KR20150012159A - 반송시스템 - Google Patents

Abstract

반송시스템이 개시된다. 복수의 주행레일과 복수의 주행레일을 상호 연결하는 분기 및 합류레일을 포함하며, 주행레일과 분기 및 합류레일이 연결되는 분기영역에 직진주행을 안내하는 직진분기가이드와 분기주행을 안내하는 커브분기가이드가 마련되며, 주행레일을 따라 반송되는 대상물이 출입할 수 있도록 출입개구가 마련되는 레일시스템; 레일시스템의 출발지부터 목적지까지 대상물을 반송하도록 주행레일에 주행 가능하도록 탑재되는 캐리어 유닛; 직진주행 및 분기주행 중 어느 하나가 선택되도록 상하방향으로 이동되는 복수의 분기롤러를 구비하되, 캐리어 유닛이 분기영역으로 진입될 때, 복수의 분기롤러 중 어느 하나를 직진분기가이드와 커브분기가이드 중 어느 하나에 선택적으로 접촉 지지시키는 분기롤러유닛; 및 대상물을 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩하도록 레일시스템에 마련되되, 출입개구를 통해 대상물을 반입 또는 반출하여 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩시킬 수 있는 이적재유닛을 포함한다.

Description

반송시스템{OVERHEAD HOIST SHUTTLE SYSTEM}

본 발명은, 반송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 천장에 설치된 레일을 따라 이동하는 반송대차에 의해 목적지까지 반송 대상물을 자동으로 운반할 수 있는 반송시스템에 관한 것이다.

OHS 또는 OHT(Overhead Hoist Shuttle OR Transport, 천장 대차시스템)은 이송할 소형 반송 대상물이 많은 대형병원, 반도체 및 평판 디스플레이 생산공장 등에 설치된다. 천장 대차시스템은 천장에 설치된 레일을 따라 주행하며 대상물을 운반하는 반송대차와, 반송대차의 주행을 안내하기 위한 레일을 갖는 궤도 등을 포함한다.

일 예로, 이러한 천장 대차시스템이 반도체 또는 디스플레이 평판패널 생산 라인에 설치된 경우, 크린룸 내의 천장공간을 이용해서 주행레일이 설치되는데, 주행레일 상에서 구동되는 반송대차는 반도체 웨이퍼, 기판, 마스크, 글라스, 카세트 등이 로딩 또는 언로딩된 반송 대상물을 반송포트들 사이에서 운반한다.

이러한 OHS 또는 OHT 등 반송대차를 구비하는 반송시스템은, 천장에 설치된 레일을 따라 궤도 이동하는 반송대차에 의해 제품(반송되는 대상물)을 원하는 목적지에 있는 스토커(stocker) 또는 사이드 버퍼포트(side buffer port)로 이송 후, 정해진 위치로 제품을 자동 이/적재-로딩 또는 언로딩(Load/Unload)-할 수 있는 작업을 수행할 수 있어야 한다.

대한민국특허청 공개특허 제10-2009-0023139호

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 반송대차 상에 적재되어 이송된 대상물을 주행레일의 좌우 양방향 어느 한쪽에 배치될 수 있는 이/적재 위치로 이동시켜 이재 혹은 반대로 반송대차 상으로 대상물의 적재 작업을 수행할 수 있는 반송시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 주행레일과 상기 복수의 주행레일을 상호 연결하는 분기 및 합류레일을 포함하며, 상기 주행레일과 상기 분기 및 합류레일이 연결되는 분기영역에 직진주행을 안내하는 직진분기가이드와 분기주행을 안내하는 커브분기가이드가 마련되며, 상기 주행레일을 따라 반송되는 대상물이 출입할 수 있도록 출입개구가 마련되는 레일시스템; 상기 레일시스템의 출발지부터 목적지까지 상기 대상물을 반송하도록 상기 주행레일에 주행 가능하도록 탑재되는 캐리어 유닛; 및 상기 대상물을 상기 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩하도록 상기 레일시스템에 마련되되, 상기 출입개구를 통해 상기 대상물을 반입 또는 반출하여 상기 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩시킬 수 있는 이적재유닛을 포함하는 반송시스템이 제공될 수 있다.

상기 레일시스템은, 상기 출입개구가 배치되며 상기 출입개구가 상에 상기 이적재유닛이 설치되는 반송포트를 포함하며, 상기 반송포트는, 상기 주행레일에 연결되는 포트안내레일이 설치되되, 상기 포트안내레일로부터 상기 캐리어유닛의 진행방향에 교차하는 방향으로 상기 출입개구가 이격되어 형성되는 포트본체; 및 상기 레일시스템이 설치되는 소정의 천장에 상기 포트본체를 지지하도록 상기 포트본체에 결합되는 포트홀더부재를 포함할 수 있다.

상기 이적재유닛은, 상기 천장에 결합되되, 상기 출입개구의 상부로부터 상기 포트안내레일의 상부까지 배치되는 이적재 안내레일; 상기 이적재 안내레일을 따라 상기 대상물을 이동시키도록 상기 이적재 안내레일에 주행 가능하게 탑재되되, 상기 대상물을 승강시킬 수 있으며 상기 대상물의 배치양상을 회전시킬 있도록 마련되는 이적재모듈; 및 상기 이적재모듈에 의해 상하 이동되도록 상기 이적재모듈에 결합되되, 상기 대상물을 파지할 수 있도록 마련되는 파지모듈을 포함할 수 있다.

상기 이적재모듈은, 상기 이적재 안내레일에 주행 가능하게 탑재되는 이동바퀴와, 상기 이동바퀴를 구동시키는 포트이동모터와, 상기 대상물의 배치양상을 회전시킬 수 있는 회전구동모터를 구비하는 포트 주행부; 및 상기 회전구동모터에 의해 회전 가능토록 상기 포트 주행부에 결합되는 회전본체와, 상기 파지모듈에 결합되며 상기 파지모듈을 승강시킬 수 있는 복수의 승강벨트가 감기는 호이스트 드럼 및 상기 호이스트 드럼을 구동시키는 호이스트 모터를 구비하는 포트 승강부를 포함할 수 있다.

상기 포트 주행부는, 상기 이동바퀴 및 상기 포트이동모터가 상부에 설치되며, 상기 회전구동모터가 측벽에 설치되는 포트주행본체; 및 상기 회전구동모터에 결합되어 회전되는 회전구동기어를 포함하며, 상기 포트 승강부는, 상기 회전본체의 외주부에 결합되며 상기 회전구동기어에 기어 결합되는 회전피동기어; 상기 회전본체의 하부에 결합되며, 상기 호이스트 드럼과 상기 호이스트 모터가 설치되는 호이스트 본체; 및 상기 호이스트 본체의 하부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 호이스트 드럼과 상기 파지모듈 사이에서 상기 승강벨트의 이동을 안내하는 복수의 아이들 드럼을 포함할 수 있다.

상기 파지모듈은, 상기 복수의 승강벨트에 결합되는 파지본체; 상기 파지본체에 상호 상대 이동 가능하게 탑재되며, 상기 대상물을 지지하여 상기 대상물을 승강시킬 수 있도록 마련되는 복수의 파지 척; 상기 파지 척이 이동 가능하도록 상기 파지 척에 대응하여 상기 파지본체에 탑재되는 복수의 파지 가이드; 및 상기 복수의 파지 척에 대응하여 상기 복수의 파지 척을 이동시킬 수 있도록 상기 파지본체에 탑재되는 파지모터를 포함할 수 있다.

상기 포트 승강부는, 상기 파지모듈에 결합되어 상기 대상물의 움직임을 제한하는 복수의 제한홀더부재를 더 포함하며, 상기 파지모듈은, 상기 복수의 제한홀더부재가 삽입되도록 마련되는 대응홀더부재를 더 포함할 수 있다.

전술한 반송시스템은, 상기 직진주행 및 상기 분기주행 중 어느 하나가 선택되도록 상하방향으로 이동되는 복수의 분기롤러를 구비하되, 상기 캐리어 유닛이 상기 분기영역으로 진입될 때, 상기 복수의 분기롤러 중 어느 하나를 상기 직진분기가이드와 상기 커브분기가이드 중 어느 하나에 선택적으로 접촉 지지시키는 분기롤러유닛을 더 포함하며, 상기 복수의 분기롤러는, 상기 캐리어 유닛의 진행방향에 따른 라인을 기준으로 롤링 회전가능하게 탑재될 수 있다.

상기 분기롤러유닛은, 상기 캐리어 유닛의 진행방향에 교차하는 라인 상에 상기 분기롤러가 회전가능하게 설치되는 롤러설치 프레임; 상기 롤러설치 프레임에 결합되는 프레임 구동축; 및 상기 프레임 구동축을 회전시키도록 상기 프레임 구동축에 연결되는 분기롤러 구동부를 포함할 수 있다.

상기 롤러설치 프레임은, 상기 복수의 분기롤러가 회전운동에 의해 상방으로 이동되어 상기 직진분기가이드 및 상기 커브분기가이드 중 어느 하나에 접촉 지지되도록, 상호 경사지게 배치되는 복수의 시소 경사부를 포함할 수 있다.

상기 캐리어 유닛 상에 설치되되, 상기 프레임 구동축이 회전가능하게 설치되는 복수의 시소 베어링부를 더 포함하며, 상기 롤러설치 프레임은, 상기 프레임 구동축에 의해 상기 시소 베어링부에 회전가능하게 결합되되, 상기 복수의 시소 경사부를 상호 대향하게 결합시키는 시소 회전부를 더 포함할 수 있다.

상기 시소 경사부에는, 상기 분기롤러가 한 쌍으로 설치되되, 상기 시소 경사부와 상기 시소 회전부의 결합부에는 상기 시소 경사부가 경사지게 배치되도록 경사면이 마련될 수 있다.

상기 시소 베어링부에는, 상기 시소 회전부의 회전각을 감지할 수 있도록 엔코더 타입의 롤러 포지션감지유닛이 설치될 수 있다.

상기 분기롤러 구동부는, 상기 프레임 구동축을 구동시키도록 상기 캐리어 유닛 상에 설치되는 분기구동모터; 및 상기 분기구동모터로부터 상기 프레임 구동축으로 구동력을 전달하도록 상기 분기구동모터와 상기 프레임 구동축 사이에 설치되는 웜기어박스를 포함할 수 있다.

상기 웜기어박스는, 상기 회전축의 구동력을 입력받도록 상기 구동모터에 결합되는 기어 하우징; 상기 기어 하우징에 설치되되, 상기 구동모터의 회전축에 결합되는 웜 기어; 및 상기 기어 하우징에 설치되되, 상기 웜 기어에 기어 결합되어 상기 프레임 구동축에 결합되는 웜휠을 포함할 수 있다.

상기 분기롤러 구동부는, 상기 기어 하우징의 외부에서 상기 구동모터의 회전축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 상기 웜 기어에 결합되는 수동 입력축을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임 구동축은, 상기 캐리어 유닛의 진행방향에 따른 상기 캐리어 유닛의 중심라인 상에 배치되며, 상기 웜 기어는 상기 프레임 구동축에 교차하게 배치되되, 상기 복수의 분기롤러는, 상기 프레임 구동축의 중심라인의 양측에 한 쌍씩 상호 대향하게 배치되어 상하로 이동될 수 있다.

상기 캐리어 유닛은, 상기 주행레일에 이격되어 설치되는 복수의 캐리어 본체; 상기 캐리어 본체에 설치되어 상기 주행레일을 따라 상기 캐리어 본체를 이동시키는 복수의 주행바퀴; 상기 복수의 주행바퀴에 대응하여 상기 복수의 캐리어 본체 중 적어도 어느 하나에 설치되는 복수의 주행모터; 및 상기 캐리어 본체에 설치되어 상기 캐리어 본체의 이동을 안내하도록 상기 주행레일에 지지되는 복수의 지지롤러를 포함할 수 있다.

상기 주행모터는, 회전속도를 감지할 수 있는 내장 엔코더를 갖는 서보모터일 수 있다.

상기 캐리어 유닛은, 상기 복수의 캐리어 본체 중 다른 하나에 설치되어 상기 주행레일을 따라 회전되는 상기 복수의 주행바퀴에 대한 회전속도를 감지하는 외부 엔코더를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 반송포트의 내부에 설치된 이적재유닛에 의해 반송대차 상에 적재되어 이송된 대상물을 주행레일의 좌우 양방향 어느 한쪽에 배치될 수 있는 이/적재 위치로 이동시켜 이재 혹은 반대로 반송시스템 상으로 대상물의 적재작업을 수행할 수 있는 반송시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 시스템의 배치도이다.
도 2는 도 1의 분기 및 합류구간의 분기영역 및 합류영역에 대한 반송대차의 주행상태도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 캐리어 유닛의 분기주행상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 캐리어 유닛의 직진주행상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 커브분기가이드 및 커브합류가이드에 대한 반송대차의 분기주행상태도이다.
도 6은 도 1의 반송대차에 대한 대상물의 이재 및 적재방향 상태도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 도 6의 주행모터에 의해 구동되는 캐리어 유닛의 평면도이다.
도 9는 도 8의 캐리어 유닛에 의해 견인되는 다른 캐리어 유닛의 평면도이다.
도 10은 도 6의 분기롤러유닛의 사시도이다.
도 11은 도 10의 웜기어 박스에 설치되는 웜 기어와 웜휠의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송시스템의 반송포트의 내부에 있는 반송대차, 포트안내레일, 및 이적재유닛을 도시한 정면도이다.
도 13은 도 12의 이재적유닛에 의해 반송대차 상의 대상물이 출입개구 상으로 이동된 상태도이다.
도 14는 도 13의 이적재유닛에 의해 대상물이 출입개구를 통해 하강 이동하여 출입개구의 아래에 있는 스토커 시스템의 지지대 상으로 이재된 상태도이다.
도 15는 도 12의 A 방향에 따른 반송대차의 중심라인에 대한 이적재유닛의 단면이 일부 도시된 측면도이다.
도 16은 도 14의 B 방향에 따른 측면도이다.
도 17은 도 1의 파지본체의 내부를 도시한 단면도이다.
도 18은 도 1의 파지홀더부재 및 이에 결합되는 대응홀더부재의 단면도이다.

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, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 시스템의 배치도이며, 도 2는 도 1의 분기 및 합류구간의 분기영역 및 합류영역에 대한 반송대차의 주행상태도이며, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 캐리어 유닛의 분기주행상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 캐리어 유닛의 직진주행상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 1의 커브분기가이드 및 커브합류가이드에 대한 반송대차의 분기주행상태도이며, 도 6은 도 1의 반송대차에 대한 대상물의 이재 및 적재방향 상태도이며, 도 7은 도 6의 측면도이며, 도 8은 도 6의 주행모터에 의해 구동되는 캐리어 유닛의 평면도이며, 도 9는 도 8의 캐리어 유닛에 의해 견인되는 다른 캐리어 유닛의 평면도이며, 도 10은 도 6의 분기롤러유닛의 사시도이며, 도 11은 도 10의 웜기어 박스에 설치되는 웜 기어와 웜휠의 사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반송시스템은, 천장에 설치되는 레일시스템(101)과, 레일시스템(101)에 주행가능하게 설치되어 대상물(100)을 반송하는 반송대차(140)를 포함한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 레일시스템(101)은, 직진구간(102), 커브연결구간(103), 분기 및 합류구간(104), 대상물(100)의 로딩 및 언로딩을 위한 반송포트(105)를 포함하며, 반송대차(140)의 위치인식 및 주행제어를 위한 바코드(120), 반송대차(140)에 비접촉 방식으로 전원을 공급하도록 레일시스템(101)에 설치되는 비접촉 전원공급장치(121), 반송대차(140)에 대해 주행정보를 전달하는 통신센서(123), 반송대차의 주행경로에 대한 진입확인을 위한 센서용 반사판(125) 등을 포함할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 실시 예에 따른 반송시스템 및 반송대차를 상세하게 설명한다.

도 2에는 분기롤러유닛(150)에 의한 반송대차의 분기주행, 분기영역 직진주행, 및 합류영역 직진주행이 개념적으로 도시되어 있는데, 이러한 각 주행 시에 사용되는 분기롤러유닛(150)의 분기롤러들(151, 152)은 검은색으로 표시되어 있다. 또한 화살표는 반송대차(140)의 각 주행방향을 표시한다.

전술한 구간들 중 직진구간(102)은 반송대차(140)가 직진으로 이동할 수 있는 구간이며, 커브연결구간(103)은 이격되어 나란히 배치된 직진구간(102)을 연결하는 구간이며, 분기 및 합류구간(104)은 이격된 분기영역(107)으로부터 합류영역(108)으로 반송대차(140)를 이동시킬 수 있는 구간이다.

이러한 레일시스템(101)의 직진구간(102)에는 주행레일(110)들이 배치될 수 있으며, 분기 및 합류구간(104)에는 이격되어 배치된 복수의 주행레일(110)을 상호 연결하는 분기 및 합류레일(111)이 배치될 수 있다.

또한 주행레일(110)과 분기 및 합류레일(111)이 연결되는 분기영역(107)에는 직진주행을 안내하는 직진분기가이드(112)와 분기주행을 안내하는 커브분기가이드(113)가 각 방향으로 설치된다. 이러한 직진분기가이드(112)와, 커브분기가이드(113)에는 분기롤러들(151, 152)의 수평방향에 대한 접지력이 확보되도록 충분한 접촉면이 마련될 수 있다. 이러한 접촉면은 반송대차(140)의 분기주행 또는 직진주행 시에 상응하는 레일부재(117)에 대한 후술되는 지지롤러(145)의 접지면에 대향하게 배치된다.

본 실시 예에 따른 레일시스템(101)은, 직진레일본체(115)와 분기레일본체(116)를 포함할 수 있다. 이러한 직진레일본체(115)에는 분기영역(107)에서 주행레일(110)을 따라 배치되되 직진분기가이드(112)에 대응하는 직진주행을 위한 레일부재(117)가 설치되며, 분기레일본체(116)에는 분기영역(107)에서 직진레일본체(115)에 연결되어 분기 및 합류구간(104)을 따라 배치되되 커브분기가이드(113)에 대응하는 분기주행을 위한 레일부재(117)가 설치될 수 있다.

도 1에서 분기 및 합류레일(111)은 전술한 분기 및 합류구간(104)에 배치되는데, 상호 평행하게 배치되어 있는 주행레일(110)을 경사지게 연결하여 "N" 형상의 주행트랙과 커브로 연결하는 "(" 형상의 주행트랙으로서 커브분기구간을 형성할 수 있다. 후술하는, 본 실시 예에 따른 반송대차(140)의 분기 및 합류영역(108)의 직진주행, 분기주행, 및 합류주행은, 주로 이러한 "(" 또는 ")" 형상의 커브분기구간을 상정한 것이다.

본 실시 예에 따른 레일시스템(101)에 설치되는 반송대차(140)는, 레일시스템(101)의 주행레일(110)에 주행 가능하도록 설치되어 출발지부터 목적지까지 대상물(100)을 반송하는 캐리어 유닛(141)과, 직진주행 및 분기주행 중 어느 하나가 선택적으로 이루어지도록 함께 회전 운동되는 분기롤러(151, 152)를 갖는 분기롤러유닛(150)을 포함한다.

이러한 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은, 주행레일(110)에 이격되어 설치되는 복수의 캐리어 본체(142)와, 전술할 바와 같이 각각의 캐리어 본체(142)에 설치되어 주행레일(110)에 접촉되어 회전됨으로써 캐리어 본체(142)를 주행시키는 한 쌍의 주행바퀴(144)와, 캐리어 본체(142)의 양측에 각각 설치되어 주행레일(110)의 측벽에 지지됨으로써 캐리어 본체(142)의 이동을 안내할 수 있는 지지롤러(145)를 포함할 수 있다. 캐리어 본체(142)에는 주행바퀴(144)를 구동시킬 수 있는 주행모터(146)가 설치되며, 대상물(100)이 안치되도록 적재프레임(147)이 구비된다.

이러한 캐리어 유닛(141)은, 반도체 및 디스플레의 제작공정과 같은 제품의 제작공정 또는 일정지역 내에서 물류의 자동반송이 필요한 공장설비 또는 건물의 천장에 설치되는 레일시스템(101)의 주행레일(110)에 주행가능하게 설치되어, 자동주행에 의해 출발지부터 목적지까지 대상물(100)을 운반할 수 있다. 또한 캐리어 유닛(141)은 분기 및 합류레일(111)이 주행레일(110)과 연결되는 분기영역(107)에서 분기구간으로 주행하는 경우, 분기롤러유닛(150)에 의해 분기주행이 실행될 수 있다.

본 실시 예에 따르면 분기영역(107) 및 합류영역(108)에 배치되는 직진레일본체(115) 및 분기레일본체(116)의 연결부에는, 구동바퀴(144)의 주행 시에 접지되는 레일부재(117)가 한쪽에만 존재할 수 있다.

즉 분기레일본체(116)가 연결되는 직진레일본체(115)의 연결부에는 레일부재(117)가 설치되지 못한다. 이에 따라 분기영역(107)을 통과하여 주행하는 캐리어 유닛(141)은, 한쪽 구동바퀴(144)가 좌우 어느 한쪽에 있는 레일부재(117)에 접촉되어 주행될 수 있으며, 캐리어 유닛(141)은, 직진레일본체(115)의 한쪽 레일부재(117)를 사용하여 직진주행할 수 있고, 분기레일본체(116)의 다른 한쪽 레일부재(117)를 사용하여 분기주행할 수 있다.

캐리어 유닛(141)은, 이러한 어느 한쪽의 레일부재(117)의 부존재에 의해 지지롤러(145)의 접지면을 중심으로 기울어져 회전될 수 있는데, 지지롤러(145)의 접지면에 대향하게 배치되어 있는 후술되는 커브분기가이드(113) 또는 커브합류가이드(131)의 접촉면으로부터 분기롤러(151)에 가해지는 반력이 균형을 이루는 모멘트를 제공함으로써 레일부재(117)로부터 캐리어 유닛(141)의 탈선이 차단될 수 있다. 이에 따라 캐리어 유닛(141)은 한쪽의 레일부재(117)에 의해서 분기영역(107)을 매끄럽게 주행할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 실시 예에 따른 반송시스템을 상세하게 설명한다. 본 실시 예에서, 롤링 회전은 캐리어 유닛의 진행방향 즉 길이방향에 따른 라인을 중심으로 회전 운동되는 경우로 정의한다.

본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)의 상부에 설치되는 분기롤러유닛(150)은, 캐리어 유닛(141)의 진행방향에 따른 라인에 롤링 회전가능하게 설치되어 롤링 회전 시 상하방향으로 이동되는 복수의 분기롤러(151, 152)를 구비하는데, 캐리어 유닛(141)이 분기영역(107)으로 진입될 때, 복수의 분기롤러(151, 152) 중 하나 이상이 직진분기가이드(112)와 커브분기가이드(113) 중 어느 하나에 접촉 지지되어 안내될 수 있다. 이때, 캐리어 유닛(141)의 분기롤러(151, 152)는 한 쌍씩 직진분기가이드(112)와 커브분기가이드(113) 중 어느 하나에 접촉 지지될 수 있다.

이러한 복수의 분기롤러(151, 152)는, 회전운동에 의해 상방으로 이동되어 직진분기가이드(112) 및 커브분기가이드(113) 중 어느 하나에 접촉 지지되도록, 상호 경사지게 배치될 수 있다.

이에 따라 복수의 분기롤러(151, 152)는, 캐리어 유닛(141)이 분기영역(107)으로 진입될 때, 복수의 분기롤러(151, 152) 중 어느 한 쌍이 직진분기가이드(112)와 커브분기가이드(113) 중 어느 하나에 접촉 지지되어 안내되며, 이에 따라 분기영역(107)에서 캐리어 유닛(141)에 대한 직진주행 및 분기주행 중 어느 하나가 실행될 수 있다.

이러한 복수의 분기롤러(151, 152)는 함께 회전될 수 있는 한 쌍씩 두 쌍이 주행방향을 따라 배치된 것으로서, 회전에 의한 승강작동에 의해 어느 한 쌍이 상승될 때 다른 한 쌍이 하강되며, 이에 따라 어느 한 쌍이 커브분기가이드(113)에 접촉 지지되어 구름운동으로 커브분기가이드(113)를 따라 안내될 수 있으며, 반대로 어느 한 쌍의 하강될 때 다른 한 쌍이 상승되어 직진분기가이드(112)에 접촉 지지되어 직진분기가이드(112)를 따라 안내될 수 있다.

분기롤러(151, 152)의 승강작동을 위해 본 실시 예에 따른 분기롤러유닛(150)은, 캐리어 유닛(141) 상에서 분기롤러(151, 152)를 회전 운동시켜 승강시킬 수 있는 시소유닛(155)을 포함한다. 이러한 시소유닛(155)의 구동원으로는 전동식 모터가 사용될 수 있다. 이때 분기롤러(151, 152)의 자체회전 중심라인은 시소유닛(155)의 양측 상부에 상호 경사지게 배치된다.

전술한 커브분기가이드(113)는, 분기주행이 가능하도록 분기영역(107)의 주행레일(110)로부터 분기 및 합류레일(111)로 배치되며, 직진분기가이드(112)는 분기영역(107)에 대한 직진주행이 가능하도록 배치된다.

즉 직진분기가이드(112)는 커브분기가이드(113)의 반대 측에서 주행레일(110)을 따라 분기영역(107)을 통과하도록 배치될 수 있다. 이러한 직진분기가이드(112) 및 커브분기가이드(113)에 대한 분기롤러(151, 152)의 승강작동에 따른 선택에 의해서 캐리어 유닛(141)의 분기주행 또는 직진주행이 선택된다.

본 실시 예에 따르면, 직진분기가이드(112)와, 커브분기가이드(113)는 상호 이격된 상태에서 분기영역(107)에 대한 직진주행과 분기주행을 안내할 수 있도록 배치되는데, 한쪽 분기롤러(151)가 커브분기가이드(113)에 대응되며 접촉 지지될 수 있으며, 다른 쪽 분기롤러(152)가 직진분기가이드(112)에 접촉 지지될 수 있다.

본 실시 예에 따르면 분기롤러(151, 152) 중 어느 하나 즉 좌측에 배치된 분기롤러(151)가 커브분기가이드(113)에 접촉 지지되어 안내될 수 있는데, 이때에 분기롤러(151)는 커브분기가이드(113)의 측벽부에 접촉될 때까지 일정각도 회전된 후, 더 이상의 회전이 제한될 수 있다. 이러한 분기롤러(151, 152)의 회전제한은 직진분기가이드(112) 및 후술되는 커브합류가이드(131), 합류직진가이드(132)에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시 예에 따르면 한 쌍의 분기롤러(151, 152) 중 한쪽 분기롤러(151)가 커브분기가이드(113)를 따라 이동되고, 다른 쪽 분기롤러(152)가 직진주행을 위한 직진분기가이드(112)를 따라 이동되어 분기 및 직진주행이 선택적으로 수행될 수 있다. 즉 캐리어 유닛(141)의 주행방향에 교차하게 배치되는 한 쌍의 분기롤러(151, 152)는 회전되어 상호 반대로 위치전환이 이루어질 수 있다.

이러한 한 쌍의 분기롤러(151, 152)의 위치전환에 의해서, 캐리어 유닛(141)은, 분기주행 후에 합류영역(108)으로 주행할 수 있다.

이를 위해 본 실시 예에 따른 레일시스템(101)은, 전술한 바와 같이 커브분기가이드(113)에 연결되어 분기 및 합류레일(111)을 따라 합류영역(108)으로 배치되되, 분기롤러(151, 152) 중 다른 하나의 분기롤러(152)가 반대 면에 접촉 지지되는 커브합류가이드(131)를 포함할 수 있으며, 합류영역(108)에는 직진주행을 위한 합류직진가이드(132)가 배치될 수 있다.

이러한 합류직진가이드(132)는 합류영역(108)에 배치되는 주행레일(110)을 따라 배치되어 커브합류가이드(131)의 후단부에 이격되어 배치된다. 한 쌍의 분기롤러(151, 152) 중 어느 하나가 합류직진가이드(132)에 접촉 지지됨으로써 합류영역(108)에서 직진주행을 안내할 수 다.

본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은 합류직진가이드(132)에 한쪽 분기롤러(151)가 접촉 지지되어, 합류영역(108)을 원활하게 통과할 수 있다. 또한 본 실시 예에 따르면, 합류직진가이드(132), 커브합류가이드(131), 및 커브분기가이드(113)의 벽부에 대한 한 쌍의 분기롤러(151, 152)의 순서적인 위치전환에 의해 캐리어 유닛(141)은 합류영역(108)에서 분기영역(107)으로도 주행할 수 있다.

반면에 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은, 분기영역(107)에서 다른 쪽 분기롤러(152)를 직진분기가이드(112)에 접촉시켜 직진주행할 수 있으며, 합류영역(108)에서 한쪽 분기롤러(151)를 합류직진가이드(132)에 접촉시켜 직진주행할 수도 있다. 이러한 직진분기가이드(112)와 합류직진가이드(132)에서, 캐리어 유닛(141)은 한쪽의 분기롤러(151, 152) 중 어느 하나를 사용하여 직진주행을 실행할 수 있는데, 전술한 분기 및 합류주행 시와 마찬가지로 직진주행에 사용되는 분기롤러(151, 152)는 회전범위가 제한될 수 있을 뿐만 아니라, 원래위치로 신속하게 복귀될 수 있다.

이러한 작동을 수행하기 위한 본 실시 예에 따른 분기롤러유닛(150)은, 캐리어 유닛(141)의 진행방향에 교차하는 라인 상에 분기롤러(151, 152)가 회전가능하게 설치되는 롤러설치 프레임(155)과, 롤러설치 프레임(155)에 결합되는 프레임 구동축(157)과, 프레임 구동축(157)을 회전시키도록 프레임 구동축(157)에 연결되는 분기롤러 구동부(153)를 포함한다.

또한 롤러설치 프레임(155)은, 복수의 분기롤러(151, 152)가 회전운동에 의해 상방으로 이동되어 직진분기가이드(112) 및 커브분기가이드(113) 중 어느 하나에 접촉 지지되도록, 상호 경사지게 배치되는 복수의 시소 경사부(156)를 포함할 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 반송대차(140)는, 캐리어 유닛(141) 상에 설치되되, 프레임 구동축(157)이 회전가능하게 설치되는 복수의 시소 베어링부(158)를 더 포함하며, 롤러설치 프레임(155)은, 프레임 구동축(157)에 의해 시소 베어링부(158)에 회전가능하게 결합되되, 복수의 시소 경사부(156)를 상호 대향하게 결합시키는 시소 회전부(159)를 더 포함할 수 있다.

이러한, 본 실시 예에 따른 롤러설치 프레임(155), 프레임 구동축(157), 시소 회전부(159), 및 시소 베어링부(158)는 전술한 시소유닛(155)을 구성할 수 있다.

이에 따라, 본 실시 예에 따른 두 쌍의 분기롤러(151, 152)는 각각 분기롤러 구동부(153)로부터 전달되는 회전력에 의해 프레임 구동축(157)이 회전되고, 프레임 구동축(157)에 의해 롤러설치 프레임(155)이 회전되는 작동에 의해 회전 운동되어 커브분기가이드(113), 분기직진가이드, 커브합류가이드(131), 및 합류직진가이드(132) 중 어느 하나로 접촉될 수 있다.

이러한 접촉의 선택에 따라 분기영역(107) 및 합류영역(108)에서 캐리어 유닛(141)의 주행방향이 결정될 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 시소 경사부(156)에는, 분기롤러(151, 152)가 한 쌍으로 설치되되, 시소 경사부(156)와 시소 회전부(159)의 결합부에는 시소 경사부(156)가 경사지게 배치되도록 경사면(160)이 마련될 수 있다.

즉 시소 회전부(159)에는 한 쌍의 시소 경사부(156)가 대향하게 결합되는데, 한 쌍의 시소 경사부(156)는 시소 회전부(159)에 대해 경사면(160)을 접촉부로 하여 결합됨으로써 프레임 구동축(157)의 양측에서 하방으로 소정각도 경사지게 배치된다.

또한 본 실시 예에 따른 시소 베어링부(158)에는, 시소 회전부(159)의 회전각을 감지할 수 있도록 엔코더 타입의 롤러 포지션감지유닛(154)이 설치될 수 있다.

즉 분기롤러(151, 152)는, 전술한 바와 같이 회전각이 제한된다. 분기롤러(151, 152)가 정해진 각도로 회전되기 위해서는, 미리 정해진 위치에서 분기롤러(151, 152)가 롤러 포지션감지유닛(154)에 의해 감지된 후 프레임 구동축(157)이 분기롤러 구동부(153)에 의해 정지 및 고정됨으로써 분기롤러(151, 152)의 회전각이 결정될 수 있다.

이러한 분기롤러 구동부(153)는, 프레임 구동축(157)을 구동시키도록 캐리어 유닛(141) 상에 설치되는 분기구동모터(161)와, 분기구동모터(161)로부터 프레임 구동축(157)으로 구동력을 전달하도록 분기구동모터(161)와 프레임 구동축(157) 사이에 설치되는 웜기어박스(162)를 포함할 수 있다.

본 실시 예에 따른 웜기어박스(162)는, 구동모터(161)이 구동력이 입력받도록 구동모터(161)가 결합되는 기어 하우징(163)과, 기어 하우징(163)에 설치되되 구동모터(161)의 회전축에 결합되는 웜 기어(164)와, 기어 하우징(163)에 설치되되 웜 기어(164)에 기어 결합되어 프레임 구동축(157)에 결합되는 웜휠(165)을 포함할 수 있다.

이러한 프레임 구동축(157)은, 캐리어 유닛(141)의 진행방향에 따른 캐리어 유닛(141)의 중심라인 상에 배치된다. 또한 웜 기어(164)는 프레임 구동축(157)에 교차하게 배치된다. 이로 인해 복수의 분기롤러(151, 152)는, 프레임 구동축(157)의 중심라인의 양측에 한 쌍씩 상호 대향하게 배치된 상태에서 상하로 이동될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 웜기어박스(162)로부터 프레임 구동축(157)으로 회전력의 전달과정은, 구동모터(161)의 회전에 의해 웜 기어(164)가 회전되고, 웜 기어(164)에 감속되게 기어 결합된 웜휠(165)이 회전된 후, 웜휠(165)에 의해 프레임 구동축(157)이 회전되는 순서를 따른다. 이때에도 전술한 바와 같이 분기롤러(151, 152)의 회전각이 결정되어 분기 및 합류영역(107, 108)에서 주행방향이 결정될 수 있다.

한편 본 실시 예에 따른 분기롤러 구동부(153)는, 구동모터(161)에 대한 전원이 공급이 차단되는 경우를 대비하여 기어 하우징(163)의 외부에서 구동모터(161)의 회전축(미도시)을 수동으로 회전시킬 수 있도록 웜 기어(164)에 결합되는 수동 입력축(166)을 더 포함할 수 있다.

즉, 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)에 대한 전원공급경로의 고장 및 캐리어 유닛(141) 자체의 고장으로 구동모터(161)가 회전되지 않고, 레일시스템(101) 상에서 캐리어 유닛(141)을 외부로 반출하기 작업이 필요한 경우가 발생될 수 있다.

이때에 캐리어 유닛(141)은 레일시스템(101) 상의 주행레일(110) 및 분기 및 합류레일(111) 등을 거쳐 레일시스템(101) 상에 대한 출입을 가능케 하는 출입포트(미도시)로 이동된 후, 반출될 수 있다.

이러한 캐리어 유닛(141)의 반출경로에 분기 및 합류레일(111)이 포함되는 경우에, 직진경로의 주행레일(110)에서 분기 및 합류레일(111)로 캐리어 유닛(141)을 분기시키기 위해서는 분기롤러(151, 152)의 전환이 필수적이다. 이러한 분기롤러(151, 152)의 수동 전환은, 웜 기어(164)에 결합된 수동 입력축(166)을 회전시켜, 웜 기어(164)와 함께 웜휠(165)을 회전시킴으로써 가능하다.

전술한 레일시스템(101) 상의 캐리어 유닛(141)은, 주행레일(110)에 이격되어 설치되는 복수의 캐리어 본체(142)와, 캐리어 본체(142)에 설치되어 주행레일(110)을 따라 캐리어 본체(142)를 이동시키는 복수의 주행바퀴(144)와, 복수의 주행바퀴(144)에 대응하여 복수의 캐리어 본체(142) 중 적어도 어느 하나에 설치되는 복수의 주행모터(146)와, 캐리어 본체(142)에 설치되어 캐리어 본체(142)의 이동을 안내하도록 주행레일(110)에 지지되는 복수의 지지롤러(145)를 포함할 수 있다.

이때 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은, 서로 연결되어 함께 이동되는 한 쌍의 캐리어 본체(142)와, 한 쌍의 캐리어 본체(142)를 구동시키도록 앞쪽 캐리어 본체(142)에 설치되는 한 쌍의 주행모터(146)를 포함할 수 있다.

즉 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은, 주행모터(146)에 의해 구동되는 우측의 캐리어 본체(142)와, 주행모터(146)가 설치되지 않은 좌측의 캐리어 본체(142)를 포함할 수 있으나, 주행모터(146)의 연결구조는 이에 제한되진 않는다.

이러한 한 쌍의 주행모터(146)는, 복수의 캐리어 본체(142) 중 좌측의 캐리어 본체(142)에 설치되어 각각 개별적으로 구동될 수 있도록 주행모터(146)의 제어부(미도시)에 연결되어, 제어부(미도시)의 구동신호에 의해 회전속도가 제어된다.

도 2에 도시된 본 실시 예에 따른 분기 및 합류레일(111)은, 도 1의 레일시스템(101)에서 주로 주행방향을 반대로 전환시킬 수 있는 분기를 제공하는 커브분기구간으로서, 이러한 커브분기구간에서 캐리어 유닛(141)의 주행바퀴(144)가 동일한 속도로 회전되는 경우에, 커브분기구간에서 주행 반경의 차이로 인해 안쪽 주행바퀴(144)에 대한 바깥 주행바퀴(144)의 위치 차이로 슬립현상이 일어날 수 있다. 그러나 본 실시 예에 따른 주행바퀴(144)는 각각 속도가 제어될 수 있는 주행모터(146)로 구동되므로, 안쪽 주행바퀴(144)보다 바깥쪽 주행바퀴(144)를 더 빠르게 구동시킴으로써 슬립현상을 방지할 수 있다.

이때 주행모터(146)는, 회전속도를 감지할 수 있는 내장 엔코더(167)를 갖는 서보모터일 수 있다. 이에 따라 내장 엔코더(167)에 의해 주행모터(146)의 회전속도가 실시간으로 감지되어 각 주행모터(146)에 의한 각 주행바퀴(144)의 구동속도 제어가 가능하다.

또한 본 실시 예에 따른 캐리어 유닛(141)은, 캐리어 본체(142)에 설치되되, 주행모터(146)에 의해 회전되는 복수의 주행바퀴(144) 각각에 대한 회전속도를 감지하는 외부 엔코더(168)를 더 포함할 수 있다.

이러한 외부 엔코더(168)에 의해 각 주행바퀴(144)의 실제속도가 감지될 수 있으며, 내장 엔코더(167)에 의해 감지되는 주행모터(146)의 구동속도와 각 주행바퀴(144)의 실제속도를 비교하여, 필요한 회전속도로 구동되지 않는 주행바퀴(144)가 있는 경우, 이에 해당되는 주행모터(146)의 구동속도를 보정하여, 각각의 주행바퀴(144)의 구동속도에 대한 밸런스를 맞출 수 있으며, 또는 정해진 속도로 주행바퀴(144)를 구동시킬 수 있다.

전술한 실시 예에 따른 반송시스템은, 대상물(100)을 캐리어 유닛(141)의 상부에 지지하여 운반하는 반송대차(140, OHS)와 이러한 반송대차(140, OHS)의 주행이 가능하도록 마련되는 레일시스템(101)을 사용하는 기술이다.

이하에서 설명하는 본 실시 예에 따른 반송시스템의 추가적인 기술은, 레일시스템(101)의 반송포트(105)에서 카세트와 같은 이재 및 적재 대상물을 반송대차(140) 상으로부터 이재 또는 반송대차(140) 상으로 적재하는 기술로서, 분기롤러유닛(150)이 생략되어 도시되어 있으나, 전술한 실시 예와 동일한 반송대차(140, OHS)와 레일시스템(101)을 사용할 수 있으며, 전술한 실시 예에 따른 분기롤러유닛(150)에 관한 기술이 동일하게 적용될 수 있다. 즉 후술되는 본 실시 예에 따른 반송시스템은 전술한 실시 예와 동일한 방식으로 직진주행 및 분기 주행되도록 구성된 것으로 상정한다.

또한 하기의 실시 예에서, 전술한 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하는 요소들은, 실질적으로 동일한 방법으로 실질적으로 동일한 기능을 수행하며 실질적으로 동일한 결과를 낳는 구성요소로 상정한다. 따라서 하기 본 실시 예에서는 동일한 기능을 갖는 요소들에 대해서는 중복적인 설명을 생략하며, 추가적으로 적용 가능한 요소들에 대해서만 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송시스템의 반송포트의 내부에 있는 반송대차, 포트안내레일, 및 이적재유닛을 도시한 정면도이며, 도 13은 도 12의 이재적유닛에 의해 반송대차 상의 대상물이 출입개구 상으로 이동된 상태도이며, 도 14는 도 13의 이적재유닛에 의해 대상물이 출입개구를 통해 하강 이동하여 출입개구의 아래에 있는 스토커 시스템의 지지대 상으로 이재된 상태도이며, 도 15는 도 12의 A 방향에 따른 반송대차의 중심라인에 대한 이적재유닛의 단면이 일부 도시된 측면도이며, 도 16은 도 14의 B 방향에 따른 측면도이며, 도 17은 도 1의 파지본체의 내부를 도시한 단면도이며, 도 18은 도 1의 파지홀더부재 및 이에 결합되는 대응홀더부재의 단면도이다.

도 1 내지 도 6 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일시스템(101)은, 주행레일(110)을 따라 반송되는 대상물(100)이 출입할 수 있도록 출입개구(106)가 마련된다.

이러한 레일시스템(101) 상에는 출발지부터 목적지까지 대상물(100)을 반송하도록 주행레일(110)에 주행 가능하도록 캐리어 유닛(141)이 탑재되는데, 대상물(100)이 출입되는 출입개구(106)의 상부에는 출입개구(106)를 통해 대상물(100)을 반입 또는 반출하여 캐리어 유닛(141) 상에 로딩 또는 언로딩시킬 수 있는 이적재유닛(210)이 설치된다.

이러한 본 실시 예에 따른 레일시스템(101)은, 주행레일(110)과 연결되어 있는 경로에 전술한 바와 같이 반송포트(105)를 포함할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 반송포트(105)는, 출입개구(106)가 하부에 형성되어 있는데, 출입개구(106) 위에는 대상물(100)을 캐리어 유닛(141) 상에서 이재 및 적재할 수 있는 이적재유닛(210)이 설치된다. 이러한 반송포트(105)의 내부에는, 주행레일(110)에 연결되는 포트안내레일(201)이 설치된다.

이러한 포트안내레일(201)은, 포트본체(202) 상에 설치되며, 포트안내레일(201)로부터 캐리어유닛(141)의 진행방향에 교차하는 방향으로 출입개구(106)가 이격되어 형성된다. 포트본체(202)는, 레일시스템(101)이 설치되는 구조물의 천장에 결합된 포트홀더부재(203)에 결합되어 지지된다. 이러한 포트홀더부재(203)는 스터드 볼트와 같은 지지바 형상뿐만 아니라, 포트본체(202)의 내부를 외부로부터 차단 및 보호하는 격벽이 될 수 있다.

이때, 포트본체(202)는, 레일시스템(101)의 주행레일(110)이 설치된 직진레일본체(115) 또는 분기레일본체(116)와 달리, 출입개구(106)와 포트안내레일(201)이 함께 배치될 수 있는 너비를 갖는다.

도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 이러한 포트본체(202) 상에 설치되는 이적재유닛(210)은, 포트홀더부재(203) 사이의 천장에 결합되는데, 출입개구(106)의 상부로부터 포트안내레일(201)의 상부까지 배치되는 이적재 안내레일(211)과, 이적재 안내레일(211)을 따라 대상물(100)을 이동시키도록 이적재 안내레일(211)에 주행 가능하게 탑재되되 대상물(100)을 승강시킬 수 있으며 대상물(100)의 배치양상을 회전시킬 있도록 마련되는 이적재모듈(215)과, 이적재모듈(215)에 의해 상하 이동되도록 이적재모듈(215)에 결합되되 대상물(100)을 파지할 수 있도록 마련되는 파지모듈(240)을 포함할 수 있다.

먼저, 대상물(100)의 이재 및 적재에 관련되는 구성요소들 중 본 실시 예에 따른 이적재모듈(215)은, 이적재 안내레일(211)에 주행 가능하게 탑재되는 이동바퀴(221)와, 이동바퀴(221)를 구동시키는 포트이동모터(222)와, 대상물(100)의 배치양상을 회전시킬 수 있는 회전구동모터(225)를 구비하는 포트 주행부(220)를 포함한다.

이러한 포트 주행부(220)의 하부로는, 회전구동모터(225)에 의해 회전 가능토록 포트 주행부(220)에 결합되는 회전본체(231)와, 파지모듈(240)에 결합되며 파지모듈(240)을 승강시킬 수 있는 복수의 승강벨트(232)가 감기는 호이스트 드럼(233) 및 호이스트 드럼(233)을 구동시키는 호이스트 모터(234)를 구비하는 포트 승강부(230)가 마련될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 대상물(100)은 파지모듈(240)에 의해 파지된 상태에서 캐리어 유닛(141) 상에서 호이스트 모터(234)의 작동에 의해 구동되며 호이스트 드럼(233)에 감기는 승강벨트(232)에 의해 상승 이동된 상태에서, 포트이동모터(222)의 작동에 따른 이동바퀴(221)의 주행에 의해 출입개구(106) 상으로 이동될 수 있다.

이러한 상태에서 대상물(100)은 출입개구(106)를 통과할 수 있도록 회전구동모터(225)에 의해 회전본체(231)가 회전되어 배치양상이 정렬된 상태에서, 다시 호이스트 모터(234)의 작동에 의해 호이스트 드럼(233)으로부터 풀리는 승강벨트(232)에 의해 출입개구(106)를 통과하여 하강 이동될 수 있으며, 도시되지 않은 스토커 시스템의 일부로 도시된 지지대(250) 상에 이재될 수 있다.

이때 스토커 시스템은, 대상물(100)로서 웨이퍼 또는 글라스가 적재된 카세트 등이 적재될 수 있는 적층된 구조의 다수의 적재용 포트를 갖는다. 지지대(250)는, 적재용 포트에 대상물(100)이 배치되기 전의 임시 보관 장소로 사용될 수 있다.

본 실시 예에 따른 반송포트(105)의 내부에서 포트안내레일(201)을 따라 주행될 수 있도록 마련되는 포트 주행부(220)는, 이동바퀴(221) 및 포트이동모터(222)가 상부에 설치되며 회전구동모터(225)가 측벽에 설치되는 포트주행본체(227)를 포함한다. 포트주행본체(227)의 외부에는 회전구동모터(225)에 결합되어 회전되는 회전구동기어(228)가 마련된다.

또한, 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 포트 주행부(220)의 하부에 결합되는 포트 승강부(230)는, 회전본체(231)의 외주부에 결합되며 회전구동기어(228)에 기어 결합되는 회전피동기어(235)와, 회전본체(231)의 하부에 결합되며 호이스트 드럼(233)과 호이스트 모터(234)가 설치되는 호이스트 본체(236)와, 호이스트 본체(236)의 하부에 회전 가능하게 결합되며 호이스트 드럼(233)과 파지모듈(240) 사이에서 승강벨트(232)의 이동을 안내하도록 공회전되는 복수의 아이들 드럼(237)을 포함할 수 있다. 이때 도 12에서 아이들 드럼(237)은 상호 대향하도록 두 개씩 양측에 배치된다.

이러한 포트 승강부(230)는, 회전구동기어(228)의 회전에 따라 회전되는 회전피동기어(235)의 회전에 따라 회전본체(231)가 회전되고, 회전본체(231)에 결합되어 있는 호이스트 본체(236)가 회전됨으로써 파지모듈(240)에 매달린 대상물(100)을 회전시킬 수 있다.

도 12와 도 17에 도시된 바와 같이 이러한 호이스트 본체(236)에 설치되는 호이스트 드럼(233)과 승강벨트(232)에 의해 연결되는 본 실시 예에 따른 파지모듈(240)은, 복수의 승강벨트(232)에 결합되는 파지본체(241)와, 파지본체(241)에 상호 상대 이동 가능하게 탑재되며 대상물(100)을 지지하여 대상물(100)을 승강시킬 수 있도록 마련되는 복수의 파지 척(242)과, 파지 척(242)이 이동 가능하도록 파지 척(242)에 대응하여 파지본체(241)에 탑재되는 복수의 파지 가이드(243)와, 복수의 파지 척(242)에 대응하여 복수의 파지 척(242)을 이동시킬 수 있도록 파지본체(241)에 탑재되는 파지모터(245)를 포함할 수 있다.

이러한 파지모듈(240)은, 파지본체(241)가 승강벨트(232)에 연결되어 승강 이동될 수 있으며, 파지본체(241)에 양측으로 이동 가능하게 마련되어 있는 파지 척(242)에 의해 대상물(100)을 파지할 수 있다.

이때, 파지 척(242)은 파지 가이드(243)에 이동 가능하게 결합되어 있으며, 파지모터(245)에 의해 파지 가이드(243)를 따라 이동될 수 있다. 이러한 파지 가이드(243)에는 파지 척(242)에 결합되는 이동블럭이 결합되며, 이동블록(247)은 파지모터(245)에 의해 회전되는 리드 스크류(248)에 결합될 수 있다.

또한, 이러한 파지모터(245), 파지 가이드(243), 이동블록(247), 리드 스크류(248)는 한쪽의 파지 척(242)의 이동에 대응하도록 파지본체(241) 상에 탑재되는데, 파지본체(241)의 중심라인을 기준으로 왕복 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 파지 척(242)에 대응하여 쌍으로 배치된다. 이때 파지 척(242)의 하단부는 대상물(100)의 상단에 끼워져 지지될 수 있도록 하단부가 수평으로 절곡되게 마련된다.

한편, 도 12 및 도 18에 도시된 바와 같이 파지 척(242)에 의해 파지된 대상물(100)은, 호이스트 본체(236)의 하부로 이동된 후, 위치가 정렬 및 고정될 수 있다. 즉 본 실시 예에 따른 포트 승강부(230)는, 파지모듈(240)에 결합되어 대상물(100)의 움직임을 제한하는 복수의 제한홀더부재(238)를 더 포함할 수 있으며, 파지모듈(240)은, 복수의 제한홀더부재(238)가 삽입되도록 마련되는 대응홀더부재(249)를 더 포함할 수 있다. 이에 파지모듈(240)의 대응홀더부재(249)에 제한홀더부재(238)가 삽입됨으로써 파지본체(241)의 움직임이 차단될 수 있으며, 대상물(100)은 그 위치가 제한 및 고정될 수 있다.

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.

100: 대상물 101: 레일시스템
102: 직진구간 103: 커브연결구간
104: 분기 및 합류구간 105: 반송포트
107: 분기영역 108: 합류영역
110: 주행레일 111: 분기 및 합류레일
112: 직진분기가이드 113: 커브분기가이드
115: 직진레일본체 116: 분기레일본체
117: 레일부재 120: 바코드
121: 비접촉 전원공급장치 123: 통신센서
125: 진입확인 센서용 반사판
131: 커브합류가이드
132: 합류직진가이드 140: 반송대차
141: 캐리어 유닛 142: 캐리어 본체
144: 주행바퀴 145: 지지롤러
146: 주행모터 147: 적재프레임
148: 이동바 150: 분기롤러유닛
151, 152: 분기롤러 153: 분기롤러 구동부
154: 롤러 포지션감지유닛 155: 롤러설치 프레임
156: 시소 경사부 157: 프레임 구동축
158: 시소 베어링부 159: 시소 회전부
160: 경사면 161: 분기구동모터
162: 웜기어박스 163: 기어 하우징
164: 웜 기어 165: 웜휠
166: 수동 입력축 167: 내장 엔코더
168: 외부 엔코더 201: 포트안내레일
202: 포트본체 203: 포트홀더부재
210: 이적재유닛 211: 이적재 안내레일
215: 이적재모듈 220: 포트 주행부
221: 이동바퀴 222: 포트이동모터
225: 회전구동모터 227: 포트주행본체
228: 회전구동기어 230: 포트 승강부
231: 회전본체 232: 승강벨트
233: 호이스트 드럼 234: 호이스트 모터
235: 회전피동기어 236: 호이스트 본체
237: 아이들 드럼 238: 제한홀더부재
240: 파지모듈 241: 파지본체
242: 파지 척 243: 파지 가이드
245: 파지모터 247: 이동블록
248: 리드 스크류 249: 대응홀더부재

Claims (20)

1. 복수의 주행레일과 상기 복수의 주행레일을 상호 연결하는 분기 및 합류레일을 포함하며, 상기 주행레일과 상기 분기 및 합류레일이 연결되는 분기영역에 직진주행을 안내하는 직진분기가이드와 분기주행을 안내하는 커브분기가이드가 마련되며, 상기 주행레일을 따라 반송되는 대상물이 출입할 수 있도록 출입개구가 마련되는 레일시스템;
   상기 레일시스템의 출발지부터 목적지까지 상기 대상물을 반송하도록 상기 주행레일에 주행 가능하도록 탑재되는 캐리어 유닛; 및
   상기 대상물을 상기 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩하도록 상기 레일시스템에 마련되되, 상기 출입개구를 통해 상기 대상물을 반입 또는 반출하여 상기 캐리어 유닛 상에 로딩 또는 언로딩시킬 수 있는 이적재유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 레일시스템은, 상기 출입개구가 배치되며 상기 출입개구가 상에 상기 이적재유닛이 설치되는 반송포트를 포함하며,
   상기 반송포트는,
   상기 주행레일에 연결되는 포트안내레일이 설치되되, 상기 포트안내레일로부터 상기 캐리어유닛의 진행방향에 교차하는 방향으로 상기 출입개구가 이격되어 형성되는 포트본체; 및
   상기 레일시스템이 설치되는 소정의 천장에 상기 포트본체를 지지하도록 상기 포트본체에 결합되는 포트홀더부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 이적재유닛은,
   상기 천장에 결합되되, 상기 출입개구의 상부로부터 상기 포트안내레일의 상부까지 배치되는 이적재 안내레일;
   상기 이적재 안내레일을 따라 상기 대상물을 이동시키도록 상기 이적재 안내레일에 주행 가능하게 탑재되되, 상기 대상물을 승강시킬 수 있으며 상기 대상물의 배치양상을 회전시킬 있도록 마련되는 이적재모듈; 및
   상기 이적재모듈에 의해 상하 이동되도록 상기 이적재모듈에 결합되되, 상기 대상물을 파지할 수 있도록 마련되는 파지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이적재모듈은,
   상기 이적재 안내레일에 주행 가능하게 탑재되는 이동바퀴와, 상기 이동바퀴를 구동시키는 포트이동모터와, 상기 대상물의 배치양상을 회전시킬 수 있는 회전구동모터를 구비하는 포트 주행부; 및
   상기 회전구동모터에 의해 회전 가능토록 상기 포트 주행부에 결합되는 회전본체와, 상기 파지모듈에 결합되며 상기 파지모듈을 승강시킬 수 있는 복수의 승강벨트가 감기는 호이스트 드럼 및 상기 호이스트 드럼을 구동시키는 호이스트 모터를 구비하는 포트 승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 포트 주행부는,
   상기 이동바퀴 및 상기 포트이동모터가 상부에 설치되며, 상기 회전구동모터가 측벽에 설치되는 포트주행본체; 및
   상기 회전구동모터에 결합되어 회전되는 회전구동기어를 포함하며,
   상기 포트 승강부는,
   상기 회전본체의 외주부에 결합되며 상기 회전구동기어에 기어 결합되는 회전피동기어;
   상기 회전본체의 하부에 결합되며, 상기 호이스트 드럼과 상기 호이스트 모터가 설치되는 호이스트 본체; 및
   상기 호이스트 본체의 하부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 호이스트 드럼과 상기 파지모듈 사이에서 상기 승강벨트의 이동을 안내하는 복수의 아이들 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
6. 제4항에 있어서,
   상기 파지모듈은,
   상기 복수의 승강벨트에 결합되는 파지본체;
   상기 파지본체에 상호 상대 이동 가능하게 탑재되며, 상기 대상물을 지지하여 상기 대상물을 승강시킬 수 있도록 마련되는 복수의 파지 척;
   상기 파지 척이 이동 가능하도록 상기 파지 척에 대응하여 상기 파지본체에 탑재되는 복수의 파지 가이드; 및
   상기 복수의 파지 척에 대응하여 상기 복수의 파지 척을 이동시킬 수 있도록 상기 파지본체에 탑재되는 파지모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 포트 승강부는, 상기 파지모듈에 결합되어 상기 대상물의 움직임을 제한하는 복수의 제한홀더부재를 더 포함하며,
   상기 파지모듈은, 상기 복수의 제한홀더부재가 삽입되도록 마련되는 대응홀더부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 직진주행 및 상기 분기주행 중 어느 하나가 선택되도록 상하방향으로 이동되는 복수의 분기롤러를 구비하되, 상기 캐리어 유닛이 상기 분기영역으로 진입될 때, 상기 복수의 분기롤러 중 어느 하나를 상기 직진분기가이드와 상기 커브분기가이드 중 어느 하나에 선택적으로 접촉 지지시키는 분기롤러유닛를 더 포함하며,
   상기 복수의 분기롤러는, 상기 캐리어 유닛의 진행방향에 따른 라인을 기준으로 롤링 회전가능하게 탑재되는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 분기롤러유닛은,
   상기 캐리어 유닛의 진행방향에 교차하는 라인 상에 상기 분기롤러가 회전가능하게 설치되는 롤러설치 프레임;
   상기 롤러설치 프레임에 결합되는 프레임 구동축; 및
   상기 프레임 구동축을 회전시키도록 상기 프레임 구동축에 연결되는 분기롤러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 롤러설치 프레임은, 상기 복수의 분기롤러가 회전운동에 의해 상방으로 이동되어 상기 직진분기가이드 및 상기 커브분기가이드 중 어느 하나에 접촉 지지되도록, 상호 경사지게 배치되는 복수의 시소 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 캐리어 유닛 상에 설치되되, 상기 프레임 구동축이 회전가능하게 설치되는 복수의 시소 베어링부를 더 포함하며,
    상기 롤러설치 프레임은,
    상기 프레임 구동축에 의해 상기 시소 베어링부에 회전가능하게 결합되되, 상기 복수의 시소 경사부를 상호 대향하게 결합시키는 시소 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 시소 경사부에는, 상기 분기롤러가 한 쌍으로 설치되되,
    상기 시소 경사부와 상기 시소 회전부의 결합부에는 상기 시소 경사부가 경사지게 배치되도록 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 시소 베어링부에는, 상기 시소 회전부의 회전각을 감지할 수 있도록 엔코더 타입의 롤러 포지션감지유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
14. 제9항에 있어서,
    상기 분기롤러 구동부는,
    상기 프레임 구동축을 구동시키도록 상기 캐리어 유닛 상에 설치되는 분기구동모터; 및
    상기 분기구동모터로부터 상기 프레임 구동축으로 구동력을 전달하도록 상기 분기구동모터와 상기 프레임 구동축 사이에 설치되는 웜기어박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 웜기어박스는,
    상기 회전축의 구동력을 입력받도록 상기 구동모터에 결합되는 기어 하우징;
    상기 기어 하우징에 설치되되, 상기 구동모터의 회전축에 결합되는 웜 기어; 및
    상기 기어 하우징에 설치되되, 상기 웜 기어에 기어 결합되어 상기 프레임 구동축에 결합되는 웜휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 분기롤러 구동부는,
    상기 기어 하우징의 외부에서 상기 구동모터의 회전축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 상기 웜 기어에 결합되는 수동 입력축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
17. 제15항에 있어서,
    상기 프레임 구동축은, 상기 캐리어 유닛의 진행방향에 따른 상기 캐리어 유닛의 중심라인 상에 배치되며, 상기 웜 기어는 상기 프레임 구동축에 교차하게 배치되되,
    상기 복수의 분기롤러는, 상기 프레임 구동축의 중심라인의 양측에 한 쌍씩 상호 대향하게 배치되어 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
18. 제8항에 있어서,
    상기 캐리어 유닛은,
    상기 주행레일에 이격되어 설치되는 복수의 캐리어 본체;
    상기 캐리어 본체에 설치되어 상기 주행레일을 따라 상기 캐리어 본체를 이동시키는 복수의 주행바퀴;
    상기 복수의 주행바퀴에 대응하여 상기 복수의 캐리어 본체 중 적어도 어느 하나에 설치되는 복수의 주행모터; 및
    상기 캐리어 본체에 설치되어 상기 캐리어 본체의 이동을 안내하도록 상기 주행레일에 지지되는 복수의 지지롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.
19. 제18항에 있어서,
    상기 주행모터는, 회전속도를 감지할 수 있는 내장 엔코더를 갖는 서보모터인 것을 특징으로 하는 반송시스템.
20. 제18항에 있어서,
    상기 캐리어 유닛은,
    상기 복수의 캐리어 본체 중 다른 하나에 설치되어 상기 주행레일을 따라 회전되는 상기 복수의 주행바퀴에 대한 회전속도를 감지하는 외부 엔코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송시스템.

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