고정프레임 상에 고정설치되는 다수 개의 기판흡착장치를 포함하여 구성되고,
   상기 기판흡착장치 각각은 진공장치와 연통 연결되되, 상기 진공장치와 연통 연결되는 본체; 및 다수 개의 흡착부재를 구비하되 상기 본체의 하단에 대칭되게 설치되어, 상기 본체를 통하여 상기 진공장치까지 연통 연결되어 상기 다수 개의 기판 중 어느 하나에 균등하게 흡착되는 흡착부를 포함하여구성되는 기판흡착어셈블리.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 기판흡착장치 각각은 상기 본체 내부에 설치되는 완충부재를 구비하여, 상기 진공장치가 상기 흡착부에 가하는 진공흡착 충격력을 흡수하도록 하는 기판흡착어셈블리.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 기판흡착장치 각각은 고정부를 포함하되, 상기 고정부는 상기 흡착부에 대응되어 상기 본체의 타단에 설치되어, 상기 본체를 상기 고정프레임에 고정설치시키고, 상기 기판흡착장치 사이의 종방향 거리를 조정하는데 사용되는 기판흡착어셈블리.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 고정프레임은 두 개의 세로포스트와 다수 개의 고정포스트를 구비하는데, 상기 고정포스트 각각은 서로 평행하게 배치되되 두 개의 세로포스트 사이에 위치하며, 상기 다수 개의 기판 위치에 대응하여 상기 다수 개의 고정포스트 사이의 횡방향 거리를 조정함으로써, 상기 기판흡착장치 각각에 형성된 상기 고정부가 서로 이웃한 상기 고정포스트 사이에서 조정 가능하게 고정되도록 하는 기판흡착어셈블리.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 흡착부는 3개의 흡착부재를 구비하되, 상기 본체의 하단에 대칭되어 설치되며, 상기 다수 개의 기판 중 어느 하나를 균등하게 흡착하는데 사용되는 기판흡착어셈블리.
11. 제 6 항에 있어서, 상기 흡착부재 각각에는 고무흡반이 구비되되, 상기 흡착부재의 전단에 장착되도록 하는 기판흡착어셈블리.
12. 제 6 항에 있어서, 상기 완충부재는 스프링이 되는 기판흡착어셈블리.
13. 제 6 항에 있어서, 상기 기판흡착어셈블리는 기계아암까지 연결되어, 상기 기판흡착어셈블리를 이동시켜 절개된 후의 상기 다수 개의 기판에 흡착되도록 하는 기판흡착어셈블리.

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