KR20150017166A - 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열처리 세터와 열처리 하우징을 포함하는 열처리 모듈과, 얼라인 세터와 얼라인 바 및 얼라인 하우징을 포함하는 얼라인 모듈 및 인덱스 센서를 구비하는 로봇 핸드를 포함하는 이송 로봇을 포함하는 열처리 장치를 이용한 유리 기판 이송 방법으로서, 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 열처리 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되어 열처리 세터에 안착되는 열처리 모듈 반입 단계와, 유리 기판이 열처리되는 열처리 단계와, 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 유리 기판이 지지되어 열처리 하우징으로부터 반출되는 열처리 모듈 반출 단계와, 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 얼라인 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되어 얼라인 세터의 상면에 안착되는 얼라인 모듈 반입 단계와, 유리 기판이 얼라인 바에 의하여 얼라인되는 얼라인 단계 및 인덱스 센서의 작동 상태에서 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 유리 기판이 지지되어 상기 얼라인 하우징으로부터 반출되는 열처리 모듈 반출 단계를 포함하는 유리 기판 이송 방법과 이를 이용하는 열처리 장치를 개시한다.

Description

유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치{Transportation Method of Glass Substrate and Heat Treatment Apparatus using the Same}
본 발명은 평판 디스플레이 패널에 사용되는 유리 기판을 이송하는 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 패널에 사용되는 유리 기판은 먼저 이송 로봇이 로봇핸드에 의하여 지지되어 열처리 챔버로 이송되고 이젝터에 의하여 지지된 상태에서 하강하여 캐리어 또는 세터에 안착된 후에 열처리된다. 다음으로 상기 유리 기판은 이젝터에 의하여 상승되고 이송 로봇의 로봇핸드에 의하여 지지되어 열처리 챔버 외부로 이송된다.
상기 평판 디스플레이 패널의 크기가 커짐에 따라 사용되는 유리 기판도 면적도 증가되고 있다. 도 1은 두 대의 디스플레이 패널에 사용되는 두 장의 유리 기판으로 분할되는 유리 기판을 나타낸다. 상기 유리 기판(10)은 회로 소자가 형성되어 영상이 표시되는 표시 영역(10a) 및 표시 영역(10a)을 감싸도록 표시 영역(10a)의 주변에 형성되는 주변 영역(10b)으로 구분되어 형성된다. 상기 유리 기판(10)은 면적과 자중이 증가되므로, 열처리 공정에서 열처리 된 후에 이젝터에 의하여 상승될 때 자중에 의한 변형과 함께 스크래치가 더 많이 발생된다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 열처리 공정에서 표시 영역(10a)의 주변 영역(10b)에서만 이젝터에 의하여 지지되도록 하여, 표시 영역(10a)에 스크래치가 형성되는 것을 방지한다.
한편, 상기 유리 기판(10)은 면적이 증가되는 반면 지지하는 이젝터의 수가 감소됨에 따라, 열처리 초기에 이젝터에 의하여 지지되어 하강하면서 세터에 안착되는 과정에서 얼라인(align)이 틀어지는 현상이 발생되는 문제가 있다. 상기 유리 기판(10)은 열처리 공정이 끝나고 이젝터에 의하여 상승되더라도 여전히 얼라인이 틀어진 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 이송 로봇은 유리 기판(10)을 들어 올리기 위하여 유리 기판(10)의 하부로 이동할 때, 유리 기판(10)의 틀어진 정도에 따라 로봇핸드를 회전시키게 된다. 이때, 상기 이송 로봇은 로봇 핸드의 양측에 장착되어 있는 인덱스 센서(index sensor)로 유리 기판(10)의 전측면을 감지하여 유리 기판(10)의 틀어진 정도를 감지한다. 따라서, 상기 이송 로봇은 로봇 핸드가 유리 기판(10)의 양측면과 평행하게 유리 기판(10)을 지지하게 되지만, 한편으로는 유리 기판(10)의 이송 방향을 기준으로 유리 기판(10)이 틀어진 상태로 유리 기판(10)을 이송하게 된다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 후속 공정에서 틀어진 상태로 안착될 수 있으며, 카세트에 장착되는 과정에서 정확한 위치에서 카세트에 안착되지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 평판 디스플레이 패널에 사용되는 유리 기판의 열처리 공정에서 유리 기판이 이송 방향을 기준으로 틀어지지 않은 상태로 이송될 수 있도록 하는 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치를 제공한다.
본 발명의 유리 기판 이송 방법은 상기 유리 기판이 내부에 수용되어 열처리되는 열처리 하우징을 포함하는 열처리 모듈과, 상기 열처리 모듈로부터 열처리되어 이송되는 상기 유리 기판이 안착되는 얼라인 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 얼라인 이젝터와 상기 얼라인 세터의 양측부에 형성되는 얼라인 바 및 상기 얼라인 세터가 내부에 설치되며 상기 유리 기판이 정렬되는 얼라인 하우징을 포함하는 얼라인 모듈 및 상기 유리 기판의 정렬 상태를 인식하는 인덱스 센서를 구비하는 로봇 핸드를 포함하며, 상기 열처리 모듈과 상기 얼라인 모듈로 상기 유리 기판을 반입 및 반출하는 이송 로봇을 포함하는 열처리 장치를 이용한 유리 기판 이송 방법으로서, 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 열처리 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되는 열처리 모듈 반입 단계와, 상기 유리 기판이 열처리되는 열처리 단계와, 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 열처리 하우징으로부터 반출되는 열처리 모듈 반출 단계와, 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 얼라인 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되어 상기 얼라인 세터의 상면에 안착되는 얼라인 모듈 반입 단계와, 상기 유리 기판이 상기 얼라인 바에 의하여 얼라인되는 얼라인 단계 및 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 얼라인 하우징으로부터 반출되는 얼라인 모듈 반출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 열처리 모듈 반입 단계는 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 유리 기판을 지지하여 이송하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 열처리 모듈은 상기 유리 기판이 안착되며 상기 열처리 하우징 내부에 설치되는 열처리 세터 및 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 열처리 이젝터를 더 포함하며, 상기 열처리 모듈 반입 단계는 상기 열처리 이젝터가 상기 열처리 세터의 상부로 상승하고, 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 로봇 핸드에 의하여 이송되는 상기 유리 기판이 상기 열처리 이젝터의 상부에 지지되고, 상기 로봇 핸드가 열처리 하우징의 외부로 나온 후에 상기 열처리 이젝터가 하강하여 열처리 세터의 상면에 상기 유리 기판이 안착되도록 이루어질 수 있다. 이때, 상기 열처리 모듈 반출 단계는 상기 열처리 이젝터가 상기 유리 기판을 지지하면서 상기 열처리 세터의 상부로 상승하고, 상기 로봇 핸드가 상기 유리 기판의 하부로 이동한 후에 상기 유리 기판을 지지하여 상기 열처리 하우징의 외부로 반출하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 얼라인 모듈 반입 단계는 상기 얼라인 이젝터가 상기 얼라인 세터의 상부로 상승하고, 상기 로봇 핸드에 의하여 이송되는 상기 유리 기판이 상기 얼라인 이젝터의 상부에 지지되고, 상기 로봇 핸드가 얼라인 하우징의 외부로 나온 후에 상기 얼라인 이젝터가 하강하여 얼라인 세터의 상면에 상기 유리 기판이 안착되도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유리 기판은 회로 소자가 형성되어 영상이 표시되는 표시 영역과 상기 표시 영역을 감싸는 주변 영역을 포함하며, 상기 열처리 이젝터는 상기 유리 기판이 상기 열처리 이젝터에 안착될 때, 상기 주변 영역에 대응되는 위치에만 형성되며, 상기 얼라인 이젝터는 상기 유리 기판이 상기 얼라인 이젝터에 안착될 때, 상기 표시 영역과 주변 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 로봇 핸드는 로봇 암에 회동 가능하게 결합되는 리스트 플레이트와 바 형상으로 형성되며 복수 개가 상기 리스트 플레이에 소정 간격으로 이격되어 결합되는 엔드 이펙터 및 상기 엔드 이펙터의 상부에 소정 간격으로 형성되어 상기 유리 기판의 하면을 지지하는 지지 패드를 더 포함하며, 상기 인덱스 센서는 상기 리스트 플레이트의 양측에 위치하는 상기 엔드 이펙터의 상면에서 상기 리스트 플레이트에 인접한 위치에 형성되어 상기 유리 기판의 전측면의 위치를 감지하도록 형성될 수 있다.
상기 상기 열처리 하우징은 상기 유리 기판의 열처리에 필요한 온도로 내부가 유지되며, 상기 얼라인 하우징은 상온 상태로 유지될 수 있다.
유리 기판이 안착되는 열처리 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 열처리 이젝터 및 내부에 상기 열처리 세터가 설치되며 상기 유리 기판이 열처리되는 열처리 하우징을 포함하는 열처리 모듈 및 상기 유리 기판의 정렬 상태를 인식하는 인덱스 센서를 구비하는 로봇 핸드를 포함하며, 상기 열처리 모듈로 상기 유리 기판을 반입 및 반출하는 이송 로봇을 포함하는 열처리 장치를 이용한 유리 기판 이송 방법으로서, 상기 유리 기판의 열처리가 종료된 후에 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 열처리 하우징으로부터 반출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
또한, 본 발명의 유리 기판 이송 방법은 상기 열처리 장치는 상기 열처리 모듈로부터 열처리되어 이송되는 상기 유리 기판이 안착되는 얼라인 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 얼라인 이젝터와 상기 얼라인 세터의 양측부에 형성되는 얼라인 바 및 상기 얼라인 세터가 내부에 설치되며 상기 유리 기판이 정렬되는 얼라인 하우징을 포함하는 얼라인 모듈을 더 포함하며, 상기 열처리 모듈로부터 반출되는 상기 유리 기판이 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 얼라인 하우징의 내부로 반입되어 상기 얼라인 세터의 상면에 안착되어 정렬되도록 이루어질 수 있다. 이때, 상기 얼라인 모듈에서 정렬된 상기 유리 기판이 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 얼라인 하우징으로부터 반출되도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 열처리 장치는 상기와 같은 방법에 의하여 유리 기판을 이송할 수 있다.
본 발명에 따른 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치는 열처리 모듈에서 유리 기판이 이송 방향과 틀어진 상태로 이송되어 나오더라도 얼라인 모듈에서 유리 기판을 정렬하게 되므로 유리 기판이 이송 방향을 기준으로 틀어지지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치는 열처리 모듈보다 내부 온도가 낮고 상온에 가까운 온도를 유지하는 얼라인 모듈에서 복수개의 이젝터에 유리 기판을 안착시키고 정열을 진행하게 되므로 유리 기판에 스크래치가 발생되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 두 대의 디스플레이 패널에 사용되는 두 장의 유리 기판으로 분할되는 유리 기판의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법이 적용되는 열처리 장비의 수직 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 수평 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 수평 단면도이다.
도 5는 도 2의 이송 로봇의 로봇 핸드의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법 및 이를 이용하는 열처리 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법을 이용하는 열처리 장비에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법이 적용되는 열처리 장비의 수직 단면도이다. 도 3은 도 2의 A-A 수평 단면도이다. 도 4는 도 2의 B-B 수평 단면도이다. 도 5는 도 2의 이송 로봇의 로봇 핸드의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법이 적용되는 열처리 장비는, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 열처리 모듈(100)과 얼라인 모듈(200) 및 이송 로봇(300)을 포함하여 형성된다.
상기 열처리 장비는 평판 디스플레이 패널에 사용되는 유리 기판(10)의 열처리 공정 또는 프리 컴팩션 공정에 사용될 수 있다. 상기 열처리 장비는 유리 기판(10)의 증착 공정, 세정 공정 또는 카세트 보관 공정의 전단계에 설치될 수 있다. 상기 유리 기판(10)은 별도의 카세트 또는 로딩 모듈에서 공급되며, 이송 로봇(300)에 의하여 열처리 장비의 열처리 모듈(100)로 이송된다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 열처리 모듈(100)에서 열처리된 후에 얼라인 모듈(200)에서 냉각 및 정열이 되어 후공정으로 이송된다. 한편, 상기 열처리 모듈(100)과 얼라인 모듈(200) 및 이송 로봇(300)은 유리 기판(10)의 열처리 공정에 사용되는 일반적인 구성으로 형성될 있다. 따라서, 이하에서 설명하는 열처리 모듈(100)과 얼라인 모듈(200) 및 이송 로봇(300)의 구성은 본 발명의 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법을 설명하는데 필요한 정도로 설명한다.
한편, 상기 열처리 장치는 이하에서 설명하는 본원발명의 유리 기판 이송 방법을 사용하도록 형성되는 다양한 장치를 포함할 수 있다.
상기 열처리 모듈(100)은 열처리 하우징(110)과 열처리 세터(120)와 열처리 이젝터(130)를 포함하여 형성된다. 상기 열처리 모듈(100)은 한 장 또는 복수 장의 유리 기판(10)이 한번에 열처리될 수 있도록 형성된다.
상기 열처리 모듈(100)은 열처리 이젝터(130)가 열처리 세터(120)의 상부로 상승한 상태에서 이송 로봇(300)에 의하여 공급되는 유리 기판(10)이 열처리 이젝터(130)의 상부에 안착되도록 한다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)에 평행하도록 정렬되어 안착된다. 여기서 상기 유리 기판(10)의 양측면은 유리 기판(10)이 이송될 때 이송 방향(T)과 평행을 이루는 측면을 의미하며, 양측면의 길이 방향(L)은 양측면에서 이송 방향(T)과 동일한 방향을 의미한다. 또한, 상기 유리 기판(10)의 전측면은 양측면과 수직을 이루며, 유리 기판(10)이 열처리 모듈(100)에 반입될 때 열처리 모듈(100)에 마지막으로 유입되는 측면, 즉, 열처리 하우징(110)의 개구(110a)와 대향하는 면을 의미한다.
다음으로, 상기 열처리 이젝터(130)는 별도의 이송 수단(도면에 미도시)에 의하여 하강하면서 유리 기판(10)이 열처리 세터(120)의 상면에 안착되도록 한다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 표시 영역(10a)의 주변 영역(10b)에서만 열처리 이젝터(130)에 의하여 지지되며, 표시 영역(10a)이 상대적으로 하방으로 많이 쳐지는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 열처리 세터(120)에 안착될 때 세터 표면과 유리 기판(10) 하면 사이에 존재하는 공기층에 의하여 미끄러지면서 정렬이 틀어지게 된다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 열처리 과정에서 가열된 공기의 대류에 의하여 일부 정렬이 틀어지게 된다. 즉, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)을 기준으로 틀어진 상태가 된다. 상기 열처리 모듈(100)은 열처리가 종료되면, 열처리 이젝터(130)가 유리 기판(10)의 하부를 지지하면서 상승하여 유리 기판(10)이 상승되도록 한다.
상기 열처리 하우징(110)은 박스 형상으로 형성되며, 일측에 유리 기판(10)이 유입 및 유출되는 열처리 개구(110a)가 형성된다. 상기 열처리 하우징(110)은 열처리 되는 유리 기판(10)의 면적보다 내부 수평 단면적을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 열처리 하우징(110)은 한번에 열처리되는 유리 기판(10)의 수에 따라 적정한 높이로 형성된다. 상기 열처리 하우징(110)은 내부에 열처리 세터(120)가 설치된다. 또한, 상기 열처리 하우징(110)은 내부에 별도의 가열 수단(미도시)을 구비하며, 열처리 세터(120)의 상면에 안착되는 유리 기판(10)을 열처리한다. 따라서, 상기 열처리 하우징(110)은 유리 기판(10)의 열처리에 필요한 온도로 내부가 유지될 수 있다.
상기 열처리 세터(120)는 판상으로 형성되며, 열처리되는 유리 기판(10)보다 큰 면적을 가지도록 형성된다. 상기 열처리 세터(120)는 열처리 되는 유리 기판(10)의 주변 영역(10b)에 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 열처리 이젝터 홀(122)을 포함한다. 상기 열처리 세터(120)의 열처리 이젝터 홀(122)은 열처리 과정에서 유리 기판(10)의 하면에 무라(mura) 현상을 유발하게 된다. 따라서, 상기 열처리 이젝터 홀(122)은 유리 기판(10)의 주변 영역(10b)에 대응되는 영역에만 형성된다. 상기 유기 기판은 열처리 세터(120)에 안착된 상태에서 열처리된다.
상기 열처리 이젝터(130)는 핀 형상으로 형성되며, 열처리 이젝터 홀(122)에 결합된다. 상기 열처리 이젝터(130)는 별도의 이송 수단에 의하여 상하 이동하면서 유리 기판(10)을 상하로 이동시키게 된다. 상기 열처리 이젝터(130)는 유리 기판(10)의 주변 영역(10b)만을 지지하게 된다. 상기 열처리 이젝터(130)는 열처리되어 가열된 유리 기판(10)을 지지하여 상승시키는 경우에 표시 영역(10a)에서의 처짐 현상을 유발한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 열처리 이젝터(130)에 의하여 지지되며 상승될 때 정렬이 틀어질 수 있다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 로봇 핸드(320)에 의하여 지지될 때 로봇 핸드에 전체적으로 균일하게 지지되지 않으므로 정렬이 틀어질 수 있다.
상기 얼라인 모듈(200)은 얼라인 하우징(210)과 얼라인 세터(220)와 얼라인 이젝터(230) 및 얼라인 바(240)를 포함하여 형성된다. 상기 얼라인 모듈(200)은 열처리 모듈(100)에 인접한 위치에 설치되며, 바람직하게는 열처리 모듈(100)의 상부에 적층되어 형성된다.
상기 얼라인 모듈(200)은 열처리 모듈(100)에서 이송되는 유리 기판(10)을 냉각하면서, 양측면의 길이 방향(L)이 진행방향과 평행하게 되도록 정렬시킨다. 보다 구체적으로는 상기 얼라인 모듈(200)은 얼라인 이젝터(230)가 얼라인 세터(220)의 상부로 상승한 상태에서 이송 로봇(300)에 의하여 공급되는 유리 기판(10)이 얼라인 이젝터(230)의 상부에 안착되도록 한다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 주변 영역(10b)뿐만 아니라 표시 영역(10a)도 얼라인 이젝터(230)에 의하여 지지된다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)을 기준으로 틀어져 있는 상태로 안착된다. 다음으로, 상기 얼라인 이젝터(230)는 별도의 이송 수단(도면에 미도시)에 의하여 하강하면서 유리 기판(10)이 얼라인 세터(220)의 상면에 안착되도록 한다. 상기 유리 기판(10)은 표시 영역(10a)과 주변 영역(10b)이 동시에 얼라인 이젝터(230)에 의하여 지지되므로 보다 안정적으로 지지되며, 열처리 공정에서 처진 상태에 있는 표시 영역(10a)의 쳐진 정도가 감소된다. 상기 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)의 양측면에 접촉되면서 유리 기판(10)의 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)과 일치되도록 유리 기판(10)을 정렬한다. 한편, 상기 얼라인 모듈(200)은 유리 기판(10)을 얼라인 세터(220)에 안착시키지 않고 유리 기판(10)이 얼라인 이젝터(230)에 지지된 상태에서 정렬할 수 있다. 상기 얼라인 모듈(200)은 얼라인이 종료되면, 얼라인 이젝터(230)가 유리 기판(10)의 하부를 지지하면서 상승하여 유리 기판(10)이 상승되도록 한다.
상기 얼라인 하우징(210)은 박스 형상으로 형성되며, 일측에 유리 기판(10)이 유입 및 유출되는 얼라인 개구(210a)가 형성된다. 상기 얼라인 하우징(210)은 유입되는 유리 기판(10)의 면적보다 내부 수평 단면적을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 얼라인 하우징(210)은 한번에 유입되어 얼라인되는 유리 기판(10)의 수에 따라 적정한 높이로 형성된다. 상기 얼라인 하우징(210)은 내부로 반입되는 유리 기판(10)이 얼라인 되도록 형성된다. 따라서, 상기 얼라인 하우징(210)은 바람직하게는 내부가 상온 상태로 유지된다.
상기 얼라인 세터(220)는 판상으로 형성되며, 얼라인되는 유리 기판(10)보다 큰 면적을 가지도록 형성된다. 상기 얼라인 세터(220)는 유리 기판(10)의 표시 영역(10a)과 주변 영역(10b)에 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 얼라인 이젝터 홀(222)을 포함한다. 상기 얼라인 하우징(210)이 상온으로 유지되므로, 얼라인 세터(220)는 온도가 상대적으로 낮은 상태의 유리 기판(10)이 안착되므로 얼라인 이젝터 홀(222)에 의한 무라(mura) 현상과 무관하게 된다. 따라서, 상기 얼라인 세터(220)는 유리 기판(10)의 처짐이 없는 조건으로 얼라인 이젝터(230)가 형성되도록 얼라인 이젝터 홀(222)이 형성될 수 있다. 상기 유리 기판(10)은 얼라인 세터(220)에 안착된 상태에서 정렬된다.
상기 얼라인 이젝터(230)는 핀 형상으로 형성되며, 얼라인 이젝터 홀(222)에 결합된다. 상기 얼라인 이젝터(230)는 별도의 이송 수단에 의하여 상하 이동하면서 유리 기판(10)을 상하로 이동시키게 된다. 상기 얼라인 이젝터(230)는 유리 기판(10)의 표시 영역(10a)과 주변 영역(10b)을 지지하게 되므로 열처리되어 가열된 유리 기판(10)의 처짐 정도를 감소시킬 수 있다. 특히, 상기 얼라인 이젝터(230)는 처짐이 심한 표시 영역(10a)도 함께 지지하므로 표시 영역(10a)의 처짐 정도를 감소시킬 수 있다.
상기 얼라인 바(240)는 바 형상 또는 핀 형상으로 형성되며, 얼라인 세터(220)의 양측부에서 상면 또는 상부에 형성된다. 상기 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)의 양측면의 길이에 따라 적정한 개수로 형성된다. 상기 얼라인 바(240)는 별도의 이송 수단(미도시)에 의하여 전후진되며, 유리 기판(10)의 양측면과 접촉하면서 유리 기판(10)을 이동시켜 유리 기판(10)이 정렬되도록 한다.
상기 이송 로봇(300)은 로봇암(310)에 결합되어 이동 및 회동하는 로봇 핸드(320)를 포함하여 형성된다. 상기 이송 로봇(300)은 유리 기판(10)의 하면을 로봇 핸드(320)로 지지하여 열처리 모듈(100)과 얼라인 모듈(200)로 이송한다.
상기 이송 로봇(300)은 유리 기판(10)의 열처리 공정에 사용되는 일반적인 이송 로봇으로 형성되며, 로봇 핸드(320)가 결합되는 로봇암(310)과 로봇암(310)이 회동 가능하게 결합되는 로봇 몸체에 대한 구체적인 도시는 생략한다.
상기 로봇 핸드(320)는 리스트 플레이트(wrist plate)(321)와 엔드 이펙터(end effecter)(323)와 지지 패드(325) 및 인덱스 센서(327)를 포함하여 형성된다. 상기 로봇 핸드(320)는 유리 기판(10)의 이송에 사용되는 일반적인 로봇 핸드(320)로 형성된다.
상기 리스트 플레이트(321)는 판상 또는 블록 형상으로 형성되며, 로봇암(310)에 회동 가능하게 결합된다.
상기 엔드 이펙터(323)는 바 형상으로 형성되며, 이송하는 유리 기판(10)의 길이보다 긴 길이를 가지도록 형성된다. 상기 엔드 이펙터(323)는 복수개가 리스트 플레이트(321)에 소정 간격으로 이격되어 결합된다. 상기 엔드 이펙터(323)는 유리 기판(10)의 하면을 지지한다.
상기 지지 패드(325)는 고무 또는 플라스틱 재질로 형성되며, 엔드 이펙터(323)의 상부에 소정 간격으로 이격되어 설치된다. 상기 지지 패드(325)는 유리 기판(10)의 하면과 접촉하여 지지하며, 이송 중에 유리 기판(10)의 하면에 스크래치가 발생되거나 유리 기판(10)이 슬라이딩되는 것을 방지한다.
상기 인덱스 센서(327)는 광 센서와 물체를 검출할 수 있는 센서로 형성된다. 상기 인덱스 센서(327)는 리스트 플레이트(321)의 양측에 위치하는 엔드 이펙터(323)의 상면에서 리스트 플레이트(321)에 인접한 위치에 형성된다. 또한, 상기 인덱스 센서(327)는 각 엔드 이펙터(323)의 상면에서 리스트 플레이트(321)에 인접한 위치에 추가로 형성될 수 있다. 상기 인덱스 센서(327)는 로봇 핸드(320)가 유리 기판(10)의 하부로 이동할 때 유리 기판(10)의 전측면의 위치를 감지하여 별도의 제어부(미도시)에 전송한다. 상기 제어부는 로봇 핸드(320)의 양측에 위치하는 인덱스 센서(327)가 동일하게 유리 기판(10)의 전측면을 감지하도록 로봇 핸드(320)를 회전시키게 된다. 따라서, 상기 인덱스 센서(327)는 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L)이 항상 유리 기판(10)의 전측면과 수직인 방향이 되도록 한다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 이송 방법은, 도 6을 참조하면, 열처리 모듈 반입 단계(S10)와 유리 기판 열처리 단계(S20)와 열처리 모듈 반출 단계(S30)와 얼라인 모듈 반입 단계(S40)와 유리 기판 얼라인 단계(S50) 및 얼라인 모듈 반출 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.
상기 유리 기판 이송 방법은 열처리 모듈 반출 단계와 얼라인 모듈 반입 단계에서 로봇 핸드(320)에 장착되어 있는 인덱스 센서(327)의 작동을 중지시킨 상태에서 유리 기판(10)의 하부로 이동하여 유리 기판(10)을 지지하도록 한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 로봇 핸드(320)의 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L)과 틀어진 상태에서 로봇 핸드(320)에 의하여 지지되어 열처리 모듈(100)로부터 반출되고, 얼라인 모듈(200)에 반입된다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)과 틀어진 상태로 이송된다.
상기 유리 기판 이송 방법은 얼라인 모듈 반출 단계에서 로봇 핸드(320)에 장착되어 있는 인덱스 센서(327)를 작동시킨 상태에서 유리 기판(10)을 지지하여 반출한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)과 평행하게 된 상태로 이송된다.
상기 열처리 모듈 반입 단계(S10)는 이송 로봇(300)에 의하여 유리 기판(10)이 열처리 하우징(110)의 내부로 반입되는 단계이다. 상기 이송 로봇(300)은 열처리 공정의 전공정 또는 이송 카세트에 적층되어 있는 유리 기판(10)의 하부를 지지하여 열처리 하우징(110)의 내부로 반입한다. 이때, 상기 이송 로봇(300)은 인덱스 센서(327)가 작동하는 상태에서 유리 기판(10)을 지지하여 이송한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L) 및 이송 방향(T)과 평행한 상태를 유지하며 이송된다.
상기 열처리 모듈(100)의 열처리 이젝터(130)는 열처리 세터(120)의 상부로 상승하며, 이송 로봇(300)에 의하여 이송되는 유리 기판(10)이 열처리 이젝터(130)의 상부에 지지되도록 한다. 상기 이송 로봇(300)은 다시 열처리 하우징(110)의 외부로 나오게 되며, 열처리 이젝터(130)는 하강하여 유리 기판(10)이 열처리 세터(120)의 상면에 안착되도록 한다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 유리 기판(10)의 하면과 열처리 세터(120) 사이의 공기층에 의하여 정렬이 틀어진 상태로 열처리 세터(120)의 상면에 안착될 수 있다.
상기 유리 기판 열처리 단계(S20)는 유리 기판(10)이 열처리 세터(120)의 상면에 안착된 상태에서 열처리 되는 단계이다. 상기 열처리는 유리 기판(10)의 용도와 필요한 특성에 따라 다양한 조건에서 진행될 수 있다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 열처리 과정에서 유리 기판(10)의 하면과 열처리 세터(120) 사이 존재하는 가열된 공기층의 대류에 의하여 정렬이 틀어진 상태로 열처리 세터(120)의 상면에 위치할 수 있다.
상기 열처리 모듈 반출 단계(S30)는 이송 로봇(300)에 의하여 유리 기판(10)이 열처리 하우징(110)의 외부로 반출되는 단계이다. 상기 유리 기판(10)의 열처리가 종료되면, 열처리 이젝터(130)가 유리 기판(10)의 하면을 지지한 상태에서 상승하게 된다. 상기 유리 기판(10)은 열처리 세터(120)의 상면으로부터 이격되어 열처리 세터(120)의 상부로 이동된다. 상기 이송 로봇(300)은 인덱스 센서(327)의 작동을 중지한 상태에서 유리 기판(10)의 하부로 이동하여 유리 기판(10)의 하면을 지지하면서 열처리 이젝터(130)의 상부로 유리 기판(10)을 상승시킨다. 상기 이송 로봇(300)은 유리 기판(10)을 열처리 하우징(110)의 상부로 이송한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 로봇(300)의 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L)과 틀어진 상태로 지지된다.
또한, 상기 열처리 이젝터(130)는 열처리되어 가열된 유리 기판(10)의 주변 영역(10b)만을 지지하여 상승시키게 되므로 표시 영역(10a)에서의 처짐 현상을 유발한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 열처리 이젝터(130)에 의하여 지지되며 상승될 때 정렬이 틀어질 수 있다. 또한, 상기 유리 기판(10)은 로봇 핸드(320)에 의하여 지지될 때 로봇 핸드(320)에 전체적으로 균일하게 지지되지 않으므로 정렬이 틀어질 수 있다.
상기 얼라인 모듈 반입 단계(S40)는 이송 로봇(300)에 의하여 유리 기판(10)이 얼라인 하우징(210)의 내부로 반입되는 단계이다. 상기 이송 로봇(300)은 열처리 하우징(110)으로부터 반출한 유리 기판(10)을 얼라인 하우징(210)의 내부로 반입한다. 이때, 상기 이송 로봇(300)은 열처리 모듈 반출 단계(S30)와 마찬가지로 인덱스 센서(327)가 작동하지 않는 상태를 유지한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 로봇(300)의 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L)과 틀어진 상태로 지지되어 반입된다.
한편, 상기 얼라인 모듈(200)의 얼라인 이젝터(230)는 얼라인 세터(220)의 상부로 상승하며, 이송 로봇(300)에 의하여 이송되는 유리 기판(10)이 상부에 지지되도록 한다. 상기 이송 로봇(300)은 다시 얼라인 하우징(210)의 외부로 나오게 되며, 얼라인 이젝터(230)는 하강하여 유리 기판(10)이 얼라인 세터(220)의 상면에 안착되도록 한다
이때, 상기 유리 기판(10)은 유리 기판(10)의 하면과 열처리 세터(120) 사이의 공기층에 의하여 정렬이 틀어진 상태로 열처리 세터(120)의 상면에 안착될 수 있다.
상기 유리 기판 얼라인 단계(S50)는 얼라인 바(240)가 유리 기판(10)을 정렬시키는 단계이다. 상기 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)의 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)과 평행하게 되도록 정렬한다. 상기 얼라인 모듈(200)의 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)의 양측면에 접촉하면서 유리 기판(10)이 정렬되도록 한다. 이때, 상기 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)의 양측에 길이 방향(L)으로 서로 이격되도록 복수 개로 위치된다. 상기 얼라인 바(240)는 타측에 위치하는 대향하는 얼라인 바(240)와 유리 기판(10)의 폭보다 큰 거리로 이격된 상태를 유지한다. 상기 얼라인 바(240)는 유리 기판(10)이 얼라인 세터(220)에 안착되면 전진하여 유리 기판(10)의 양측면에 접촉하면서 유리 기판(10)을 양측면의 길이 방향(L)이 이송 방향(T)에 평행하게 되도록 정렬시킨다.
상기 얼라인 모듈 반출 단계(S60)는 이송 로봇(300)이 유리 기판(10)을 얼라인 모듈(200)의 얼라인 하우징(210)의 외부로 반출하는 단계이다. 상기 유리 기판(10)의 얼라인이 종료되면, 얼라인 이젝터(230)가 유리 기판(10)의 하면을 지지한 상태에서 상승하게 된다. 상기 유리 기판(10)은 얼라인 세터(220)의 상면으로부터 이격되어 얼라인 세터(220)의 상부로 이동된다. 상기 이송 로봇(300)은 인덱스 센서(327)가 작동되는 상태에서 유리 기판(10)의 하부로 이동하며, 유리 기판(10)의 하면을 지지하면서 얼라인 이젝터(230)의 상부로 유리 기판(10)을 상승시킨다. 이때, 상기 유리 기판(10)은 얼라인 바(240)에 의하여 정렬된 상태이므로 인덱스 센서(327)가 작동하더라도 로봇 핸드(320)의 회전이 거의 없게 된다. 상기 이송 로봇(300)은 유리 기판(10)을 얼라인 하우징(210)의 외부로 반출한다. 따라서, 상기 유리 기판(10)은 양측면의 길이 방향(L)이 이송 로봇(300)의 엔드 이펙터(323)의 길이 방향(L)과 평행한 상태에서 지지되어 이송된다. 상기 유리 기판(10)은 열처리 공정의 후 공정에 이송되는 과정에서 다른 공정 장비와 간섭되지 않으며, 간섭없이 이송용 카세트에 반입될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예는 여러 가지 실시 가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함 물론, 균등한 다른 실시예의 구현이 가능하다.
10: 유리 기판 100: 열처리 모듈
200: 얼라인 모듈 300: 이송 로봇

Claims (12)

  1. 상기 유리 기판이 내부에 수용되어 열처리되는 열처리 하우징을 포함하는 열처리 모듈과,
    상기 열처리 모듈로부터 열처리되어 이송되는 상기 유리 기판이 안착되는 얼라인 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 얼라인 이젝터와 상기 얼라인 세터의 양측부에 형성되는 얼라인 바 및 상기 얼라인 세터가 내부에 설치되며 상기 유리 기판이 정렬되는 얼라인 하우징을 포함하는 얼라인 모듈 및
    상기 유리 기판의 정렬 상태를 인식하는 인덱스 센서를 구비하는 로봇 핸드를 포함하며, 상기 열처리 모듈과 상기 얼라인 모듈로 상기 유리 기판을 반입 및 반출하는 이송 로봇을 포함하는 열처리 장치를 이용한 유리 기판 이송 방법으로서,
    상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 열처리 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되는 열처리 모듈 반입 단계와,
    상기 유리 기판이 열처리되는 열처리 단계와,
    상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 열처리 하우징으로부터 반출되는 열처리 모듈 반출 단계와,
    상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 얼라인 하우징의 내부로 유리 기판이 반입되어 상기 얼라인 세터의 상면에 안착되는 얼라인 모듈 반입 단계와,
    상기 유리 기판이 상기 얼라인 바에 의하여 얼라인되는 얼라인 단계 및
    상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 얼라인 하우징으로부터 반출되는 얼라인 모듈 반출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리 모듈 반입 단계는 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 유리 기판을 지지하여 이송하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 이송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리 모듈은 상기 유리 기판이 안착되며 상기 열처리 하우징 내부에 설치되는 열처리 세터 및 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 열처리 이젝터를 더 포함하며,
    상기 열처리 모듈 반입 단계는 상기 열처리 이젝터가 상기 열처리 세터의 상부로 상승하고, 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 로봇 핸드에 의하여 이송되는 상기 유리 기판이 상기 열처리 이젝터의 상부에 지지되고, 상기 로봇 핸드가 열처리 하우징의 외부로 나온 후에 상기 열처리 이젝터가 하강하여 열처리 세터의 상면에 상기 유리 기판이 안착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열처리 모듈 반출 단계는 상기 열처리 이젝터가 상기 유리 기판을 지지하면서 상기 열처리 세터의 상부로 상승하고, 상기 로봇 핸드가 상기 유리 기판의 하부로 이동한 후에 상기 유리 기판을 지지하여 상기 열처리 하우징의 외부로 반출하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유리 기판은 회로 소자가 형성되어 영상이 표시되는 표시 영역과 상기 표시 영역을 감싸는 주변 영역을 포함하며,
    상기 열처리 이젝터는 상기 유리 기판이 상기 열처리 이젝터에 안착될 때, 상기 주변 영역에 대응되는 위치에만 형성되며,
    상기 얼라인 이젝터는 상기 유리 기판이 상기 얼라인 이젝터에 안착될 때, 상기 표시 영역과 주변 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 얼라인 모듈 반입 단계는 상기 얼라인 이젝터가 상기 얼라인 세터의 상부로 상승하고, 상기 로봇 핸드에 의하여 이송되는 상기 유리 기판이 상기 얼라인 이젝터의 상부에 지지되고, 상기 로봇 핸드가 얼라인 하우징의 외부로 나온 후에 상기 얼라인 이젝터가 하강하여 얼라인 세터의 상면에 상기 유리 기판이 안착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 핸드는
    로봇 암에 회동 가능하게 결합되는 리스트 플레이트와
    바 형상으로 형성되며 복수 개가 상기 리스트 플레이에 소정 간격으로 이격되어 결합되는 엔드 이펙터 및
    상기 엔드 이펙터의 상부에 소정 간격으로 형성되어 상기 유리 기판의 하면을 지지하는 지지 패드를 더 포함하며,
    상기 인덱스 센서는 상기 리스트 플레이트의 양측에 위치하는 상기 엔드 이펙터의 상면에서 상기 리스트 플레이트에 인접한 위치에 형성되어 상기 유리 기판의 전측면의 위치를 감지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리 하우징은 상기 유리 기판의 열처리에 필요한 온도로 내부가 유지되며,
    상기 얼라인 하우징은 상온 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  9. 유리 기판이 안착되는 열처리 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 열처리 이젝터 및 내부에 상기 열처리 세터가 설치되며 상기 유리 기판이 열처리되는 열처리 하우징을 포함하는 열처리 모듈 및
    상기 유리 기판의 정렬 상태를 인식하는 인덱스 센서를 구비하는 로봇 핸드를 포함하며, 상기 열처리 모듈로 상기 유리 기판을 반입 및 반출하는 이송 로봇을 포함하는 열처리 장치를 이용한 유리 기판 이송 방법으로서,
    상기 유리 기판의 열처리가 종료된 후에 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 열처리 하우징으로부터 반출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 열처리 장치는 상기 열처리 모듈로부터 열처리되어 이송되는 상기 유리 기판이 안착되는 얼라인 세터와 상기 유리 기판을 상하로 이송하는 얼라인 이젝터와 상기 얼라인 세터의 양측부에 형성되는 얼라인 바 및 상기 얼라인 세터가 내부에 설치되며 상기 유리 기판이 정렬되는 얼라인 하우징을 포함하는 얼라인 모듈을 더 포함하며,
    상기 열처리 모듈로부터 반출되는 상기 유리 기판이 상기 인덱스 센서의 작동 중지 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 얼라인 하우징의 내부로 반입되어 상기 얼라인 세터의 상면에 안착되어 정렬되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 얼라인 모듈에서 정렬된 상기 유리 기판이 상기 인덱스 센서의 작동 상태에서 상기 이송 로봇의 로봇 핸드에 의하여 상기 유리 기판이 지지되어 상기 얼라인 하우징으로부터 반출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 이송 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 따른 유리 기판 이송 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
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