KR20120001700A - 카세트 센터링 장치 - Google Patents

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Abstract

카세트 센터링 장치가 개시된다. 본 발명의 카세트 센터링 장치는, 카세트가 센터링되는 방향으로 형성되는 가상의 원호 궤적을 따라 회동되는 회동프레임; 회동프레임에 마련되되 카세트의 센터링 동작 시 회동프레임의 동작에 연동하여 동작되면서 카세트를 가압지지하는 가압지지부; 및 일단부가 회동프레임에 연결되어 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 탄성바이어스되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 종래보다 협소한 공간에 설치가능하며, 공압이나 제어장치없이 단순한 구조로써 기계적으로만 센터링할 수 있고, 카세트와의 직접적인 접촉을 줄여 파티클 발생을 종래보다 감소시킬 수 있다.

Description

카세트 센터링 장치{CASSETTE CENTERING APPARATUS}
본 발명은, 카세트 센터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래보다 협소한 공간에 설치가능하며, 공압이나 제어장치없이 단순한 구조로써 기계적으로만 센터링할 수 있고, 카세트와의 직접적인 접촉을 줄여 파티클 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 카세트 센터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 유기 EL(OLED) 등의 기판은 대량 생산이 필수적이고, 다음 공정까지는 일시적으로 적재용 카세트에 적재되어 보관 또는 이송된다. 기판이 적재된 카세트는 이송된 후 필요한 위치에 정확히 위치 고정되어야 로봇이 적재된 기판을 로딩하여 다음 공정을 수행하는 장치로 정확히 이송할 수 있게 된다.
따라서, 로봇이 카세트에 적재된 제품을 정확히 취출하기 위해서는 카세트를 위치 결정하는 즉, 센터링 장치가 필요하다.
이를 위해, 종래 기술에서는 카세트와 접촉하는 2개의 롤러와, 이 2개의 롤러에 연결된 가동대가 편심된 카세트를 지지한 다음, 가동대와 베이스 플레이트 간에 연결된 각 축 스프링(가동대 가압수단)에 의해 정위치로 이동시키는 센터링 장치가 개시된 바 있다.
그런데, 이러한 센터링 장치의 경우 구조가 다소 복잡한 문제가 있다. 즉, 전후 좌우 방향의 각 축마다 카세트와 접촉하는 접촉부가 구비되고 이들을 가압하는 가압수단이 구비되어야 하므로 구조가 복잡해진다. 이로 인해 상대적으로 협소한 공간에 설치가 곤란하고 유지 관리 면에서도 불리한 측면이 있다.
또한, 카세트를 센터링하는 동작 중에 센터링 장치와 카세트와의 접촉부분에 마찰로 인해 파티클이 발생하는 문제점도 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래보다 협소한 공간에 설치가능하며, 공압이나 제어장치없이 단순한 구조로써 기계적으로만 센터링할 수 있고, 카세트와의 직접적인 접촉을 줄여 파티클 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 카세트 센터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 카세트가 센터링되는 방향으로 형성되는 가상의 원호 궤적을 따라 회동되는 회동프레임; 상기 회동프레임에 마련되되 상기 카세트의 센터링 동작 시 상기 회동프레임의 동작에 연동하여 동작되면서 상기 카세트를 가압지지하는 가압지지부; 및 일단부가 상기 회동프레임에 연결되어 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 탄성바이어스되는 탄성부재를 포함하는 카세트 센터링 장치가 제공될 수 있다.
베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트 상에서 상기 회동프레임과 연결되어 상기 회동프레임과 함께 상기 베이스 플레이트의 판면 방향에 대하여 어느 한 쪽 방향으로 왕복 이동되는 이동 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재의 타단부는 상기 이동 플레이트에 연결될 수 있다.
상기 탄성부재는 한 쌍의 탄성부재이며, 상기 한 쌍의 탄성부재는 상기 베이스 플레이트 쪽보다 상기 회동프레임 쪽의 이격 폭이 더 크게 상기 베이스 플레이트와 상기 회동프레임에 연결될 수 있다.
상기 탄성부재는 비틀림 코일 인장 스프링일 수 있다.
상기 회동프레임은, 회동부에 의해 상기 이동 플레이트와 연결되는 회동몸체; 상기 회동몸체의 일측으로 연장되는 제1 날개부; 및 상기 회동몸체의 타측으로 연장되되 상기 제1 날개부와는 다른 방향으로 연장되는 제2 날개부를 포함할 수 있다.
상기 가압지지부는, 상기 제1 날개부의 단부에 결합되어 상기 센터링 작업 시 상기 카세트가 센터링되는 방향으로 상기 카세트를 가압하는 가압부재를 포함할 수 있다.
상기 가압지지부는, 상기 제2 날개부의 단부에 결합되어 상기 센터링 작업 시 상기 카세트의 하단부를 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 가압부재는 가압 롤러(roller)이고, 상기 지지부재는 볼 트랜스퍼(ball transfer)일 수 있다.
상기 베이스 플레이트와 상기 이동 플레이트 사이에 마련되는 LM가이드; 상기 베이스 플레이트의 일측에 마련되며, 상기 카세트가 센터링될 때 상기 회동프레임의 저면을 접촉지지하여 상기 카세트의 하중을 지지하는 하중지지블록; 및 상기 회동 프레임의 일측에 마련되어 상기 회동프레임의 회동을 저지시키는 회동저지스토퍼(limit stopper)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래보다 협소한 공간에 설치가능하며, 공압이나 제어장치없이 단순한 구조로써 기계적으로만 센터링할 수 있고, 카세트와의 직접적인 접촉을 줄여 파티클 발생을 종래보다 감소시킬 수 있다.
도 1은 카세트가 정위치 또는 편심된 상태로 카세트지지부에 안착된 경우의 상면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트 센터링 장치가 카세트 모서리 영역에 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트 센터링 장치의 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 부분 투영도이다.
도 4는 도 3a의 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 카세트를 언로딩 및 로딩 시의 센터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트 센터링 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 도 6의 정면도이다.
도 9a 및 도 9b는 카세트를 언로딩 및 로딩 시의 센터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
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, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 카세트가 정위치 또는 편심된 상태로 카세트 지지부에 안착된 경우의 상면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트 센터링 장치가 카세트 모서리 영역에 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하여 설명하면, 카세트(C)가 정위치(C1)에 위치되어야 향후 공정 예를 들면, 로봇(미도시)을 이용한 카세트 취출 공정 등에서 보다 정밀하고 용이하게 공정이 진행될 수 있다. 따라서, 카세트(C)가 편심된 위치(C2, C3)에 위치되는 경우에는 카세트(C)를 정위치(C1)로 센터링할 필요가 있게 된다. 즉, 카세트 센터링 장치(100, 도 2 내지 도 5b 참조)가 필요하게 된다.
카세트 센터링 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 카세트(C, 도 1 및 도 2 참조)의 모서리 영역에 각각 1개씩 한 쌍이 배치되어 카세트(C)를 센터링시키는데, 모두 센터링하는 방향이 다를 뿐 그 구조 및 형상은 동일하므로 1개의 카세트 센터링 장치(100)에 대해서 설명하기로 한다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트 센터링 장치의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 부분 투영도이고, 도 4는 도 3a의 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(100)는, 카세트(C)와 직접적인 접촉을 줄여 파티클 발생이 최소화할 목적으로, 카세트(C)에 접촉하여 가압하는 가압부(130)로서 볼 트랜스퍼(130)를 사용한다. 또한, 카세트 센터링 장치(100)는 카세트(C)의 측부만을 가압하여 카세트(C)를 센터링하는 센터링 공정에만 관여하고, 카세트(C)는 카세트 지지부(B, 도 1 및 도 2 참조)가 따로 지지한다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(100)는, 베이스 플레이트(110)와, 카세트(C)의 센터링 작업을 위해 카세트(C)를 가압하는 가압부(130)가 일측에 결합되며, 카세트(C)가 센터링되는 방향으로 회동 가능한 회동프레임(120)과, 회동프레임(120)과 연결되며 가압부(130)에 의해 카세트(C)가 가압될 수 있는 탄성가압력을 제공하는 탄성부재(140)와, 탄성부재(140)를 지지하되 회동프레임(120)의 회동 동작에 연동하여 상대적으로 동작되면서 탄성부재(140)를 선택적으로 압축 또는 팽창시키는 탄성부재 동작부(150)를 포함한다.
베이스 플레이트(110)는 회동프레임(120)과 탄성부재 동작부(150)를 지지하는데, 회동프레임(120)은 회동프레임(120)의 회동 축심을 형성하는 제1 회동부(126)에 의해 베이스 플레이트(110)에 회동 가능하게 연결된다. 그리고 탄성부재 동작부(150)의 가이드바아(154)는 제2 회동부(127)를 통해 베이스 플레이트(110)에 회동 가능하게 연결된다.
회동프레임(120)은, 탄성부재(140) 및 탄성부재 동작부(150)가 사이에 배치될 수 있도록 상호간 이격 배치되는 한 쌍의 프레임몸체부(121)와, 가압부(130)를 한 쌍의 프레임몸체부(121)에 장착시키는 가압부 장착용 플레이트(124)와, 시계 방향의 회동을 저지시키는 회동저지스토퍼(125, limit stopper)와, 카세트(C)의 센터링 작업 시 회동프레임(120)의 회동 동작을 저지시키는 센터링스토퍼(129, cnetering stopper)를 포함한다.
프레임몸체부(121)는, 탄성부재(140) 및 탄성부재 동작부(150)가 프레임몸체부(121)의 사이에 배치될 수 있도록 상호간 이격 배치된다. 이러한 프레임몸체부(121)는 제1 회동부(126)에 의해 베이스 플레이트(110)와 연결되는 제1 회동몸체(122)와, 제1 회동몸체(122)로부터 연장되는 제2 회동몸체(123)를 포함한다.
제1 회동몸체(122)는 베이스 플레이트(110)의 제1 회동부(126)에 연결되고, 제2 회동몸체(123)는 제1 회동몸체(122)의 단부로부터 연장되는데, 본 실시예에서는 제1 및 제2 회동몸체(122, 123)는 일체로 형성된다.
제1 회동몸체(122)의 단부에는 제3 회동부(128)가 마련되어 제1 회동몸체(122)의 양단부가 탄성부재 동작부(150)의 지지프레임(153)의 양단부와 회동가능하게 연결된다. 따라서 지지프레임(153)은 회동프레임(120)에 대해 제3 회동부(128)를 기준으로 상대회동할 수 있다. 그러나, 지지프레임(153)의 관통홀(미도시)에 가이드바아(154)가 삽입되어 배치되기 때문에 탄성부재 동작부(150)의 회동은 회동프레임(120)과 연동하여 회동하게 된다.
센터링스토퍼(129)는 제1 회동몸체(121)에 마련되어 제1 회동부(126)에 인접 배치된다. 센터링스토퍼(129)는, 도 4에서 확인할 수 있듯이 회동프레임(120)이 반시계 방향으로 회동할 때 센터링스토퍼(129)와 베이스 플레이트(110)가 서로 접촉함으로써, 회동프레임(120)의 반시계 방향의 회동을 저지하는 역할을 한다. 이로써, 카세트(C)가 센터링되는 거리를 설정할 수 있게 한다. 즉 센터링스토퍼(129)를 제1 회동몸체(121)에 결합되는 위치를 조절하면, 보다 상세하게 설명해서 제1 회동몸체(121)에 대해 센터링스토퍼(129)의 일단부가 더 돌출되거나 덜 돌출되도록 센터링스토퍼(129)를 결합시키게 되면 그에 따라 카세트(C)가 센터링되는 거리를 조절할 수 있게 된다. 이에 의하여 현장 설치 시 현장에 맞게 센터링 조정이 가능하다.
가압부 장착용 플레이트(124)는 프레임몸체부(121)의 제2 회동몸체(123)의 일측에 마련되어 한 쌍의 제2 회동몸체(123)를 상호 연결한다. 이러한 가압부 장착용 플레이트(124)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 프레임몸체부(121) 상에서 경사지게 배치되어 가압부 장착용 플레이트(124) 상에 가압부(130)가 마련될 때 가압부(130)가 카세트(C)의 중심부로 가압되는 각도를 제공할 수 있게 한다.
가압부(130)는 카세트(C)의 저면 또는 측부를 가압하여 카세트(C)의 센터링 작업을 수행하는 역할을 하는데, 본 실시예에서 가압부(130)는, 볼 형상의 볼 트랜스퍼(130)로 제작된다. 이를 통해, 카세트(C)를 가압하는 과정에서 카세트(C)의 저면 또는 측부와 가압부(130) 사이에는 점 접촉이 가능하게 되고 이로 인해 접촉(또는 가압) 면적을 줄여 센터링 작업 도중에 파티클의 발생을 최소화할 수 있다.
제2 회동몸체(123)의 일단부에는 회동저지스토퍼(125)가 마련된다. 회동저지스토퍼(125)는 카세트(C)가 편심되어 카세트 센터링 장치(100)에 진입 시 가압부(130)가 후퇴되는 거리 및 회동프레임(120)의 시계 방향의 회동의 한계를 제공한다. 다시 말해, 카세트 센터링 장치(100)이 작동 가능한 카세트(C)의 최대 편심 거리를 설정하게 된다. 회동프레임(120)이 시계 방향으로 회동하는 결과, 회동저지스토퍼(125)가 베이스 플레이트(110)와 접촉하게 되면 회동프레임(120)의 회동 동작이 저지된다.
본 실시예에서는 회동저지스토퍼(125)가 제2 회동몸체(123)의 형상으로 제공되고 베이스 플레이트(110) 상에는 다른 구성이 없는데 반해, 이와 달리 베이스 플레이트(110) 상에 돌출부(미도시)를 형성시켜 회동저지스토퍼를 구성할 수도 있을 것이다.
탄성부재 동작부(150)는, 회동프레임(120)과 회동 가능하게 연결되는 지지프레임(153)과, 일단이 베이스 플레이트(110)의 제2 회동부(127)와 회동가능하게 연결되고 타단이 지지프레임(153)의 관통 배치되는 가이드바아(154)와, 가이드바아(154)에 일측에 연결되어 탄성부재(140)의 일단부를 지지하는 고정플랜지부(151)와, 탄성부재(140)의 타단부를 지지하는 이동플랜지부(152)와, 가이드바아(154) 상에서 이동플랜지부(152)의 위치를 조정하는 탄성조절너트(155)를 포함한다.
지지프레임(153)은, 한글 "ㄷ"자 형상로 형성되고 양 단부가 제3 회동부(128)에 의해 회동프레임(120)에 회동가능하게 연결된다. 그리고 지지프레임(153)의 중앙부에는 관통홀(미도시)이 형성되고 이 관통홀(미도시)을 통해 가이드바아(154)가 관통 배치될 수 있다.
지지프레임(153)의 내면에는 탄성부재(140)의 일단부를 지지하는 고정플랜지부(151)가 형성된다. 고정플랜지부(151)는 돌출 형성되어 탄성부재(140)의 일단부와 끼워맞춤이 가능하게 하여 탄성부재(140)를 고정한다. 또한, 탄성부재 동작부(150)의 내면을 고정플랜지부(151)로 보강함으로써, 탄성부재 동작부(150)가 특히, 지지프레임(153)이 탄성부재(140)의 탄성력을 견딜 수 있도록 한다.
가이드바아(154)는 베이스 플레이트(110)의 제2 회동부(127)에 의해 베이스 플레이트(110)에 회동 가능하게 연결된다. 그러나 가이드바아(154)의 일단부가 지지프레임(153)의 관통홀을 통해 지지프레임(153)의 외측으로 노출되어 있기 때문에 가이드바아(154)의 제2 회동부(127)에 의한 회동은 지지프레임(153)에 의해 제한된다. 가이드바아(154)는 지지프레임(153)의 동작을 가이드하는 역할을 하게 된다.
가이드바아(154)의 일단에는 탄성부재(140)의 일단부가 지지되는 이동플랜지부(152)가 마련된다. 그리고, 이동플랜지부(152)에 인접하게 탄성조절너트(155)가 마련된다. 탄성조절너트(155)는 가이드바아(154)의 길이방향을 따라 이동플랜지부(152)의 위치를 변경시켜 탄성부재(140)의 탄성력을 조절한다. 탄성조절너트(155)를 조절함으로써, 고정플랜지부(151)와 이동플랜지부(152) 사이의 간격이 조절되어 고정 플랜지부(151)와 이동플랜지부(152) 사이에 배치되는 탄성부재(140)의 압축 또는 팽창 탄성을 조절할 수 있게 된다. 이를 통해, 회동프레임(120)의 복원되는 힘 즉, 가압부(130)의 가압력을 보다 정밀하게 조정할 수 있다.
도 3a 내지 도 5를 참고하여 탄성부재 동작부(150)의 동작을 간단히 설명하면, 회동프레임(120)이 시계 방향으로 회동하기 시작하면 회동프레임(120)에 연결되어 있는 가이드바아(154)는 탄성부재 동작부(150)의 관통홀(미도시)을 슬라이딩하면서 회동하게 된다. 이에 따라 제2 회동부(127)에서 탄성부재 동작부(150)의 고정플랜지부(151)까지의 가이드바아(154)의 길이는 점차 줄어들게 된다. 결국 고정플랜지부(151)와 이동플랜지부(152) 사이에 배치되는 탄성부재(140)의 탄성력이 증가되고 회동프레임(120)이 시계 방향으로 회동되면 될수록 회동프레임(120)을 원위치로 복귀시키는 방향으로 강하게 탄성바이어스되는 것이다.
탄성부재(140)는 가이드바아(154)의 길이 방향을 따라 외주면 상에 마련되며, 일단부는 전술한 바와 같이 탄성부재 동작부(150)의 고정플랜지부(151)에 결합되고 타단부는 가이드바아(154)의 이동플랜지부(152)에 결합된다. 이에 따라 회동프레임(120)이 베이스 플레이트(110)에 대하여 도 4에서 시계 방향으로 상대회동할 때 회동프레임(120)을 원위치로 복귀시키는 방향으로 탄성바이어스된다. 본 실시예에서의 탄성부재(140)는 비틀림 코일 압축 스프링이다.
이와 같은 구성으로, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(100)의 동작을 간단히 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 카세트를 언로딩 및 로딩 시의 센터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 작업 대상인 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 EL 또는 액정디스플레이 등의 기판이 적재된 카세트(C)가 적재된 캐비닛(미도시)으로부터 로봇(미도시)에 의해 다른 공정으로 이송된다. 이 과정에서 카세트 센터링 장치(100)를 통해 카세트(C)를 센터링하게 된다.
먼저, 카세트 센터링 장치(100)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 정위치에서 벗어난 편심된 카세트(C)가 카세트 센터링 장치(100)에 진입하면, 카세트(C)의 저면 또는 측부가 볼 트랜스퍼(130)에 접촉하면서 회동프레임(120)은 시계 방향으로 회동하게 된다.
이후, 카세트(C)가 하강하다가 카세트(C)의 측부에 볼 트랜스퍼(130)가 접촉하게 된 다음, 회동프레임(120)의 회동이 멈춘다. 시계 방향의 회동으로 인해 지지프레임(153)으로부터 가이드바아(154)는 외측으로 길게 노출되는 한편 탄성부재 동작부(150)의 고정플랜지부(151)와 이동플랜지부(152) 사이의 개재된 탄성부재(140)인 스프링(140)은 압축된 상태가 된다.
이후, 탄성부재(140)의 탄성 복원력에 의해 회동프레임(120)은 반시계 방향으로 회동하기 시작한다. 이때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 카세트(C)의 측부를 볼 트랜스퍼(130)로 가압하기 때문에 점 접촉되면서 카세트(C)는 좌측으로 이동하면서 D 거리만큼 센터링되게 된다.
결국, 회동프레임(120)의 제1 회동몸체(121)가 베이스 플레이트(110)에 형성된 센터링스토퍼(212)에 접하게 되면 카세트(C)의 센터링 작업이 완료되게 된다.
볼 형상의 볼 트랜스퍼(130)로 카세트(C)를 가압하기 때문에 카세트(C)를 가압하는 과정에서 종래보다 카세트(C)와 카세트 센터링 장치(100) 간의 접촉 면적을 줄여 파티클이 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 가이드바아(154)에 탄성부재(140)의 탄성력을 조절할 수 있는 탄성조절너트(155)를 부가함으로써, 이를 적절히 조절하여 이동플랜지부(152)를 가이드바아(154)의 길이방향을 따라 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 카세트 센터링 장치(100)의 탄성력을 미세하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 종래의 카세트 센터링 장치(100)에 각 축마다 별도의 가압수단을 구비하여 센터링 작업을 진행하는 것에 비해, 각 방향마다 요구되는 가압 수단이 생략되고 이러한 기능을 회동프레임(120)의 형상과 점 접촉이 가능한 볼 트랜스퍼(130)로 대신할 수 있어 구조가 간단해지고 유지 보수가 용이하게 되며, 보다 용이하게 센터링 공정이 진행될 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트 센터링 장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 측면도이며, 도 8은 도 6의 정면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(200)는, 제1 실시예에서 설명한 카세트 센터링 장치(100, 도 1 내지 도 4 참조)의 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 하며, 제1 실시예와 다른 부분을 중점적으로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(200)는, 제1 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(100, 도 3a 내지 도 5b 참조)와 달리, 회동프레임(230)에 카세트(C)를 지지하는 지지부재(241)를 마련하고 이 지지부재(241)에 카세트(C)가 지지되게 함으로써, 카세트(C)의 하중을 이용하여 회동프레임(230)이 회동되게 한다.
이를 위해, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(200)는 지지부재(241)로서 카세트(C)를 지지하는 볼 트랜스퍼(241)가 마련되어 있고, 가압부재(246)로서 가압롤러(246)를 구비한다.
본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(200)는, 베이스 플레이트(210)와, 베이스 플레이트(210)에 결합되는 이동 플레이트(220)와, 이동 플레이트(220)에 결합되되 이동 플레이트(220)의 이동 방향에 교차되는 가상의 원호 궤적을 따라 회동되는 회동프레임(230)과, 회동프레임(230)에 마련되되 카세트(C)의 센터링 동작 시 회동프레임(230)의 동작에 연동하여 카세트(C)를 카세트(C)의 센터링 중심부로 가압 및 지지하는 가압지지부(240)와, 이동 플레이트(220)와 회동프레임(230)에 연결되어 회동프레임(230)을 원위치로 복귀시키는 탄성부재(250)를 포함한다.
베이스 플레이트(210)는 카세트(C)의 하중을 지지하는 한편 이동 플레이트(220), 회동프레임(230) 및 가압지지부(240)를 지지한다. 그리고, 카세트 센터링 장치(200)의 베이스 플레이트(210), 이동 플레이트(220) 및 회동프레임(230)의 일정 영역은 커버(cover, 미도시)로 둘러싸여 있다.
커버(미도시)의 역할은, 베이스 플레이트(210) 상의 가이드레일(211)과 이동 플레이트(220) 사이의 상대이동 시 발생할 수 있는 파티클과, 회동프레임(230)의 회동에 의해 회동부(223)에 발생할 수 있는 파티클이 카세트(C)로 진입되는 것을 방지한다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)와 이동 플레이트(220)에는 이동 플레이트(220)를 베이스 플레이트(210)에 대해 카세트(C)를 가압하는 방향에 수직한 방향 즉, 좌우 방향(도 8 참조)으로 슬라이딩 이동시키는 LM가이드(211)가 마련된다. 이를 통해, 이동 플레이트(220)이 가이드레일(212)을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩 이동가능하다.
도면에서는 상세한 구조를 도시하지는 않았으나, 가이드 레일(212)과 결합부(222) 사이에는 리니어 베어링(미도시)이 개재되어 원활하게 슬라이딩할 수 있게 된다.
한편, 도 6 및 도 7을 참조하면, 베이스 플레이트(210)의 일측에는 카세트(C)가 수용될 때 회동프레임(230)의 저면을 접촉 지지하여 카세트(C)의 하중을 지지하는 하중지지블록(213)이 마련된다. 하중지지블록(212)은 회동프레임(230)과 접촉하여 회동프레임(230)의 더 이상의 회동을 저지하는 역할을 수행한다. 이러한 하중지지블록(213)은 제1 날개부(232)의 저면과 접촉하는 바, 접촉하는 순간의 충격이 완화되도록 이동 플레이트(220) 또는 회동프레임(230)의 재질보다는 상대적으로 연질 재질 또는 탄성 재질로 제작될 수 있을 것이다.
이동 플레이트(220)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 좌우 방향의 슬라이딩 이동이 가능하게 하여 카세트(C)가 좌우 방향으로 편심되어 로딩되더라도 카세트 센터링 장치(200)의 파괴 또는 파손을 방지하는 역할을 한다.
이를 위해, 이동 플레이트(220)는, 이동몸체(221)와, 이동몸체(221)의 저면에 가이드레일(211)과 결합되는 결합부(222)와, 회동프레임(230)과 회동가능하게 연결되는 회동부(223)와, 회동프레임(230)이 회동할 때 회동몸체(231)와 접촉되어 회동프레임(230)의 회동을 저지시키는 회동저지스토퍼(226)를 포함한다.
이동몸체(221)는 판상 형상으로 제작된다. 그리고 이동몸체(221)의 저면에는 베이스 플레이트(210)의 가이드레일(211)과 결합되는 결합부(222)가 마련된다.
그리고, 회동부(223)는, 이동몸체(221)의 양측에서 상방으로 수직 형성되는 회동축지지부(224)와, 회동축지지부(224)에 관통 배치되는 회동축(225)을 포함한다.
그리고 도면에 도시하지는 않았지만, 회동프레임(230)의 회동을 원활히 하기 위해서 회동축(225)과 회동축지지부(224) 사이에는 회동축의 외주면을 따라 볼 베어링(미도시)이 개재된다.
한편, 회동저지스토퍼(226, limit stopper)가 회동부(223)에 인접 배치된다. 회동저지스토퍼(226)의 역할은 회동프레임(230)의 시계 방향의 회동 시 회동몸체(231)와 회동저지스토퍼(226)가 서로 접촉할 때 회동프레임(230)의 더 이상의 회동을 저지시키는 역할을 한다.
회동프레임(230)은, 도 7을 자세히 살펴보면, 회동프레임(230)에 마련된 가압지지부(240)에 의해 실질적으로 카세트(C)를 지지하고 가압하여 센터링 동작을 한다. 이를 위해, 회동프레임(230)은 이동 플레이트(220)와 회동부(223)에 의해 회동 가능하게 결합되는 회동몸체(231)와, 지지부재(241)가 마련되는 제1 날개부(232)와, 회동몸체(231)의 타측으로부터 연장되어 가압부재(246)가 마련되는 제2 날개부(233)를 포함한다.
회동몸체(231)는 이동 플레이트(220) 상에 형성된 회동축지지부(223)에 연결된다. 그리고 회동몸체(231)의 일측은 회동저지스토퍼(226, limit stopper)와 접촉하게 되면 회동프레임(230)의 회동이 멈추게 된다. 회동프레임(230)이 도 7을 기준으로 볼 때 시계 방향으로 회동하다가 회동프레임(230)의 제2 날개부(233)가 이동 플레이트(220)와 접촉하게 되면 회동프레임(230)의 더 이상의 회동이 저지된다.
제1 날개부(232)는 회동몸체(231)의 일측으로부터 카세트(C)의 중심 방향으로 연장되어 형성되고 제1 날개부(232)의 일측에는 지지부재(241)가 구비된다. 제2 날개부(233)는 회동몸체(231)의 타측으로부터 연장되어 형성되고 제2 날개부(233)의 일측에는 가압부재(246)가 구비된다. 지지부재(241)와 가압부재(246)에 대한 설명은 가압지지부(240)에서 후술하기로 한다. 한편, 본 실시예에서는 회동몸체(231), 제1 날개부(232) 및 제2 날개부(233)는 일체로 제작된다.
제1 날개부(232)의 저면은 함몰부(234, 도 9b 참조)를 구비하는데, 회동프레임(230)이 반시계 방향으로 회동하면 함몰부(234)와 하중지지블록(213)이 접촉된다. 이를 통해, 카세트(C)가 로딩되어 안착되면 도 6 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 회동프레임(230)이 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 제1 날개부(232)의 저면과 하중지지블록(213)이 접촉하여 회동프레임(230)의 회동이 멈추게 된다. 회동프레임(230)이 회동한 결과, 가압부재(246)인 가압롤러(246)가 카세트(C)의 측부를 카세트(C)의 중심 방향으로 가압하게 되며 센터링이 이루어지는데, 이에 대해서는 가압지지부(240) 및 카세트 센터링 장치(200)의 동작에 대한 설명에서 자세히 하기로 한다.
함몰부(234)는 회동프레임(230)의 회동을 저지하는 역할과 더불어, 하중지지블록(213)과 함께 회동프레임(230)의 지지부재(241)에 로딩되는 카세트(C)를 지지하는 역할도 수행한다.
이와 같이, 회동프레임(230)의 형상을 제1 날개부(232)와 제2 날개부(233)로 구성함으로써, 비교적 간단한 구조로써 카세트(C)의 센터링 공정이 수행될 수 있다. 즉, 카세트(C)가 볼 트랜스퍼(241)에 안착되고 점차 카세트(C)의 하중이 가해짐에 따라 카세트(C)의 하중으로 인하여 회동프레임(230)이 반시계 방향으로 회동하게 되어 카세트(C)가 센터링 될 수 있게 된다.
가압지지부(240)는, 회동프레임(230)에 결합되어 카세트(C)의 바닥면에 접촉되는 지지부재(241)로서 볼 형상의 볼 트랜스퍼(241)와, 카세트(C)의 측부를 가압하는 가압부재(246)로서 회동프레임(230)에 결합되며 카세트(C)가 회동프레임(230)에 접촉될 때 카세트(C)의 측면에 접촉되어 카세트(C)를 좌측 방향(도 9a 기준으로 카세트의 중심 방향)으로 가압하는 가압롤러(246)를 포함한다.
볼 트랜스퍼(241)는 카세트(C)의 저면과 점 접촉지지하는 역할을 수행하고, 가압롤러(246)는 자유 회전형 롤러로 마련되어 회동프레임(230)의 반시계 방향의 회동에 의해 카세트(C)의 측면을 선 접촉지지하여 미끄럼없이 회전하며 좌측으로 가압하는 역할을 수행한다. 본 실시예에서는 단일의 가압롤러(246)를 사용하였으나, 다수의 분리형 롤러가 사용되어도 무방할 것이다.
이와 같이, 카세트(C)를 접촉 및 가압하는 과정에서 종래보다 카세트(C)와 카세트 센터링 장치(200) 간의 접촉 면적을 줄일 수 있게 되어 파티클 발생을 최소화될 수 있다.
탄성부재(250)는 회동프레임(230)으로부터 카세트(C)가 언로딩 시 이동 플레이트(220)를 원위치로 회동시키는 한편, 이동 플레이트(220) 및 회동프레임(230)을 베이스 플레이트(210)에 대하여 원위치로 슬라이딩 이동시키는 역할을 수행한다. 본 실시예에서의 탄성부재(250)는 비틀림 코일 인장 스프링(250)으로 제작된다. 따라서, 카세트(C)의 센터링 작업이 진행된 후 카세트(C)가 취출되면 탄성부재(250)의 인장력에 의해 회동프레임(230)은 시계 방향으로 회동되게 된다. 이를 통해, 본 실시예에 따른 카세트 센터링 장치(200)이 편심된 카세트(C)를 로딩할 수 있는 최대 편심 거리를 확보한 상태에서 대기할 수 있다.
탄성부재(240)와 연결되는 회동프레임(230)의 일측에는 탄성부재(250)의 탄성력을 효과적으로 지지할 수 있도록 결합보강판(235)이 마련된다. 그리고, 탄성부재(250)의 타단은 이동 플레이트(220)의 일측에 형성된 돌출부(227)와 연결된다.
이로써, 종래 기술에 비해 보다 단순한 구조로써 편심된 카세트(C)를 효율적으로 센터링할 수 있다. 또한, 회동프레임(230)의 회동각을 적절히 선정할 수 있어 카세트(C)가 편심되어 카세트 센터링 장치(200)에 진입한다 하더라도 카세트 센터링 장치(200)이 파괴되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 카세트(C)를 지지하는 수단으로 볼 트랜스퍼(246)를 사용함으로써 종래보다 카세트(C)와 카세트 센터링 장치(200) 간의 접촉 면적을 줄여 파티클이 발생됨을 최소화할 수 있어 제품 수율이 향상될 수 있다.
이와 같은 구성의 카세트 센터링 장치(200)에 의해 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 및 유기 EL 등이 적재된 카세트(C)가 센터 기준라인에 올바르게 정렬될 수 있어 전후 공정에서 예를 들면, 로봇의 취출 작업 등에 있어서 보다 정확하고 정밀한 작업이 진행될 수 있다.
이상 설명한 구성들을 갖는 카세트 센터링 장치를 통하여 카세트(C)를 센터링하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 9a 및 도 9b는 카세트를 언로딩 및 로딩 시의 센터링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 카세트 센터링 장치(200)는, 도 9a에 도시된 바와 같이, 탄성부재(250)의 탄성력에 의해 회동몸체(231)의 측부가 이동 플레이트(220)의 회동저지스토퍼(226)에 접촉되는 회동 각도까지 카세트 센터링 장치(200)는 회동된 상태를 유지한다.
카세트(C)가 카세트 센터링 장치(200)의 상측에서 소정 간격(P) 편심된 상태에서 하방으로 로딩된다.
그러면, 카세트(C)의 모서리부가 가압지지부(240)의 가압롤러(246)와 접촉하게 되고 가압롤러(246)는 구름접촉하면서 카세트(C)의 모서리를 타고 카세트(C)의 측부에 접촉지지할 때까지 미끄럼없이 회전하게 된다. 실질적으로 회동프레임(230)의 회동은 회동저지스토퍼(226)에 의해 저지되므로 카세트(C)가 가압롤러(246)의 외면을 접촉하면서 편심값이 감소하면서 즉, 카세트(C)가 좌측으로 이동되면서 로딩된다.
카세트(C)의 측부가 가압롤러(246)와 접촉함과 동시에, 카세트(C)의 저면은 볼 트랜스퍼(241)와 접촉된다. 볼 트랜스퍼(241)를 사용함으로써, 카세트(C)와의 접촉 부분을 최소화하여 파티클의 발생이 저지될 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 카세트(C)가 로딩됨에 따라 카세트(C)의 하중에 의해 회동프레임(230)은 반시계 방향으로 회동하게 된다. 이러한 회동프레임(230)의 회동은 제1 날개부(232)가 베이스 플레이트(210) 상의 하중지지블록(212)과 접촉할 때까지 진행된다.
그러면, 회동프레임(230)의 반시계 방향의 회동이 진행됨과 동시에 가압롤러(246)는 카세트(C)를 좌측으로 밀어내게 되며, 회동프레임(230)의 회동이 끝이 나면 센터링된다. 센터링되는 편심 거리는 A+P 거리만큼 센터링되게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서의 카세트 센터링 장치(200)에서는, 회동프레임(230)의 제1 날개부(232)와 제2 날개부(233)의 배치 각도를 설정함으로써, 카세트 센터링 장치(200)이 수행할 수 있는 최대 편심값을 조절할 수 있다.
또한, 카세트(C)의 전후 방향으로의 가동 수단을 구비하지 않고 회동프레임(230)의 회동으로 카세트를 센터링 시킬 수 있어 센터링 장치(200)의 간소화를 이룰 수 있고 유지보수에 드는 비용도 줄일 수 있다.
또한, 카세트(C)의 하중을 지지하는 지지부재(241)를 볼 트랜스퍼(241)를 사용함으로써, 카세트(C)와 카세트 센터링 장치(200) 사이의 접촉 부분을 최소화시킬 수 있게 되고 이는 파티클의 발생이 최소화되는 이점도 있다.
전술한 실시예에서는 가압부재(246)로서 가압롤러(246)를 사용하였으나, 카세트(C)를 충분히 가압할 수 있는 가압력이 확보될 수 있다면 가압롤러(246) 대신에 볼 트랜스퍼(241)를 사용하더라도 무방할 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 베이스 플레이트 120 : 회동프레임
130 : 가압부 140 : 탄성부재
150 : 탄성부재 동작부 153 : 지지프레임
154 : 가이드바아 155 : 탄성조절너트
210 : 베이스 플레이트 220 : 이동 플레이트
230 : 회동프레임 240 : 가압지지부
250 : 탄성부재

Claims (10)

  1. 카세트가 센터링되는 방향으로 형성되는 가상의 원호 궤적을 따라 회동되는 회동프레임;
    상기 회동프레임에 마련되되 상기 카세트의 센터링 동작 시 상기 회동프레임의 동작에 연동하여 동작되면서 상기 카세트를 가압지지하는 가압지지부; 및
    일단부가 상기 회동프레임에 연결되어 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 탄성바이어스되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트 상에서 상기 회동프레임과 연결되어 상기 회동프레임과 함께 상기 베이스 플레이트의 판면 방향에 대하여 어느 한 쪽 방향으로 왕복 이동되는 이동 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성부재의 타단부는 상기 이동 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성부재는 한 쌍의 탄성부재이며,
    상기 한 쌍의 탄성부재는 상기 베이스 플레이트 쪽보다 상기 회동프레임 쪽의 이격 폭이 더 크게 상기 베이스 플레이트와 상기 회동프레임에 연결되는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재는 비틀림 코일 인장 스프링인 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 회동프레임은,
    회동부에 의해 상기 이동 플레이트와 연결되는 회동몸체;
    상기 회동몸체의 일측으로 연장되는 제1 날개부; 및
    상기 회동몸체의 타측으로 연장되되 상기 제1 날개부와는 다른 방향으로 연장되는 제2 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가압지지부는, 상기 제1 날개부의 단부에 결합되어 상기 센터링 작업 시 상기 카세트가 센터링되는 방향으로 상기 카세트를 가압하는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가압지지부는, 상기 제2 날개부의 단부에 결합되어 상기 센터링 작업 시 상기 카세트의 하단부를 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가압부재는 가압 롤러(roller)이고, 상기 지지부재는 볼 트랜스퍼(ball transfer)인 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 상기 이동 플레이트 사이에 마련되는 LM가이드;
    상기 베이스 플레이트의 일측에 마련되며, 상기 카세트가 센터링될 때 상기 회동프레임의 저면을 접촉지지하여 상기 카세트의 하중을 지지하는 하중지지블록; 및
    상기 회동 프레임의 일측에 마련되어 상기 회동프레임의 회동을 저지시키는 회동저지스토퍼(limit stopper)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 센터링 장치.
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