KR20110090027A - 기판 이송 로봇 - Google Patents

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KR20110090027A
KR20110090027A KR1020100009586A KR20100009586A KR20110090027A KR 20110090027 A KR20110090027 A KR 20110090027A KR 1020100009586 A KR1020100009586 A KR 1020100009586A KR 20100009586 A KR20100009586 A KR 20100009586A KR 20110090027 A KR20110090027 A KR 20110090027A
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박상영
차유민
정원웅
노연구
문주일
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삼성모바일디스플레이주식회사
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Abstract

기판 이송 로봇은, 기판 이송을 위한 로봇 암과, 로봇 암으로부터 기판을 부상(浮上)시키는 부상부와, 로봇 암에 장착되어 기판의 무게를 지지하는 기판 지지부를 포함한다.

Description

기판 이송 로봇{SUBSTRATE TRANSFER ROBOT}
본 발명은 기판 이송 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 글래스 기판의 이송시에 기판 표면의 손상 없이 안전하게 이송하기 위한 기판 이송 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치의 제조 공정시에 유기막 또는 무기막이 성막된 글래스 기판이 사용된다. 이 글래스 기판의 공정 간의 이송 또는 반송은 로봇 암이 장착된 기판 이송 로봇에 의해 이루어진다.
글래스 기판은 이송 중에 그 자중에 의해 중앙 부분의 처짐이 발생될 수 있으며, 이를 해결하고자 로봇 암의 홀더부의 두께를 변형시켜 글래스 기판의 처짐에 의한 손상을 방지하였다,
그러나 종래 글래스 기판의 처짐에 의한 손상을 방지하고자 로봇 암의 홀더부의 두께를 증가시키면 관련 부품의 사양도 변화됨으로써, 글래스 기판의 이동 또는 반송 능력이 저하되는 문제점이 있다. 아울러, 글래스 기판의 처짐 발생시에 타 부품과의 간섭에 의해 글래스 기판의 표면이 손상될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 글래스 기판의 이송시에 로봇 암에서 글래스 기판 방향으로 기체를 분사시켜 글래스 기판을 부상시킨 상태에서 이송하는 기판 이송 로봇을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 로봇 암에 글래스 기판의 중앙 부분을 지지하는 실린더 어셈블리를 장착하여 글래스 기판의 이송중에 처짐을 안정적으로 지지할 수 있는 기판 이송 로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇은, 기판 이송을 위한 로봇 암과, 로봇 암으로부터 기판을 부상(浮上)시키는 부상부와, 로봇 암에 장착되어 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함한다.
부상부는 기체의 분사를 이용하여 기판을 부상시킨다. 부상부는, 로봇 암에 돌출되는 브라켓과, 브라켓에 장착되며 기체가 이송되는 유로와, 유로로부터 공급된 기체를 분사하는 분사 노즐를 포함할 수 있다. 분사 노즐은 하나의 브라켓에 대하여 복수개로 장착될 수 있다.
브라켓은 로봇 암의 측면에 복수개로 돌출되어 기판을 복수의 위치에서 분산 지지할 수 있다. 기체는 에어(air) 또는 질소(N2)로 분사될 수 있다.
기판 지지부는 로봇 암에 장착된 실린더 어셈블리를 포함할 수 있다. 실린더 어셈블리는, 에어 공급 배관과 연결되는 실린더 바디와, 실린더 바디에서 상승 또는 하강 가능하게 장착되어 기판을 상승 또는 하강시키는 로드부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 글래스 기판의 이송시에 로봇 암에서 글래스 기판 방향으로 기체를 분사시켜 글래스 기판과 로봇 암이 이격된 상태에서 이송이 가능하도록 함으로써, 글래스 기판과 로봇 암의 간섭에 따른 손상을 방지할 수 있다.
또한, 글래스 기판의 이송 중에 그 중앙 부분의 처짐을 방지하는 실린더 어셈블리를 장착함으로써, 글래스 기판의 처짐에 따른 로봇 암과의 간섭을 방지 하여 글래스 기판의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 로봇 암 부분을 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 2는 로봇 암에 장착된 부상부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 기판 지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 기판 이송 로봇의 로봇 암이 적재장치에 삽입된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 로봇 암의 분사 노즐에서 기체가 분사되어 기판을 이송함을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 로봇 암 부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 로봇 암 부분을 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)은, 기판 이송을 위한 로봇 암(10)과, 로봇 암(10)으로부터 글래스 기판(11)을 부상(浮上)시키는 부상부(20)와, 로봇 암(10)에 장착되어 글래스 기판(11)의 무게를 지지하는 기판 지지부(30)를 포함한다.
로봇 암(10)은 기판의 이송을 위한 로봇의 바디부(12)에 장착되어 상승, 하강, 회전 또는 슬라이딩 가능하게 장착되며, 유기 발광 표시 장치의 제조 공정 중에서 유기막 또는 무기막이 성막된 글래스 기판(11)의 이송 공정에 적용된다. 본 실시예에서 로봇 암(10)에는 글래스 기판(11)의 이송시에 글래스 기판(11)의 표면 손상을 최소화하면서 이송이 가능하도록 부상부(20) 및 기판 지지부(30)가 장착된다. 이하에서 로봇 암(10)의 상승, 하강 또는 회전 작동을 위한 구성은 공지된 구성으로 그 자세한 설명은 생략한다.
로봇 암(10)은 바디부(12)의 외측을 돌출되게 장착된다. 로봇 암(10)에는 돌출된 길이 방향의 측면에 경사면(16)이 형성된다. 이 경사면(16)은 후술하는 브라켓(21)의 장착을 위한 부분으로 브라켓(21)이 로봇 암(10)에 결합된 상태에서 로봇 암(10)의 상측으로 돌출된 부분이 발생되지 않도록 하기 위함이다. 이에 따라, 로봇 암(10)을 이용하여 글래스 기판(11)의 이송시에 글래스 기판(11)과 브라켓(21)의 간섭됨을 방지함으로써, 글래스 기판(11)의 표면 손상을 방지할 수 있게 된다. 아울러, 로봇 암(10)에는 부상(浮上)부(20)가 장착되어, 글래스 기판(11)의 이송시에 글래스 기판(11)이 로봇 암(10)의 상측으로 일정 거리 이격된 상태에서 이송이 이루어지도록 한다.
도 2는 로봇 암에 장착된 부상부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 부상부(20)는 로봇 암(10)에 돌출되는 브라켓(21)과, 브라켓(21)에 장착되어 기체(23a)가 이송되는 기체 유로(23)와, 기체 유로(23)로부터 공급된 기체(23a)를 분사하는 분사 노즐(25)을 포함한다. 이러한 부상부(20)는 글래스 기판(11)의 이송시에 기체(23a)를 분사하여 기체(23a)의 분사 압력으로 글래스 기판(11)을 지지하도록 함으로써, 글래스 기판(11)의 이송 과정에서 유기막 또는 무기막의 성막된 부분의 손상을 최소화 한다. 이 부상부(20)에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
브라켓(21)은 도 1을 참조하면, 로봇 암(10)의 측면에 돌출된 상태로 결합된다. 보다 상세하게는 브라켓(21)은 로봇 암(10)의 길이 방향의 양측면에 복수개로 돌출되어, 글래스 기판(11)의 배면을 방사상으로 지지할 수 있도록 한다. 브라켓(21)이 로봇 암(10)의 양측면에서 돌출된 위치는 로봇 암(10)을 기준으로 양측에 각각 대향되는 위치에 장착되도록 한다. 이는 브라켓(21)에 장착된 분사 노즐(25)로부터 분사되는 기체(23a)가 글래스 기판(11)의 일측면에 치우치게 분사되지 않고 배면에 고르게 분산되도록 함으로써, 글래스 기판(11)을 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위함이다. 브라켓(21)은 본 발명의 실시예에서 플레이트 형상을 예시하지만, 봉형상 또는 다각형의 막대 형상도 가능하다. 브라켓(21)에는 그 길이 방향을 따라서 기체 유로(23)가 장착되어, 로봇 암(10)과 브라켓(21)의 사이에서 기체(23a)를 분사 노즐(25)에 공급한다.
기체 유로(23)는 로봇 암(10)과 브라켓(21)의 길이 방향을 따라서 배치된다. 기체 유로(23)는 기판 이송 로봇의 바디부(12)로부터 연장되는 메인 유로(미도시)에서 분기된 다수개의 분기유로(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 기체 유로(23)는 호스(hose) 형상을 이루어 로봇 암(10) 또는 브라켓(21)의 표면을 따라 배치되거나, 로봇 암(10) 또는 브라켓(21)의 내부에 삽입된 상태로 배치됨도 가능하다. 기체 유로(23)를 이용하여 공급되는 기체(23a)는 공기(air) 또는 질소(N2)로 공급될 수 있다.
분사 노즐(25)은 브라켓(21)의 돌출된 단부 위치에 위치되도록 함으로써, 글래스 기판(11)의 가장자리를 따라 기체(23a)가 분사되도록 한다. 분사 노즐(25)의 기체 분사 방향은 로봇 암(10)의 상측 즉, 글래스 기판(11)의 배면 방향으로 분사되도록 한다. 따라서, 글래스 기판(11)은 유기 발광 표시장치의 작업 공정에 따른 이송 작업시에 로봇 암(10)의 표면에서 일정 거리 이격된 상태로 이송이 가능하다. 이에 따라, 글래스 기판(11)은 그 표면에 성막된 유기막 또는 무기막의 손상을 최소화한 상태로 공정 간의 이송 작업이 가능하게 된다.
한편, 기체(23a)가 글래스 기판(11)의 가장자리를 따라 분사됨으로써, 글래스 기판(11)의 중앙 부분에는 지지력이 작용되지 않는다. 따라서, 글래스 기판(11)의 중앙부분이 자중에 의해 처짐이 발생될 수 있다. 이에 따라, 로봇 암(10)에는 글래스 기판(11)의 중앙 부분의 처짐을 방지하기 위한 기판 지지부(30)가 장착된다.
도 3은 기판 지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판 지지부(30)는 로봇 암(10)의 브라켓(21)들이 장착된 중앙 위치에 상승 또는 하강 가능하게 장착된다. 기판 지지부(30)는 유압 또는 공압을 이용하여 작동되는 실린더 어셈블리로 구현될 수 있으며, 이하에서 기판 지지부와 실린더 어셈블리는 동일 참조번호 30을 사용한다.
실린더 어셈블리(30)는 에어 공급 배관(31)과 연결되는 실린더 바디(33)와, 실린더 바디(33)에서 상승 또는 하강 가능하게 장착되어 글래스 기판(11)의 중앙 부분을 지지하는 로드부재(35)를 포함한다.
실린더 바디(33)는 로봇 암(10)의 길이 방향의 중앙 위치, 보다 상세하게는 다수개의 브라켓(21)들 사이의 중앙 위치에 장착된다. 즉, 실린더 바디(33)는 로봇 암(10)을 이용하여 글래스 기판(11)을 지지할 경우, 글래스 기판(11)의 배면 중앙 부분에 위치하도록 장착된다. 실린더 바디(33)에는 로드부재(35)가 상승 또는 하강 가능하게 장착된다.
로드부재(35)는 실린더 바디(33)에 공급된 유압 또는 공압에 의해 선택적으로 승강 가능하게 장착되어, 글래스 기판(11)의 배면의 중앙 위치를 지지한다. 보다 구체적으로 설명하면, 작업자가 글래스 기판(11)의 처짐이 발생됨으로 판단하면 실린더 어셈블리(30)를 구동하여 로드부재(35)가 글래스 기판 방향으로 상승되도록 한다. 그러면, 로드부재(35)는 글래스 기판(11)의 배면의 중앙 부분을 상측으로 들어올림으로써, 글래스 기판(11)의 처짐 발생에 의하여 표면이 손상됨을 방지할 수 있다.
상기 구성에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 작용을 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 기판 이송 로봇의 로봇 암이 적재장치에 삽입된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 로봇 암의 분사 노즐에서 기체가 분사되어 기판을 이송함을 도시한 도면이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시장치의 제조 공정에서 글래스 기판(11)의 이송을 위해 로봇 암(10)이 적재장치(15)의 글래스 기판(11)의 배면으로 위치된다.
다음, 분사 노즐(25)에서 기체(23a)가 분사되어 글래스 기판(11)이 로봇 암(10)의 상측으로 일정 거리 이격된 상태로 상승된다.
여기서, 글래스 기판(11)의 중앙 부분의 처짐이 발생됨으로 판단되면, 작업자는 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 어셈블리(30)의 로드부재(35)를 상승시켜 글래스 기판(11)의 중앙 부분을 지지한다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇 암(10)을 위치 이동시켜 글래스 기판(11)을 이송하고자 하는 위치로 이송한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 로봇 암 부분을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조번호에 대해서는 그 자세한 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 브라켓(21)에는 복수개의 분사 노즐(225)이 장착된다.
본 발명의 제2 실시예에서 분사 노즐(225)이 하나의 브라켓(221)에 복수개로 장착됨으로써, 글래스 기판(11)을 지지하는 기체(23a)의 분사량을 크게 하여 지지력의 향상이 가능하게 된다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10...로봇 암 11...글래스 기판
12...바디부 20...부상(浮上)부
21...브라켓 23...기체 유로
23a..기체 25...분사 노즐
30...실린더 어셈블리 31...에어 공급 배관
33...실린더 바디 35...로드부재

Claims (8)

  1. 기판 이송을 위한 로봇 암;
    상기 로봇 암으로부터 상기 기판을 부상(浮上)시키는 부상부; 및
    상기 로봇 암에 장착되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부
    를 포함하는 기판 이송 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부상부는 기체의 분사를 이용하여 상기 기판을 부상시키는 기판 이송 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부상부는,
    상기 로봇 암에 돌출되는 브라켓;
    상기 브라켓에 장착되며 기체가 이송되는 유로; 및
    상기 유로로부터 공급된 기체를 분사하는 분사 노즐
    을 포함하는 기판 이송 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 로봇 암의 측면에 복수개로 돌출되어 상기 기판을 복수의 위치에서 분산 지지하는 기판 이송 로봇.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 하나의 상기 브라켓에 대하여 복수개로 장착되는 기판 이송 로봇.
  6. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체는 에어(air) 또는 질소(N2)인 기판 이송 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 상기 로봇 암에 장착된 실린더 어셈블리를 포함하는 기판 이송 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실린더 어셈블리는,
    에어 공급 배관과 연결되는 실린더 바디; 및
    상기 실린더 바디에서 상승 또는 하강 가능하게 장착되어 상기 기판을 상승 또는 하강시키는 로드부재
    를 포함하는 기판 이송 로봇.
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