KR20130025236A - 기판 이송용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 이송용 로봇에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 기판 이송용 로봇은 기판의 가장자리가 안착되는 기판안착부가 구비된 기판안착대 상에 기판을 안착시키기 위하여 기판을 정렬하고 이송하는 기판 이송용 로봇에 있어서, 상기 기판을 정렬 및 이송하는 동안 상기 기판이 위치하게 되는 로봇핸드; 상기 로봇핸드의 일측에 연결되어 회전 및 이동 가능한 관절을 가지고 실질적으로 상기 로봇핸드에 위치한 상기 기판을 이송되도록 하는 로봇암; 및 상기 로봇핸드의 타측의 상부면에 접하여 위치하며, 상기 기판의 정렬 시 기판의 일측 모서리를 지지하여 정렬되도록 하는 스토퍼;를 포함하되, 상기 스토퍼는, 외측면이 상기 로봇핸드의 상부표면의 수직방향과 일정 각도를 이루며 기울어진 형상인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇을 특징으로 한다. 이에 의하여, 기판 정렬시 스토퍼에 발생되는 마모홈에 기판이 걸리지 않도록 하며, 스토퍼의 외측면의 로봇핸드의 수직방향에 대한 경사각이 2 ° ~ 5 °로를 형성되어, 기판 정렬시 기판이 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는 기판 이송용 로봇이 제공된다.

Description

기판 이송용 로봇 {THE ROBOT FOR TRANSFERRING AND ALIGNING A GLASS}

본 발명은 기판 이송용 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 정렬하여 이송하는 기판 이송용 로봇에서, 로봇암 상에 기판을 수취하여 기판을 정렬할 때 기판의 일 측이 로봇암 일단부에 마련되어 있는 정렬용 스토퍼에 접촉하여 정렬용 스토퍼 측면에 발생하는 마모홈으로 인해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 이송용 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 엘시디(LCD) 등의 공정 중에 유리 등의 재질로 이루어진 기판을 이송시에는 기판 이송용 로봇이 사용된다.

이 기판 이송용 로봇은 기판을 전공정에서 후공정으로 이송을 담당하며, 기판 이송 후, 후공정을 위해 기판을 정렬하는 기능을 포함하는 기능을 수행한다.

일본공개특허 제1998-095529호와 일본공개특허 제1993-100199호에는 종래 기판 이송용 로봇이 개시되어 있다.

여기서, 다관절 로봇암의 말단에는 기판이 안착되는 핸드부가 설치되고, 핸드부의 선단부의 상면에는 기판의 선단을 지지하는 수단으로서 스토퍼가 설치된다.

또한, 로봇핸드는 로봇암과 결합되는 소정의 관절기구를 통해 회전 및 이동가능하도록 설치되며, 로봇핸드의 좌우측면에는 통상적으로 로봇핸드에 안착된 기판을 좌우방향으로 정렬하기 위한 수단으로 좌우 양측에는 한 쌍의 좌우방향 액추에이터가 설치되고, 스토퍼에 기판의 선단부가 맞닿도록 기판을 가압하는 스토퍼의 대향측에 전후방향 액추에이터가 설치된다. 이때, 각 액추에이터는 로봇핸드와 함께 이동가능하도록 설치된다.

이와 같은 다수의 액추에이터와 스토퍼에 의해 기판은 좌우 및 전후방향으로정렬되며, 이 같은 상태에서 도 1에 도시된 바와 같은 후속공정을 이행하기 위한 기판안착대(210)에 기판(A)을 안착시키게 된다.

여기서, 기판안착대(210)는 소정의 구동수단에 의해 상하방향으로 이동가능하며 가장자리에는 기판(A)의 모서리부분이 안착되는 기판안착부(220)가 설치된다.

기판을 안착시키기 위한 구체적인 공정을 살펴보면, 도 2 및 도 3에서와 같이, 전공정을 마친 기판(A)을 로봇핸드(110)가 수취하여 제1액추에이터(131)와 스토퍼(120)가 함께 기판을 전후방향으로 정렬하고, 좌우방향으로는 한 쌍의 제2액추에이터(132)에 의해 정렬한다.

그리고, 로봇핸드(110)가 기판안착대(210)의 상부로 이동한 상태에서, 기판안착부(220)가 상승하여 기판(A)의 모서리부분이 기판안착부(220)에 안착되도록 한다. 이어, 로봇핸드(110)가 하향으로 이동하여 기판(A)으로부터 이격되면서 후방으로 이동하여 기판안착대(210)로부터 빠져나오게 된다.

그런데, 로봇핸드(110)에 안착되는 기판(A)을 수취하여 스토퍼와 함께 제1액추에이터에 의해 정렬시, 도 4에서와 같이, 기판(A)에 의한 반복적인 충격에 의해 스토퍼(120)에 마모홈(121)이 발생하게 되어, 전후방향으로 기판을 정렬시 기판(A)의 말단이 마모홈(121)에 걸리게 되는 문제점이 있었다.

결과적으로, 도 5에서와 같이, 기판안착대(210)가 상향으로 상승하여 기판안착부(220)에 기판(A)의 모서리부분이 안착된 상태에서 로봇핸드(110)가 하향으로 이동시, 기판(A)의 말단이 마모홈(121)에 걸린 상태가 되어 기판(A) 불량 및 파손 등의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판 정렬시 스토퍼에 발생되는 마모홈에 기판이 걸리지 않도록 하는 스토퍼를 가지는 기판 이송용 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 스토퍼의 외측면의 로봇핸드의 수직방향에 대한 경사각이 2 ° ~ 5 °로를 형성되어, 기판 정렬시 기판이 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는 기판 이송용 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 기판의 가장자리가 안착되는 기판안착부가 구비된 기판안착대 상에 기판을 안착시키기 위하여 기판을 정렬하고 이송하는 기판 이송용 로봇에 있어서, 상기 기판을 정렬 및 이송하는 동안 상기 기판이 위치하게 되는 로봇핸드; 상기 로봇핸드의 일측에 연결되어 회전 및 이동 가능한 관절을 가지고 실질적으로 상기 로봇핸드에 위치한 상기 기판을 이송되도록 하는 로봇암; 및 상기 로봇핸드의 타측의 상부면에 접하여 위치하며, 상기 기판의 정렬 시 기판의 일측 모서리를 지지하여 정렬되도록 하는 스토퍼;를 포함하되, 상기 스토퍼는, 외측면이 상기 로봇핸드의 상부표면의 수직방향과 일정 각도를 이루며 기울어진 형상인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇에 의해 달성된다.

여기서, 상기 스토퍼는, 그 상부로부터 상기 로봇핸드와 접해있는 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 테이퍼 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 스토퍼의 외측면과 상기 로봇핸드의 표면의 수직방향이 이루는 각도는 2도 내지 5도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 기판 이송용 로봇은, 상기 로봇핸드와 상기 로봇암이 연결된 영역의 중앙부에 배치되어, 상기 로봇핸드 상에 위치하는 기판이 상기 스토퍼에 닿아 지지되도록 하는 전후방향 정렬부와, 상기 로봇핸드와 상기 로봇암이 연결된 영역의 좌우측에 배치되어, 상기 기판을 좌우방향으로 정렬하는 좌우방향 정렬부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판 정렬시 스토퍼에 발생되는 마모홈에 기판이 걸리지 않도록 하는 스토퍼를 가지는 기판 이송용 로봇이 제공된다.

또한, 스토퍼의 외측면의 로봇핸드의 수직방향에 대한 경사각이 2 ° ~ 5 °로를 형성되어, 기판 정렬시 기판이 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는 기판 이송용 로봇이 제공된다.

도 1 내지 도 5는 종래 기판 이송용 로봇의 개략도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송용 로봇의 개략도,
도 7은 도 6의 스토퍼의 단면도,
도 8과 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송용 로봇의 기판 정렬도,
도 10은 스토퍼 외측면 형성각에 따른 기판의 정렬도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송용 로봇에 대하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송용 로봇의 개략도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송용 로봇(1)은 스토퍼(11)를 구비한 로봇핸드(10)와 정렬부(20)를 포함하여 구성된다.

상기 로봇핸드(10)는 기판(A)이 상면에 안착되도록 평판으로서, 기판 수취를 용이하게 하기 위해 포크 형태로 마련되며, 회전 및 이송가능하도록 설치되는 소정의 로봇암(미도시)의 선단에 결합되어, X축, Y축, Z축으로 회전 및 이동된다.

여기서, 스토퍼(11)는 로봇핸드(10)의 전방 말단 상면에 돌출되도록 설치되며, 다수 개로 마련되어 서로 이격배치된다. 본 실시예에서는 한 쌍의 스토퍼(11)가 설치된 것이 도시되어 있다.

또한, 스토퍼(11)는 도 7에서와 같이 로봇핸드(10)와 결합되는 결합핀(111)과, 결합핀(111)을 감싸는 완충부(112)를 포함할 수 있다.

이때, 완충부(112)는 대략 원통형상으로 마련되며, 상부로부터 로봇핸드(10)와 접해있는 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 테이퍼 형상으로 마련되며, 그 외측면의 경사각(θ)은 대략 2°~ 5°로 형성된다.

또한, 로봇핸드(10)의 상면에는 기판(A)의 저면이 안정적으로 안착되도록 다수의 패드(12)들이 설치될 수 있다.

상기 정렬부(20)는 기판(A)을 평면 상에 이동시켜 정렬되도록 하는 기구로서, 기판(A)을 기준으로 하여 전후방향 정렬부(21)와 좌우방향 정렬부(22)를 포함하여 구성된다(도 6참조).

상기 전후방향 정렬부(21)는 소정의 액추에이터로서, 로봇핸드(10)의 후방측에 연결되는 로봇암과의 중앙부에 배치되어, 로봇핸드(10) 상에 위치하는 기판(A)이 스토퍼(11)에 닿아 지지되도록 그 선단이 전후방향으로 왕복운동을 하도록 설치된다.

상기 좌우방향 정렬부(22)는 한 쌍의 액추에이터로 마련되며, 로봇핸드(10)와 로봇암이 연결된 영역의 좌우측에 각각 배치되어, 기판의 좌우측 단면을 가압하여 기판이 좌우방향으로 정렬하되도록 설치된다.

즉, 도 8에서와 같이, 기판(A)의 전후방향 정렬시, 패드(30) 상에 안착된 기판(A)은 전후방향 정렬부(21)에 의해 후방 측면이 가압되어 스토퍼(11)에 의해 지지되도록 전방으로 운동하여 전후방향으로 정렬된다.

이때, 스토퍼(11)의 외측면이 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성되어 있으므로, 기판(A)의 반복적인 충격에 의해 스토퍼(11)의 외측면에는 마모홈(112a)이 발생하나, 스토퍼(11)의 외측면의 경사각에 의해 마모홈(112a)이 대략 "L"자 형태로 발생하게 된다.

결과적으로, 도 9에서와 같이, 로봇핸드(10)가 기판(A)을 기판안착대(40)의 기판안착부(41)에 안착시킬 때, 또는 로봇암(10)이 외측으로 빠져나갈 때, 기판(A)과 스토퍼(22) 간에 서로 간섭되는 현상이 없어지게 되어 종래와 같은 기판이 마모홈(112a)에 걸리는 현상이 방지된다.

또한, 스토퍼(22)의 외측면 경사각은 로봇핸드(10)의 표면의 수직방향에 대해 대략 2° ~ 5°로 형성된다.

즉, 경사각(θ')이 2°미만인 경우에는 종래와 같이 대략 "ㄷ"자 형태의 마모홈이 발생되어 기판의 걸림현상이 발생하게 되며, 도 10에서와 같이, 경사각(θ')이 5°를 초과하는 경우에는 기판(A)이 스토퍼(22)의 경사면을 따라 미끄러지는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 가장 안정적인 경사각이 2° ~ 5°로 형성되는 것이 기판의 걸림현상 및 미끄럼 방지에 가장 적합하다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 로봇암 11 : 스토퍼
111 : 결합핀 112 : 완충부
20 : 정렬부 21 : 전후방향 정렬부
22 : 좌우방향 정렬부 30 : 패드
40 : 기판안착대 41 : 기판안착부

Claims (4)

1. 기판의 가장자리가 안착되는 기판안착부가 구비된 기판안착대 상에 기판을 안착시키기 위하여 기판을 정렬하고 이송하는 기판 이송용 로봇에 있어서,
   상기 기판을 정렬 및 이송하는 동안 상기 기판이 위치하게 되는 로봇핸드;
   상기 로봇핸드의 일측에 연결되어 회전 및 이동 가능한 관절을 가지고 실질적으로 상기 로봇핸드에 위치한 상기 기판을 이송되도록 하는 로봇암; 및
   상기 로봇핸드의 타측의 상부면에 접하여 위치하며, 상기 기판의 정렬 시 기판의 일측 모서리를 지지하여 정렬되도록 하는 스토퍼;를 포함하되,
   상기 스토퍼는, 외측면이 상기 로봇핸드의 상부표면의 수직방향과 일정 각도를 이루며 기울어진 형상인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 스토퍼는, 상부로부터 상기 로봇핸드와 접해있는 하부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스토퍼의 외측면과 상기 로봇핸드의 표면의 수직방향이 이루는 각도는 2도 내지 5도인 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기판 이송용 로봇은,
   상기 로봇핸드와 상기 로봇암이 연결된 영역의 중앙부에 배치되어, 상기 로봇핸드 상에 위치하는 기판이 상기 스토퍼에 닿아 지지되도록 하는 전후방향 정렬부와,
   상기 로봇핸드와 상기 로봇암이 연결된 영역의 좌우측에 배치되어, 상기 기판을 좌우방향으로 정렬하는 좌우방향 정렬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송용 로봇.

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