KR20130117078A - 기판 얼라인먼트용 이송로봇 - Google Patents

기판 얼라인먼트용 이송로봇 Download PDF

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KR20130117078A
KR20130117078A KR1020120039784A KR20120039784A KR20130117078A KR 20130117078 A KR20130117078 A KR 20130117078A KR 1020120039784 A KR1020120039784 A KR 1020120039784A KR 20120039784 A KR20120039784 A KR 20120039784A KR 20130117078 A KR20130117078 A KR 20130117078A
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이재춘
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하이디스 테크놀로지 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇은 상부면에 이송할 기판이 슬라이딩 이동되어 정렬되는 로봇핸드; 상기 로봇핸드의 좌우 측부에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 좌우방향으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제1정렬부; 상기 로봇핸드의 전후방에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 전방으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제2정렬부; 및, 상기 로봇핸드에 상향으로 돌출되면서 상호 이격설치되며, 기판이 슬라이딩 이동되면서 정렬시 상기 기판의 저면과 회전접촉하면서 상기 기판의 슬라이딩 이동을 가이드하는 다수 개의 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 이송할 기판을 로봇핸드의 상부에서 슬라이딩 이동되도록 하여 정렬시, 로봇핸드와의 접촉되는 부분을 최소화하여 기판면의 훼손을 방지할 수 있으며, 반복적인 사용에도 마모발생이 실질적으로 거의 발생하지 않아 마찰증가로 인한 기판 측부의 크랙발생을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇이 제공된다.

Description

기판 얼라인먼트용 이송로봇{THE ROBOT FOR TRANSFERRING AND ALIGNING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송할 기판을 로봇핸드의 상부면에서 슬라이딩 이동시켜 정렬시 기판 파손을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 엘시디(LCD) 등의 공정 중에 유리 등의 재질로 이루어진 기판을 이송시에는 기판 얼라인먼트용 이송로봇이 사용된다.
이 기판 얼라인먼트용 이송로봇은 기판을 전공정에서 후공정으로 이송을 담당하며, 기판 이송 전과 후 수취하는 기판을 정렬하는 등의 기능을 수행한다.
도 1은 종래 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 개략도이고, 도 2는 도 1의 로봇핸드의 상세도이다. 도 1을 참조하면, 다관절 로봇암(미도시)의 말단에는 기판(p)이 안착되는 로봇핸드(110)가 설치된다.
상기 로봇핸드(110)는 로봇암과 결합되는 소정의 관절기구를 통해 회전 및 이동가능하도록 설치된다.
또한, 로봇핸드(110)의 좌우측면에는 통상적으로 로봇핸드(110)에 안착된 기판(p)을 좌우방향으로 정렬하기 위한 수단으로서 좌우 또는 상하방향으로 기판을 클램프하여 이동하는 제1정렬부(120)가 각각 설치된다.
또한, 로봇핸드(110)의 전후방향으로의 기판의 정렬을 위한 제2정렬부(130)로서, 로봇핸드(110)의 후방 측에는 기판(p)을 전방으로 가압하도록 설치되는 액추에이터(131)가 설치되며, 로봇핸드(110)의 전방 단부 측 상면에는 액추에이터(131)에 의해 슬라이딩 이동되는 기판(p)의 전방 측 단부를 지지하는 수단으로서 스토퍼(132)가 설치된다. 이때, 제1정렬부(120)와 제2정렬부(130)는 로봇핸드(110)와 함께 이동가능하도록 설치된다.
또한, 기판(p)의 위치를 정렬하기 위해 제1정렬부(120) 및 제2정렬부(130)에 의해 기판(p)을 정렬시, 기판(p)의 슬라이딩 이동에 따른 기판(p) 저면과의 접촉마찰을 완화하기 위한 패드(140)가 로봇핸드(110)의 상부면에 상호 이격되어 다수 개가 상향으로 돌출되도록 설치된다.
이때, 패드(140)는, 도 2를 참조하면, 기판(p)이 결합되는 부분에 나사산을 형성하여 로봇핸드(110)의 상부면에 삽입설치된다.
이 같이 설치된 패드를 통해, 기판(p)의 슬라이딩 이동으로 인해 발생하는 마찰에 의한 기판(p) 손상을 방지했었다.
그런데, 종래 로봇핸드(110)에 설치되는 패드는 기판(p)의 저면과 접촉으로 인한 마찰이 작긴 하나 일정 수준의 마찰이 발생하며, 아울러 반복적인 사용으로 인해 마모가 발생하여 기판(p)과의 마찰이 점차 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 액추에이터들에 의해 기판(p)이 슬라이딩 이동되면서 기판(p)이 정렬될 때, 반복적 사용에 따른 마모발생에 의한 패드(140)의 마찰력이 증가함에 따라 기판(p)이 슬라이딩 이동되지 않게 되어 액추에이터들이 가압하는 기판(p) 측면에서 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이송할 기판을 로봇핸드의 상부에서 슬라이딩 이동되도록 하여 정렬시, 로봇핸드와의 접촉되는 부분을 최소화하여 기판면의 훼손을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇을 제공함에 있다.
또한, 반복적인 사용에도 마모발생이 실질적으로 거의 발생하지 않아 마찰증가로 인한 기판 측부의 크랙발생을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇을 제공함에 있다.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 있어서, 상부면에 이송할 기판이 슬라이딩 이동되어 정렬되는 로봇핸드; 상기 로봇핸드의 좌우 측부에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 좌우방향으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제1정렬부; 상기 로봇핸드의 전후방에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 전방으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제2정렬부; 및, 상기 로봇핸드에 상향으로 돌출되면서 상호 이격설치되며, 기판이 슬라이딩 이동되면서 정렬시 상기 기판의 저면과 회전접촉하면서 상기 기판의 슬라이딩 이동을 가이드하는 다수 개의 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 의해 달성된다.
여기서, 상기 회전가이드부는 기판의 저면과 회전하면서 접촉하는 회전부재와, 상기 로봇핸드의 상부면에 함몰형성되어 상기 회전부재가 내입되는 내입부를 포함한다.
또한, 상기 내입부의 입구직경은 상기 회전부재의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 내입부의 바닥면에는 상기 회전부재의 일부가 수용되는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전가이드부는 회전부재와, 상기 로봇핸드의 저면으로부터 관통형성되면서 상기 로봇핸드의 상부면으로 갈수록 직경이 작게 형성되는 내입부와, 상기 로봇핸드의 저면으로부터 상기 내입부로 내입되는 상기 회전부재의 일부가 상기 로봇핸드의 상부면으로 돌출되도록 하면서 상기 회전부재를 지지하도록 상기 내입부에 결합되는 지지부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부재 중 상기 회전부재와 맞닿는 면에는 상기 회전부재의 일부를 수용하는 수용부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전부재는 구 형상 또는 롤러 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 회전부재가 롤러 형상인 경우, 상기 회전부재는 롤러와, 상기 롤러와 상기 기판의 접촉면과 수직방향으로 돌출형성되는 회전축을 포함하고, 상기 내입부에는 상기 회전축이 위치하는 회전축용 내입부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1정렬부는 상기 로봇핸드의 좌우 측부에 각각 설치되어 상기 로봇핸드에 안착된 기판의 좌우 측부를 클램프하여 상하좌우 방향으로 이동가능하게 하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 제2정렬부는 상기 로봇핸드의 후방에서 상기 로봇핸드에 안착된 기판을 전방으로 슬라이딩 이동되도록 하는 액추에이터와, 상기 로봇핸드의 전방 상부면에 돌출형성되어 전방으로 슬라이딩 이동되는 기판의 전방 측 단부를 지지하는 스토퍼를 포함할 수 있다.
[선행문헌]
(특허문헌 1) 일본공개특허 제1998-095529호
(특허문헌 2) 일본공개특허 제1993-100199호
본 발명에 따르면, 이송할 기판을 로봇핸드의 상부에서 슬라이딩 이동되도록 하여 정렬시, 로봇핸드와의 접촉되는 부분을 최소화하여 기판면의 훼손을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇이 제공된다.
또한, 반복적인 사용에도 마모발생이 실질적으로 거의 발생하지 않아 마찰증가로 인한 기판 측부의 크랙발생을 방지할 수 있는 기판 얼라인먼트용 이송로봇이 제공된다.
도 1은 로봇이송장치의 개략도,
도 2는 도 1의 로봇핸드에 설치되는 패드의 상세도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 개략도,
도 4는 도 3의 회전가이드부의 상세도,
도 5는 도 3의 작동상태도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 회전가이드부의 분해도,
도 7은 도 6의 결합도이다.
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 얼라인먼트용 이송로봇에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 개략도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 기판 얼라인먼트용 이송로봇은 로봇핸드(10), 제1정렬부(20), 제2정렬부(30) 및 회전가이드부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 로봇핸드(10)는 상부면에 이송할 기판이 안착되며, 이 상태에서 후술할 제1정렬부(20), 제2정렬부(30)에 의해 기판이 슬라이딩 이동하여 전후좌우방향으로 정렬된다.
상기 제1정렬부(20)는 종래와 같이 로봇핸드(10)의 좌우 측부에 각각 설치되며, 로봇핸드(10)에 안착된 기판의 좌우 측부를 클램프하며, 좌우방향 및 상하방향으로 이동되도록 설치된다.
상기 제2정렬부(30)는 종래와 같이 로봇핸드(10)의 후방에 설치되어 로봇핸드(10)에 안착된 기판을 전방으로 가압하는 액추에이터(31)와, 로봇핸드(10)의 전방 측 단부에 상향으로 돌출되면서 상호 이격된 스토퍼(32)를 포함하여 구성된다.
즉, 로봇핸드(10)의 상부면에 안착된 기판의 후방 측부를 액추에이터(31)가 전방으로 가압하여 기판의 전방 측 단부가 스토퍼(32)에 의해 지지될 때까지 기판을 슬라이딩 이동되도록 한다.
도 4는 도 3의 회전가이드부의 상세도이다. 도 4를 참조하면, 상기 회전가이드부(40)는 로봇핸드(10)에 상향으로 돌출되면서 상호 이격설치되며, 회전부재(41)와 내입부(42)를 포함하여 구성된다.
상기 회전부재(41)는 구 형상으로 마련되며, 상기 내입부(42)는 로봇핸드(10)의 상부면에 함몰형성된다.
이때, 내입부(42)의 직경은 회전부재(41)의 직경보다 다소 크게 형성되어 회전부재(41)의 회전의 안정성을 담보하며, 입구인 상단의 직경은 회전부재(41)의 직경보다 작게 형성되어 회전부재(41)의 이탈이 방지된다.
또한, 내입부(42)의 바닥면은 회전부재(41)의 외측면의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률을 가지는 수용부(42a)가 함몰형성되어, 회전부재(41)가 수용부(42a)에 위치한 상태에서 회전시 안정적인 회전을 담보할 수 있다.
지금부터는 상술한 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 작동상태에 대해 설명한다. 도 5는 도 3의 작동상태도이다. 도 5를 참조하면, 제1정렬부(20)에 의해 좌우방향으로 기판(P)이 정렬될 때, 또는 제2정렬부(30)에 의해 기판(P)이 전후방향으로 정렬될 때, 기판(P)의 저면은 회전부재(41)의 외측면과 맞닿아 슬라이딩 이동하게 된다.
즉, 기판(P)과 회전부재(41)의 접촉되는 부분은 최소화된 상태에서 기판(P)의 슬라이딩 이동을 가이드함으로써 회전부재(41)의 마모가 최소화되고, 기판면의 훼손을 최소화할 수 있다.
아울러, 회전부재(41)의 마모가 최소화되어 실질적으로 기판(P)과의 마찰증가가 발생하지 않게 되므로 기판(P)의 측부에서 액추에이터의 가압력에 따른 크랙은 발생하지 않게 된다.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 대해 설명한다. 본 발명의 제2실시예에서는 제1실시예와 비교하여 본 발명의 핵심인 회전가이드부(40)의 구성이 일부 변경된다. 이외 구성은 실질적으로 제1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 회전가이드부의 분해도이고, 도 7은 도 6의 결합도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 회전가이드부(40)는 회전부재(41), 내입부(42) 및 지지부재(43)를 포함하여 구성된다.
상기 회전부재(41)는 제1실시예와 동일하게 마련되며, 상기 내입부(42)는 로봇핸드(10)에 저면으로부터 관통된 홀 형상으로 형성되며, 상부면으로 갈수록 직경이 작게 형성되어 회전부재(41)가 로봇핸드(10)의 저면으로부터 내입된다.
상기 지지부재(43)는 내입부(42)에 소정의 볼트 등의 체결수단으로 결합되어 내입부(41)에 내입되는 회전부재(41)를 지지한다.
이때, 회전부재(41)는 상부 일부가 로봇핸드(10)의 상부면으로 돌출되도록 위치한다.
상기 지지부재(43)는 도시된 바와 같이 볼트 등의 체결수단으로 고정될 수도 있으며, 소정의 접착수단에 의해 결합될 수 있다.
한편, 지지부재(43) 중 회전부재(41)와 맞닿는 면에는 상술한 제1실시예에서와 같이 함몰된 형태의 수용부(43a)가 형성되어 회전부재(41)의 회전 안정성을 담보할 수 있다.
즉, 도 7과 같이 결합된 상태에서, 기판이 슬라이딩 이동하면서 정렬시 기판과의 접촉을 최소화하여 기판면의 훼손을 최소화할 수 있고, 반복 사용에 따른 마모가 실질적으로 발생하지 않아 기판과의 마찰증가가 방지되어 액추에이터에 의한 기판 측부의 크랙발생이 방지될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 대해 설명한다. 본 발명의 제3실시예에서는 회전가이드부가 롤러형상으로 마련된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 얼라인먼트용 이송로봇의 회전가이드부의 개략도이고, 도 9는 도 8의 작동상태도이다.
도 8을 참조하면, 회전가이드부(40)는 회전부재(41), 내입부(42) 및 회전축용 내입부(42a)를 포함하여 구성된다.
여기서, 회전부재(41)는 롤러(41a)와, 롤러(41a)와 기판의 접촉면과 수직방향으로 돌출형성되는 회전축(41b)을 포함하여 구성된다.
또한, 내입부(42)는 로봇핸드(10)의 상부면에 롤러(41a)가 삽입될 정도의 크기로 함몰형성되며, 내입부(42)의 바닥면에는 제1실시예에서와 같이 롤러(41a)의 일부를 수용하도록 함몰된 수용부(42a)가 형성되고, 내입부(42)의 입구 측 양측에는 회전축(41b)이 내입되도록 함몰된 회전축용 내입부(42b)가 형성된다.
여기서, 회전축용 내입부(42b)의 방향은 좌우방향으로 설치된다. 즉, 도 9에서와 같이, 전후방향 정렬시에 회전가이드부(40)가 기판의 저면과 회전접촉하면서 기판을 전방에 위치하는 스토퍼(32)까지 슬라이딩 이동되도록 할 수 있다.
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 : 로봇핸드 20 : 제1액추에이터
30 : 제2액추에이터 40 : 제3액추에이터
50 : 스토퍼 40 : 회전가이드부
41 : 회전부재 42 : 내입부
62a,63a : 수용부 43 : 지지부재

Claims (10)

  1. 기판 얼라인먼트용 이송로봇에 있어서,
    상부면에 이송할 기판이 슬라이딩 이동되어 정렬되는 로봇핸드;
    상기 로봇핸드의 좌우 측부에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 좌우방향으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제1정렬부;
    상기 로봇핸드의 전후방에 설치되며, 로봇핸드의 상부면에 안착된 기판을 전방으로 가압하여 슬라이딩 이동시켜 상기 기판을 정렬하는 제2정렬부; 및,
    상기 로봇핸드에 상향으로 돌출되면서 상호 이격설치되며, 기판이 슬라이딩 이동되면서 정렬시 상기 기판의 저면과 회전접촉하면서 상기 기판의 슬라이딩 이동을 가이드하는 다수 개의 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전가이드부는 기판의 저면과 회전하면서 접촉하는 회전부재와, 상기 로봇핸드의 상부면에 함몰형성되어 상기 회전부재가 내입되는 내입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 내입부의 입구직경은 상기 회전부재의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 내입부의 바닥면에는 상기 회전부재의 일부가 수용되는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회전가이드부는 회전부재와, 상기 로봇핸드의 저면으로부터 관통형성되면서 상기 로봇핸드의 상부면으로 갈수록 직경이 작게 형성되는 내입부와, 상기 로봇핸드의 저면으로부터 상기 내입부로 내입되는 상기 회전부재의 일부가 상기 로봇핸드의 상부면으로 돌출되도록 하면서 상기 회전부재를 지지하도록 상기 내입부에 결합되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지부재 중 상기 회전부재와 맞닿는 면에는 상기 회전부재의 일부를 수용하는 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 회전부재는 구 형상 또는 롤러 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 회전부재가 롤러 형상인 경우, 상기 회전부재는 롤러와, 상기 롤러와 상기 기판의 접촉면과 수직방향으로 돌출형성되는 회전축을 포함하고,
    상기 내입부에는 상기 회전축이 위치하는 회전축용 내입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1정렬부는 상기 로봇핸드의 좌우 측부에 각각 설치되어 상기 로봇핸드에 안착된 기판의 좌우 측부를 클램프하여 상하좌우 방향으로 이동가능하게 하도록 설치된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2정렬부는 상기 로봇핸드의 후방에서 상기 로봇핸드에 안착된 기판을 전방으로 슬라이딩 이동되도록 하는 액추에이터와, 상기 로봇핸드의 전방 상부면에 돌출형성되어 전방으로 슬라이딩 이동되는 기판의 전방 측 단부를 지지하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인먼트용 이송로봇.
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