KR20130006756A - 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컨베이어 모듈과 메거진 이송 수단을 이용한 카세트 메거진의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 수행하여 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있도록 한 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치는 기판 출입구를 통해 복수의 기판이 수납된 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하는 컨베이어 모듈; 상기 메거진 로딩 위치로 이송된 상기 카세트 메거진을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 변경시키는 메거진 이송 수단; 및 상기 메거진 이송 수단으로부터 카세트 메거진을 인계받아 상기 컨베이어 모듈의 일측 상부의 메거진 언로딩 위치로 이송하는 메거진 언로딩 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 컨베이어 모듈과 메거진 이송 수단을 이용한 카세트 메거진의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 수행하여 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있도록 한 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
태양 전지(Solar Cell)는 태양 빛의 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것으로, 지금까지 사용되고 있는 통상의 화학 전지와는 다른 구조를 가진다. 이러한 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용해 전기를 발생시킨다.
태양 전지의 종류에는, 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물 반도체를 재료로 하는 것으로 구분될 수 있다.
실리콘 반도체에 의해 태양 전지를 제조하기 위해서는 태양 전지용 웨이퍼(Wafer)를 세정, 증착, 식각 등의 다양한 공정 장비로 이송해야 하는데, 이 경우 통상적으로 복수의 웨이퍼를 기판 저장 장치에 수납하여 다음 공정 장비로 이송된다. 이때, 기판 저장 장치는 형태에 따라 카세트(Cassette), 메거진(Magazine), 카세트 메거진(Cassette Magazine), 또는 스택 메거진(Stack Magazine) 등으로 구분될 수 있다. 이하의 설명에서는 기판 저장 장치를 "카세트 메거진"이라고 정의하기로 한다.
그러나 종래의 태양 전지의 제조 공정에서는 로봇과 실린더를 이용하여 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 수행하기 때문에 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간이 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컨베이어 모듈과 메거진 이송 수단을 이용한 카세트 메거진의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 수행하여 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있도록 한 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치는 기판 출입구를 통해 복수의 기판이 수납된 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하는 컨베이어 모듈; 상기 메거진 로딩 위치로 이송된 상기 카세트 메거진을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 변경시키는 메거진 이송 수단; 및 상기 메거진 이송 수단으로부터 카세트 메거진을 인계받아 상기 컨베이어 모듈의 일측 상부의 메거진 언로딩 위치로 이송하는 메거진 언로딩 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법은 기판 출입구를 통해 복수의 기판이 수납된 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하는 로딩 단계; 상기 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진을 클램핑하는 클램핑 단계; 상기 클램핑된 카세트 메거진을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 변경시키는 이송 단계; 및 상기 기판 인출 위치에서 상기 카세트 메거진에 수납된 기판이 모두 인출되면, 상기 카세트 메거진을 메거진 언로딩 위치로 이송하는 언로딩 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치 및 방법은 컨베이어 모듈과 메거진 이송 수단을 이용한 카세트 메거진의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 수행함으로써 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 메거진 이송 수단을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1에 도시된 메거진 언로딩 수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5j는 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 이용한 메거진 로딩/언로딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 메거진 이송 수단을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1에 도시된 메거진 언로딩 수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5j는 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 이용한 메거진 로딩/언로딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치는 기판 출입구(22)를 통해 복수의 기판(W)이 수납된 카세트 메거진(20)을 메거진 로딩 위치로 이송하는 컨베이어 모듈(100), 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진(20)을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 변경시키는 메거진 이송 수단(200), 및 메거진 이송 수단(200)으로부터 카세트 메거진(20)을 인계받아 컨베이어 모듈(100)의 일측 상부의 메거진 언로딩 위치로 이송하는 메거진 언로딩 수단(300)을 포함하여 구성된다.
컨베이어 모듈(100)은 컨베이어 벨트와 모터를 이용한 컨베이어 방식을 통해 외부로부터 공급되는 카세트 메거진(20)을 메거진 로딩 위치로 수평 이송한다. 이때, 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22)는 상부를 향하도록 수평 이송된다. 이를 위해, 컨베이어 모듈(100)은 한 쌍의 컨베이어 프레임(110a, 110b), 한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b), 및 한 쌍의 메거진 검출 센서(130a, 130b)를 포함하여 구성된다.
한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b) 각각은 소정 간격을 가지도록 나란하게 배치된다.
한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b)는 한 쌍의 컨베이어 프레임(110a, 110b) 양 끝단 각각에 설치된 구동 폴리에 걸쳐지도록 설치되어 구동 모터(미도시)의 회전에 따라 회전된다.
한 쌍의 메거진 검출 센서(130a, 130b)는 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)을 사이에 두고 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)의 일측에 마주보도록 설치된다. 이러한 한 쌍의 메거진 검출 센서(130a, 130b)는 외부로부터 한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b)에 로딩되는 카세트 메거진(20)의 로딩 유무를 검출한다. 이를 위해, 한 쌍의 메거진 검출 센서(130a, 130b) 중 어느 하나는 메거진 검출 신호를 발신하는 발신기로 구성되고, 나머지 하나는 발신기로부터의 메거진 검출 신호를 수신 여부에 따라 카세트 메거진(20)의 로딩 유무를 검출하여 제어부(미도시)에 제공하는 수신부로 구성된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치는 컨베이어 모듈(100)의 구동에 따라 메거진 로딩 위치에 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 크기를 검출하는 한 쌍의 제 1 메거진 크기 검출 센서(140a, 140b) 및 한 쌍의 제 2 메거진 크기 검출 센서(140c, 140d)를 더 포함하여 구성된다.
한 쌍의 제 1 메거진 크기 검출 센서(140a, 140b)는 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)을 사이에 두고 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)의 타측에 설정된 메거진 로딩 위치의 일측에 마주보도록 설치된다. 이러한 한 쌍의 제 1 메거진 크기 검출 센서(140a, 140b)는 한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b)의 구동에 의해 메거진 로딩 위치로 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 일측을 검출한다. 이를 위해, 한 쌍의 제 1 메거진 크기 검출 센서(140a, 140b) 중 어느 하나는 제 1 크기 검출 신호를 발신하는 발신기로 구성되고, 나머지 하나는 발신기로부터의 제 1 크기 검출 신호를 수신 여부에 따라 카세트 메거진(20)의 일측을 검출하여 제어부(미도시)에 제공한다.
한 쌍의 제 2 메거진 크기 검출 센서(140c, 140d)는 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)을 사이에 두고 한 쌍이 컨베이어 프레임(110a, 110b)의 타측 끝단에 설정된 메거진 로딩 위치의 타측에 마주보도록 설치된다. 이러한 한 쌍의 제 2 메거진 크기 검출 센서(140c, 140d)는 한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b)의 구동에 의해 메거진 로딩 위치로 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 타측을 검출한다. 이를 위해, 한 쌍의 제 2 메거진 크기 검출 센서(140c, 140d) 중 어느 하나는 제 2 크기 검출 신호를 발신하는 발신기로 구성되고, 나머지 하나는 발신기로부터의 제 2 크기 검출 신호를 수신 여부에 따라 카세트 메거진(20)의 타측을 검출하여 제어부(미도시)에 제공한다. 이에 따라, 제어부는 제 1 및 제 2 크기 검출 신호에 기초하여 메거진 로딩 위치로 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 크기를 검출하고, 검출된 카세트 메거진(20)의 크기에 대응되도록 컨베이어 모듈(100)과 메거진 이송 수단(200) 및 메거진 언로딩 수단(300) 각각의 전반전인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부는 제 1 및 제 2 크기 검출 신호에 기초하여 카세트 메거진(20)이 5 인치(Inch) 기판 전용 메거진인지 6 인치 기판 전용 메거진인지를 확인한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치는 컨베이어 모듈(100)의 구동에 따라 메거진 로딩 위치에 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 검출하는 방향 검출부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
방향 검출부는 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22)를 촬상함으로써 메거진 로딩 위치에 수평 이송된 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향이 상부를 향하는지를 확인하여 제어부에 제공한다. 이에 따라, 제어부는 방향 검출부로부터 제공되는 기판 출입구(22)의 방향 정보가 정상일 경우 카세트 로딩/언로딩 공정을 계속 수행하고, 그렇지 않을 경우 경보 신호와 함께 카세트 로딩/언로딩 공정을 정지시킨다.
메거진 이송 수단(200)은 한 쌍의 컨베이어 벨트(120a, 120b)의 구동에 의해 메거진 로딩 위치로 수평 이송된 카세트 메거진(20)을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진(20)을 기판 인출 위치로 상승시키면서 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 기판 정렬 장치(예를 들어, 워킹 빔(Working Beam)(10)의 방향으로 변경시킨다. 또한, 메거진 이송 수단(200)은 기판 정렬 장치(10)에 의해 기판 인출 위치에서 카세트 메거진(20)에 수납된 기판(W)이 모두 인출되면, 기판 출입구(22)의 방향을 원위치, 즉 상부 방향으로 회전시킨 후, 원위치로 회전된 카세트 메거진(20)을 하강시켜 메거진 언로딩 수단(300)에 인계한다. 이를 위해, 메거진 이송 수단(200)은 클램핑 유닛(210), 및 승강 유닛(220)을 포함하여 구성된다.
클램핑 유닛(210)은 카세트 메거진(20)을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진(20)을 회전시킨다. 이를 위해, 클램핑 유닛(210)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b), 클램프 이송 부재(214), 및 회전 부재(216)를 포함하여 구성된다.
제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 각각은 카세트 메거진(20)을 사이에 두고 서로 대향되도록 클램프 이송 부재(214)에 설치된다. 이러한 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 각각은 클램프 이송 부재(214)의 구동에 따라 카세트 메거진(20) 쪽으로 이송되어 카세트 메거진(20)의 양 측면을 클램핑하거나, 카세트 메거진(20) 쪽에 반대되는 방향으로 이송되어 클램프된 카세트 메거진(20)의 클램핑을 해제한다. 이때, 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 중 어느 하나는 기판(W)의 상면에 대향되는 카세트 메거진(20)의 일측면을 클램핑하고, 나머지 하나는 기판(W)의 배면에 대향되는 카세트 메거진(20)의 타측면을 클램핑한다.
제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 중 적어도 하나에는 카세트 메거진(20)의 클램핑을 가이드하기 위한 복수의 제 1 메거진 가이드 블록(213a), 및 제 2 메거진 가이드 블록(213b)이 설치된다.
복수의 제 1 메거진 가이드 블록(213a) 각각은 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)가 카세트 메거진(20)을 클램핑할 경우, 카세트 메거진(20)의 모서리 부분의 측벽을 가이드한다.
제 2 메거진 가이드 블록(213b)은 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)가 카세트 메거진(20)을 클램핑할 경우, 기판 출입구(22)의 반대 방향으로 향하는 기판(W)의 측면에 대응되는 카세트 메거진(20)의 바닥면 상측벽을 가이드한다.
클램프 이송 부재(214)는 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 각각을 서로 동일한 방향으로 이송시키거나 반대 방향으로 이송시킴으로써 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)가 카세트 메거진(20)을 클램핑하거나 카세트 메거진(20)의 클램핑을 해제하도록 한다. 이를 위해, 클램프 이송 부재(214)는 회전 플레이트(214a), 제 1 이송 부재(214b), 및 제 2 이송 부재(214c)를 포함하여 구성된다.
회전 플레이트(214a)는 회전 부재(216)에 설치되어 회전 부재(216)의 회전에 따라 회전된다.
제 1 이송 부재(214b)는 회전 플레이트(214a)의 일측에 설치되어 제 1 클램프 부재(212a)를 이송시킨다. 이때, 제 1 이송 부재(214b)는 제 1 브라켓(214d)에 의해 제 1 클램프 부재(212a)에 결합된다. 이러한 제 1 이송 부재(214b)는 제 1 브라켓(214d)을 이송시켜 제 1 클램프 부재(212a)를 이송시킴으로써 제 1 클램프 부재(212a)가 카세트 메거진(20)의 일측면을 클램핑하도록 한다.
제 2 이송 부재(214c)는 회전 플레이트(214a)의 타측에 설치되어 제 2 클램프 부재(212b)를 이송시킨다. 이때, 제 2 이송 부재(214c)는 제 2 브라켓(214e)에 의해 제 2 클램프 부재(212b)에 결합된다. 이러한 제 2 이송 부재(214c)는 제 2 브라켓(214e)을 이송시켜 제 2 클램프 부재(212b)를 이송시킴으로써 제 2 클램프 부재(212b)가 카세트 메거진(20)의 타측면을 클램핑하도록 한다.
상기의 제 1 및 제 2 이송 부재(214a, 214b) 각각은 에어 실린더 방식, 공압 실린더 방식, 솔레노이드 방식, 또는 리니어 모터 방식 등에 따라 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b) 각각을 이송시킬 수 있다.
회전 부재(216)는 클램프 이송 부재(214)의 회전 플레이트(214a)를 90도 단위로 회전시킨다. 이를 위해, 회전 부재(216)는 구동 모터(216a), 및 구동 축(216b)을 포함하여 구성된다.
구동 모터(216a)는 승강 유닛(220)에 설치되어 구동 축(216b)을 회전시킨다.
구동 축(216b)는 구동 모터(216a)의 회전에 따라 회전되어 회전 플레이트(214a)를 회전시킴으로써 회전 플레이트(214a)의 회전에 따른 클램프 이송 부재(214)의 회전에 의해 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)가 회전되도록 한다. 이에 따라, 클램핑 유닛(210)에 클램핑된 카세트 메거진(20)은 구동 모터(216a)의 구동에 따른 구동 축(216b)의 회전에 따라 90도 단위로 회전하게 된다.
다시 도 1에서, 메거진 이송 수단(200)의 승강 유닛(220)은 클램핑 유닛(210)을 승강시킨다. 즉, 승강 유닛(220)은 기판 로딩 위치에서 기판 인출 위치로 상승시키거나, 기판 인출 위치에서 기판 언로딩 위치로 하강시킴과 아울러 기판 언로딩 위치에 기판 로딩 위치로 상승시킨다. 이를 위해, 승강 유닛(220)은 승강 플레이트(222), 및 승강 부재(224)를 포함하여 구성된다.
승강 플레이트(222)는 승강 부재(224)에 승강 가능하게 설치되어 클램핑 유닛(210)의 회전 부재(216)에 결합된다.
승강 부재(224)는 승강 플레이트(222)를 승강시킴으로써 클램핑 유닛(210)의 회전 부재(216)를 승강시킨다. 이때, 승강 부재(224)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터(Linear Motor) 방식을 이용하여 승강 플레이트(222)를 승강시킬 수 있다.
이와 같은, 메거진 이송 수단(200)은 컨베이어 모듈(100)에 의해 기판 출입구(22)가 상부를 향하도록 배치되어 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)을 클램핑 유닛(210)으로 클램핑 한 후, 승강 유닛(220)의 구동에 따라 클램핑된 카세트 메거진(20)을 메거진 로딩 위치에서 기판 인출 위치로 상승시키면서 클램핑 유닛(210)의 회전을 통해 클램핑된 카세트 메거진(20)을 90도 회전된다. 이에 따라, 기판 인출 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향은 측부를 향하도록 90도 회전되어 기판 정렬 장치의 방향으로 변경된다. 따라서, 기판 정렬 장치는 회전된 카세트 메거진(20)에서 기판(W)을 한 장씩 인출하여 일정한 간격으로 정렬한다.
그리고, 메거진 이송 수단(200)은 기판 정렬 장치에 의해 카세트 메거진(20)에서 기판(W)이 모두 인출되면, 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 상부로 회전시킨 다음, 메거진 인계 위치로 하강시킨다.
메거진 언로딩 수단(300)은 메거진 이송 수단(200)에 의해 메거진 인계 위치로 하강된 카세트 메거진(20)을 인계받아 컨베이어 모듈(100)의 일측 상부에 설정된 메거진 언로딩 위치로 이송한다. 이를 위해, 메거진 언로딩 수단(300)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 언로딩 테이블부(310), 언로딩 프레임(320), 및 프레임 이송부(330)를 포함하여 구성된다.
언로딩 테이블부(310)는 컨베이어 모듈(100)의 일측에 소정 높이로 이격되도록 설치되어 메거진 언로딩 위치로 이송되는 카세트 메거진(20)을 지지한다. 이를 위해, 언로딩 테이블부(310)는 언로딩 테이블(312), 복수의 테이블 지지대(314), 한 쌍의 가이드 레일(316), 및 메거진 스토퍼(318)를 포함하여 구성된다.
언로딩 테이블(312)은 평판 형태로 형성되어 컨베이어 모듈(100)의 일측 상부에 배치된다.
복수의 테이블 지지대(314)는 컨베이어 모듈(100)의 일측을 사이에 두고 수직하게 설치되어 언로딩 테이블(312)을 소정 높이로 지지한다.
한 쌍의 가이드 레일(316)은 언로딩 테이블(312) 상에 일정한 간격을 가지도록 나란하게 설치된다. 이러한 한 쌍의 가이드 레일(316)은 카세트 메거진(20)이 슬라이딩되는 메거진 슬라이딩부(316a1, 316a2), 슬라이딩되는 카세트 메거진(20)의 양 측면을 가이드하는 제 1 측면 가이더(316b)를 가지도록 형성된다.
메거진 슬라이딩부(316a1, 316a2)는, 도 4의 확대도에서와 같이, 계단 형태로 형성되어 제 1 크기를 가지는 카세트 메거진(20)의 슬라이딩을 가이드하는 제 1 메거진 슬라이딩부(316a1), 및 제 1 크기보다 작은 제 2 크기를 가지는 카세트 메거진(20)의 슬라이딩을 가이드하는 제 2 메거진 슬라이딩부(316a2)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 한 쌍의 가이드 레일(316) 각각의 제 1 및 제 2 메거진 슬라이딩부(316a1, 316a2)의 일측 끝단에는, 도 4의 확대도에서와 같이, 소정 기울기를 가지도록 경사진 경사부(317a, 317b)가 형성된다.
경사부(317a, 317b)는 프레임 이송부(330)에 의해 이송되는 언로딩 프레임(320)에 지지된 카세트 메거진(20)이 언로딩 테이블(312)의 한 쌍의 가이드 레일(316)로 쉽게 옮겨지도록 한다. 즉, 경사부(317a, 317b)는 언로딩 프레임(320)에 지지된 카세트 메거진(20)이 한 쌍의 가이드 레일(316)로 올라타도록 한다. 경사부(317a, 317b)를 통해 한 쌍의 가이드 레일(316)로 옮겨진 카세트 메거진(20)은 언로딩 프레임(320)이 메거진 인계 위치로 수평 이송되더라도 언로딩 프레임(320)의 이송과 함께 이송되지 않는다. 또한, 한 쌍의 가이드 레일(316)로 옮겨진 카세트 메거진(20)은 언로딩 프레임(320)의 이송에 의해 메거진 인계 위치로부터 메거진 언로딩 위치로 이송되는 카세트 메거진(20)의 이송에 의해 밀려 메거진 언로딩 위치로 슬라이딩된다.
메거진 스토퍼(318)는 한 쌍의 가이드 레일(316)의 타측 끝단에 인접한 언로딩 테이블(312)에 수직하게 설치된다. 이러한 메거진 스토퍼(318)는 메거진 언로딩 위치로 이송되는 카세트 메거진(20)의 이송을 정지시킨다.
언로딩 프레임(320)은 메거진 인계 위치에서 카세트 메거진(20)을 인계받아 지지하고, 프레임 이송부(330)의 구동에 따라 메거진 언로딩 위치 쪽으로 수평 이송함으로써 지지된 카세트 메거진(20)을 언로딩 테이블부(310)로 이송시킨다. 이를 위해, 언로딩 프레임(320)은 메거진 슬라이더(322), 및 한 쌍의 메거진 지지 부재(324)를 포함하여 구성된다.
메거진 슬라이더(322)는 프레임 이송부(330)에 결합되어 프레임 이송부(330)의 구동에 따라 메거진 언로딩 위치 쪽으로 수평 이송된다.
한 쌍의 메거진 지지 부재(324)는 메거진 슬라이더(322)의 내측면에 일정한 간격을 가지도록 나란하게 설치된다. 이러한 한 쌍의 메거진 지지 부재(324)는 메거진 인계 위치에서 메거진 이송 수단(200)으로부터 카세트 메거진(20)을 인계받아 지지하고, 메거진 슬라이더(322)의 수평 이송에 따라 메거진 언로딩 위치 쪽으로 수평 이송됨으로써 지지된 카세트 메거진(20)을 언로딩 테이블부(310)로 이송시킨다. 이를 위해, 한 쌍의 메거진 지지 부재(324) 각각은 카세트 메거진(20)을 지지하는 지지 레일(324a), 및 지지 레일(324a)에 지지된 카세트 메거진(20)의 측면을 가이드하도록 지지 레일(324a)에 설치된 제 2 측면 가이더(324b)를 포함하여 구성된다.
프레임 이송부(330)는 언로딩 프레임(320)에 결합되어 언로딩 프레임(320)에 지지된 카세트 메거진(20)이 메거진 언로딩 위치로 이송되도록 언로딩 프레임(320)을 수평 방향으로 이송시킨다. 이를 위해, 프레임 이송부(330)는 프레임 결합부(332), 및 프레임 이송 부재(334)를 포함하여 구성된다.
프레임 결합부(332)는 언로딩 프레임(320)의 메거진 슬라이더(322)에 결합된다.
프레임 이송 부재(334)는 언로딩 테이블(312)의 일측 배면에 설치됨과 아울러 복수의 이송 축(334a)을 통해 프레임 결합부(332)의 내측면에 결합된다. 이러한, 프레임 이송 부재(334)는 복수의 이송 축(334a)을 수평 방향으로 이송시킴으로써 프레임 결합부(332)에 결합된 언로딩 프레임(320)을 수평 방향으로 이송시킨다. 이때, 프레임 이송 부재(334)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식 또는 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식에 따라 복수의 이송 축(334a)을 수평 방향으로 이송시킬 수 있다.
상술한 메거진 언로딩 수단(300)은 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 낙하 또는 쓰러지는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 펜스(Fence; 340, 342), 및 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 도착 유무를 검출하는 메거진 도착 검출 부재(350)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한 쌍의 펜스(340, 342)는 한 쌍의 가이드 레일(316) 각각에 나란하도록 언로딩 테이블(312)의 가장자리 부분에 수직하게 설치되어 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 낙하 또는 쓰러지는 것을 방지한다.
메거진 도착 검출 부재(350)는 언로딩 테이블(312)의 타측에 설치된 한 쌍의 펜스(340, 342) 각각의 타측 간에 설치된다. 이러한 메거진 도착 검출 부재(340)는 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 도착 유무를 검출한다. 이를 위해, 일 실시 예에 따른 메거진 도착 검출 부재(350)는 메거진 검출 신호를 발신하는 발신기, 및 발신기로부터의 메거진 검출 신호를 수신 여부에 따라 카세트 메거진(20)의 도착 유무를 검출하여 제어부(미도시)에 제공하는 수신부로 구성된다. 다른 실시 예에 따른 메거진 도착 검출 부재(350)는 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)과의 접촉 여부에 따라 카세트 메거진(20)의 도착 유무를 검출하여 제어부(미도시)에 제공할 수도 있다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치는 컨베이어 모듈(100)과 메거진 이송 수단(200)을 이용한 카세트 메거진(20)의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진(20)의 로딩/언로딩을 수행함으로써 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
도 5a 내지 도 5j는 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 이용한 메거진 로딩/언로딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5j를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 이용한 메거진 로딩/언로딩 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(W)이 수납되고, 기판 출입구(22)가 상부를 향하는 카세트 메거진(20)을 컨베이어 모듈(100)의 일측에 로딩한다.
그런 다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 컨베이어 모듈(100)의 구동을 통해 카세트 메거진(20)을 메거진 로딩 위치로 수평 이송한다. 카세트 메거진(20)이 메거진 로딩 위치로 이송되면, 한 쌍의 제 1 메거진 크기 검출 센서(140a) 및 한 쌍의 제 2 메거진 크기 검출 센서(140c, 140d)를 통해 카세트 메거진(20)의 크기를 검출함과 아울러 방향 검출부를 통해 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 검출한다.
그런 다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 검출된 카세트 메거진(20)의 크기 정보에 따른 메거진 이송 수단(200)의 구동에 따라 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진(20)을 클램프한다. 즉, 이송 유닛(220)의 구동에 따라 소정 거리를 두고 이격된 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)를 메거진 로딩 위치로 이송시킨 후, 검출된 카세트 메거진(20)의 크기 정보에 따라 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)를 카세트 메거진(20) 쪽으로 이송시켜 카세트 메거진(20)을 클램프한다.
그런 다음, 도 5d 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 클램프된 카세트 메거진(20)을 기판 인출 위치로 이송하면서 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 변경시킨다. 즉, 이송 유닛(220)의 구동에 따라 클램핑 유닛(210)을 메거진 로딩 위치에서부터 기판 인출 위치로 상승시키면서, 도 5e 및 도 5f에 도시된 바와 같이, 회전 부재(216)의 구동을 통해 카세트 메거진(20)이 클램프된 클램핑 유닛(210)을 90도 회전시킨다. 이에 따라, 기판 인출 위치로 이송된 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향은 기판 인출 위치로 상승되는 동안 90도 회전되어 측부를 향하도록 기판 정렬 장치(10)의 방향으로 변경된다.
이어, 기판 정렬 장치(10)는 측부를 향하는 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22)를 통해 기판(W)을 한 장씩 인출하여 일정한 간격으로 정렬한다.
그런 다음, 기판 정렬 장치(10)에 의해 카세트 메거진(20)에서 기판(W)이 모두 인출되면, 도 5g에 도시된 바와 같이, 회전 부재(216)의 구동을 통해 카세트 메거진(20)이 클램프된 클램핑 유닛(210)을 90도 회전시킴으로써 카세트 메거진(20)의 기판 출입구(22) 방향을 상부로 회전시킨다.
그런 다음, 도 5h에 도시된 바와 같이, 메거진 언로딩 수단(300)의 언로딩 프레임(320)을 수평 이송시켜 메거진 인계 위치로 배치한 후, 도 5i에 도시된 바와 같이, 승강 유닛(220)의 구동을 통해 클램프 유닛(210)에 클램프된 카세트 메거진(20)을 하강시켜 메거진 인계 위치의 언로딩 프레임(320)에 안착시킨다. 이어서, 클램핑 유닛(210)의 클램프 이송 부재(214)를 구동하여 제 1 및 제 2 클램프 부재(212a, 212b)를 서로 이격시킴으로써 카세트 메거진(20)에 대한 클램핑을 해제한다. 이어서, 승강 유닛(220)의 구동을 통해 클램핑 유닛(210)을 상승시킨다.
그런 다음, 도 5j에 도시된 바와 같이, 카세트 메거진(20)이 안착된 언로딩 프레임(310)을 언로딩 테이블(312)의 가이드 레일(316)로 수평 이송시킴으로써 카세트 메거진(20)을 메거진 인계 위치로부터 메거진 언로딩 위치로 언로딩한다. 이때, 언로딩 프레임(320)의 수평 이송에 따라 카세트 메거진(20)은, 도 4의 확대도와 같이, 가이드 레일(316)에 형성된 경사부(317a, 317b)를 통해 언로딩 프레임(310)에서 가이드 레일(316)로 옮겨진다.
한편, 카세트 메거진(20)이 언로딩 테이블(312)로 언로딩되는 동안, 상술한 바와 같이, 새로운 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하고, 메거진 로딩 위치에서부터 기판 인출 위치로 상승시키면서 회전시키는 공정을 연속적으로 수행한다. 이어서, 새로운 카세트 메거진에 수납된 기판이 모두 인출되면, 새로운 카세트 메거진을 원위치로 회전시킨 후, 메거진 인계 위치로 하강시켜 언로딩 프레임(320)에 안착시킨 다음, 언로딩 프레임(320)에 안착된 새로운 카세트 메거진을 메거진 언로딩 위치로 이송시킨다. 이에 따라, 한 쌍의 가이드 레일(316) 상의 카세트 메거진(20)은 새로운 카세트 메거진의 이송에 따른 새로운 카세트 메거진의 푸싱에 의해 슬라이딩된다.
그런 다음, 메거진 도착 검출 부재(350)에 의해 카세트 메거진(20)의 도착 유무가 검출되면, 카세트 메거진(20)은 외부의 카세트 메거진 언로딩 장치에 의해 외부로 언로딩된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 메거진 로딩/언로딩 장치를 이용한 메거진 로딩/언로딩 방법은 컨베이어 모듈(100)과 메거진 이송 수단(200)을 이용한 카세트 메거진(20)의 이송과 회전을 통해 카세트 메거진(20)의 로딩/언로딩을 수행함으로써 카세트 메거진의 로딩/언로딩을 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 컨베이어 모듈 200: 메거진 이송 수단
210: 클램핑 유닛 220: 승강 유닛
300: 메거진 언로딩 수단 310: 언로딩 테이블부
312: 언로딩 테이블 320: 언로딩 프레임
330: 프레임 이송부
210: 클램핑 유닛 220: 승강 유닛
300: 메거진 언로딩 수단 310: 언로딩 테이블부
312: 언로딩 테이블 320: 언로딩 프레임
330: 프레임 이송부
Claims (17)
- 기판 출입구를 통해 복수의 기판이 수납된 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하는 컨베이어 모듈;
상기 메거진 로딩 위치로 이송된 상기 카세트 메거진을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 변경시키는 메거진 이송 수단; 및
상기 메거진 이송 수단으로부터 카세트 메거진을 인계받아 상기 컨베이어 모듈의 일측 상부의 메거진 언로딩 위치로 이송하는 메거진 언로딩 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향은 상기 메거진 로딩 위치에서 상기 기판 인출 위치로 상승되는 동안 90도 회전되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 메거진 로딩 위치로 이송된 상기 기판 출입구는 상부를 향하고, 상기 기판 인출 위치로 이송된 상기 기판 출입구는 측부를 향하는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 메거진 이송 수단은 상기 기판 인출 위치에서 상기 카세트 메거진에 수납된 기판이 모두 인출되면, 상기 기판 출입구의 방향을 원위치로 회전시킨 후, 원위치로 회전된 카세트 메거진을 하강시켜 상기 메거진 언로딩 수단에 인계하는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 메거진 언로딩 수단은,
상기 메거진 언로딩 위치에 설치된 언로딩 테이블부;
상기 카세트 메거진의 하부에 대응되는 메거진 인계 위치와 상기 메거진 언로딩 위치 간에 이송 가능하도록 상기 언로딩 테이블부에 설치되어 상기 메거진 인계 위치에서 상기 메거진 이송 수단으로부터 상기 카세트 메거진을 인계받는 언로딩 프레임; 및
상기 언로딩 테이블부에 설치되어 상기 언로딩 프레임을 메거진 인계 위치와 상기 메거진 언로딩 위치 간에 수평 이송시키는 프레임 이송 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 언로딩 테이블부는,
상기 컨베이어 모듈의 일측 상부에 배치된 언로딩 테이블;
상기 언로딩 테이블을 지지하는 복수의 테이블 지지대; 및
상기 언로딩 테이블에 나란하게 설치되어 상기 메거진 언로딩 위치로 이송되는 카세트 메거진을 지지하는 한 쌍의 가이드 레일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 언로딩 테이블부는 상기 한 쌍의 가이드 레일 각각의 끝단에 소정 기울기를 가지도록 형성되어 상기 언로딩 프레임에 안착된 카세트 메거진이 상기 한 쌍의 가이드 레일 상으로 옮겨지도록 하는 경사부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 메거진 언로딩 수단은 상기 언로딩 테이블부에 설치되어 상기 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진의 도착 유무를 검출하는 메거진 도착 검출 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메거진 이송 수단은,
상기 카세트 메거진을 클램핑하고, 클램핑된 카세트 메거진을 회전시키는 클램핑 유닛; 및
상기 클램핑 유닛을 승강시키는 승강 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 클램핑 유닛은,
상기 카세트 메거진의 양 측면을 클램핑하는 한 쌍의 클램프 부재;
상기 한 쌍의 클램프 부재가 상기 카세트 메거진을 클램핑하도록 상기 한 쌍의 클램프 부재 중 적어도 하나를 이송시키는 클램프 이송 부재; 및
상기 승강 유닛에 설치되어 상기 클램프 이송 부재를 회전시키는 회전 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 메거진 로딩 위치에 설치되어 상기 카세트 메거진의 크기를 검출하는 크기 검출 부재; 및
상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 검출하는 방향 검출 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 장치. - 기판 출입구를 통해 복수의 기판이 수납된 카세트 메거진을 메거진 로딩 위치로 이송하는 로딩 단계;
상기 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진을 클램핑하는 클램핑 단계;
상기 클램핑된 카세트 메거진을 기판 인출 위치로 이송시킴과 아울러 상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 변경시키는 이송 단계; 및
상기 기판 인출 위치에서 상기 카세트 메거진에 수납된 기판이 모두 인출되면, 상기 카세트 메거진을 메거진 언로딩 위치로 이송하는 언로딩 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향은 상기 메거진 로딩 위치에서 상기 기판 인출 위치로 상승되는 동안 90도 회전되는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 메거진 로딩 위치로 이송된 상기 기판 출입구는 상부를 향하고, 상기 기판 인출 위치로 이송된 상기 기판 출입구는 측부를 향하는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 로딩 단계는,
상기 메거진 로딩 위치로 이송된 카세트 메거진의 크기를 검출하는 단계; 및
상기 카세트 메거진의 기판 출입구 방향을 검출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 언로딩 단계는,
상기 기판 출입구의 방향을 원위치로 회전시키는 단계;
상기 원위치로 회전된 카세트 메거진을 메거진 인계 위치로 하강시키는 단계; 및
상기 메거진 인계 위치로 하강된 카세트 메거진을 수평 이송시켜 상기 메거진 언로딩 위치로 이송시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 언로딩 단계는 상기 메거진 언로딩 위치로 이송된 카세트 메거진의 유무를 검출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 카세트 메거진 로딩/언로딩 방법.
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