KR20150104440A

KR20150104440A - 기판 이송 로봇

Info

Publication number: KR20150104440A
Application number: KR1020140026182A
Authority: KR
Inventors: 장영철; 김용운; 성주환
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-09-15
Also published as: KR101595003B1

Abstract

기판 이송 로봇이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇은, 로봇암에 연결되는 로봇핸드본체; 로봇핸드본체에 결합되며 이송대상물이 올려지는 로봇핑거; 및 로봇핑거에 결합되어 로봇핑거에 올려지는 이송대상물을 지지하는 척유닛을 포함한다.

Description

기판 이송 로봇{SUBSTRATE TRANSFER ROBOT}

본 발명은, 기판 이송 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 글래스와 필름이 겹쳐져 있는 이송대상물이 척유닛에 의해 지지되어져 필름으로부터 글래스의 이탈없이 이송되어 질 수 있는 기판 이송 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 기판은 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel) 및 유기전계발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes)와 같은 평면디스플레이(FPD, Flat Panel Display), 반도체용 웨이퍼(wafer), 포토 마스크용 글라스(glass) 등을 가리킨다.

기판은 기판 제조사에서 제조된 후 기판 가공업체로 공급된다. 이처럼 기판 제조사에서 기판 가공업체로 기판이 공급될 때는 소위, 크레이트(crate)라는 것이 이용되기도 한다.

크레이트란 수십 내지 수백 장의 기판을 담는 컨테이너로 이해될 수 있다. 보통, 하나의 크레이트 내에는 120 내지 200장 정도의 기판이 적재되는 것으로 알려지고 있다.

기판들이 적재된 크레이트가 기판 제조사에서 기판 가공업체로 공급되면, 기판 가공업체에서는 기판 투입 시스템(Glass Input System)을 통해 후공정으로 기판을 한 장씩 투입하게 된다.

투입되는 기판은 별도의 기판 이송 로봇을 통해 소위, 카세트라 하는 기판 보관장치에 적재되는데, 보통, 하나의 카세트에는 수십 내지 수백 장의 기판이 적재될 수 있다.

그리고, 카세트에 원하는 만큼의 기판이 적재되면 카세트는 다시 해당 공정으로 이송된 후, 해당 공정에 구비된 기판 이송 로봇에 의해 다시 한 장씩의 기판이 취출되어 해당 공정을 진행하게 된다.

이와 같이 기판 이송 로봇은 기판 처리를 위한 다양한 공정들에 배치되어 기판을 이송하는 역할을 하기 때문에 해당 공정의 상황에 맞는 구조와 형상을 갖는다.

여기서, 해당 공정에 따라 기판 이송 로봇은 글래스와 필름이 겹쳐진 상태에서 글래스와 필름을 동시에 이송할 필요가 있는데, 종래 기판 이송 로봇의 경우 하측에 위치한 필름만을 척킹할 수 있므로, 필름의 상측에 올려져 겹쳐져 있는 글래스가 필름으로부터 이탈되는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허 공개번호:제10-2006-0056654호(공개일자:2006년05월25일)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 글래스와 필름이 겹쳐져 있는 이송대상물이 척유닛에 의해 지지되어져 필름으로부터 글래스의 이탈없이 이송되어 질 수 있으며, 이에 의해, 작업의 정밀도가 향상되고 작업 효율이 증대될 수 있는 기판 이송 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로봇암에 연결되는 로봇핸드본체; 상기 로봇핸드본체에 결합되며 이송대상물이 올려지는 로봇핑거; 및 상기 로봇핑거에 결합되어 상기 로봇핑거에 올려지는 상기 이송대상물을 지지하는 척유닛을 포함하는 기판 이송 로봇이 제공될 수 있다.

또한, 상기 척유닛은, 상기 이송대상물의 상측에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 상측지지부재; 상기 상측지지부재와 대향되는 위치에 배치되며, 상기 이송대상물의 하측에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 하측지지부재; 및 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재에 연결되어 동력을 전달하는 동력전달유닛을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재에 결합되며, 상기 동력전달유닛에 연결되는 지지부재결합유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 동력전달유닛으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 지지부재결합유닛이 직선운동하는 경우, 상기 지지부재결합유닛에 결합되는 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재는 회동하도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 척유닛은 압축공기를 이용하여 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재를 구동하는 에어척으로 마련될 수 있다.

또한, 상기 척유닛은 한 쌍으로 마련되며, 상기 한 쌍의 척유닛은 상기 이송대상물의 네 변 중에서 상기 로봇핸드본체에 상대적으로 가까운 위치에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 이송대상물로 전달되는 충격을 방지하기 위해, 상기 상측지지부재 및 상기 하측지지부재 중 적어도 하나에 결합되는 충격방지부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 척유닛은, 상기 로봇핑거를 따라 배치되는 샤프트부재; 상기 샤프트부재에 결합되며 상기 이송대상물의 일측 모서리에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 제1모서리지지유닛; 상기 제1모서리지지유닛의 대향되는 위치에서 상기 샤프트부재에 결합되며, 상기 이송대상물의 타측 모서리에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 제2모서리지지유닛; 및 상기 샤프트부재에 연결되어 상기 샤프트부재에 동력을 전달하는 동력전달유닛을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1모서리지지유닛은, 상기 이송대상물의 일측 모서리에 접촉되는 제1롤러; 상기 제1롤러에 결합되며 제1개구가 형성되는 제1링크부재; 및 상기 제1링크부재에 형성된 상기 제1개구의 편심된 위치를 통해 상기 제1링크부재를 상기 샤프트부재에 연결시키는 제1핀부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2모서리지지유닛은, 상기 이송대상물의 타측 모서리에 접촉되는 제2롤러; 상기 제2롤러에 결합되며 제2개구가 형성되는 제2링크부재; 및 상기 제2링크부재에 형성된 상기 제2개구의 편심된 위치를 통해 상기 제2링크부재를 상기 샤프트부재에 연결시키는 제2핀부재를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 동력전달유닛으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 샤프트부재가 직선운동하는 경우, 상기 샤프트부재에 결합되는 상기 제1모서리지지유닛과 상기 제2모서리지지유닛은 회동하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 제1모서리지지유닛과 상기 제2모서리지지유닛은 상호 대향되는 방향으로 회동할 수 있다.

그리고, 상기 이송대상물은 필름과 글래스가 겹쳐지도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 로봇핑거에 결합되며, 상기 로봇핑거를 보조하여 상기 이송대상물의 일부가 올려지도록 마련되는 로봇핑거보조유닛을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 로봇핑거는, 상기 이송대상물을 진공으로 흡착하기 위한 진공흡착유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 글래스와 필름이 겹쳐져 있는 이송대상물이 척유닛에 의해 지지되어져 필름으로부터 글래스의 이탈없이 이송되어 질 수 있으며, 이에 의해, 작업의 정밀도가 향상되고 작업 효율이 증대될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 로봇핸드의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 방향의 측면도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛의 작동과정을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛이 이송대상물에 접촉되어 있는 상태에 따른 로봇핸드의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛이 이송대상물에 접촉해제되어 있는 상태에 따른 로봇핸드의 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛의 작동과정을 도시한 도면이다.

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.

본 명세서에서 사용되는 '일측'과 '타측'의 용어는 특정된 측면을 의미할 수도 있고, 또는, 특정된 측면을 의미하는 것이 아니라 복수의 측면 중 임의의 측면을 일측이라 지칭하면, 이에 대응되는 다른 측면을 타측이라 지칭하는 것으로 이해되어질 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 로봇핸드의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 방향의 측면도이며, 도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛의 작동과정을 개략적으로 도시한 측면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)은, 로봇암(200)에 연결되는 로봇핸드본체(400)와, 로봇핸드본체(400)에 결합되며 이송대상물(900)이 올려지는 로봇핑거(500)와, 로봇핑거(500)에 결합되어 로봇핑거(500)에 올려지는 이송대상물(900)을 지지하는 척유닛(600)을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 기판은, TV나 컴퓨터의 모니터, 혹은 핸드폰(mobile phone), PDA, 디지털 카메라 등 각종 평면디스플레이에 사용되는 기판을 포함한다.

여기서, 평면디스플레이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 것이 적용되어도 무방하다.

그리고, 평면디스플레이(FPD)로서의 기판과, 반도체용 웨이퍼로서의 기판은 상호간 재질적인 면이나, 용도 등에서 차이가 있지만, 기판들에 대한 일련의 처리 공정, 예를 들어 노광, 현상, 에칭, 스트립, 린스, 세정 등의 공정은 실질적으로 매우 흡사하며, 이 공정들이 순차적으로 진행됨으로써 기판이 제조된다.

따라서, 본 명세서에서의 기판은 전술한 모든 종류를 포함하는 개념이다. 다만, 설명의 편의를 위해 이하에서는 평면디스플레이(FPD) 중에서도 특히, OLED 기판이나 LCD 기판에 한정하여 기판이라 설명하기로 한다.

한편, 기판은 일반적으로 글래스(Glass)를 사용하지만 경우에 따라 구부림이 가능한 플라스틱(Plastic)이나 필름(Film) 종류를 사용하기도 하므로, 본 명세서에서의 기판은 글래스와 플레시블 플라스틱 및 필름을 모두 포함하는 개념으로 이해되어져야 한다.

그리고, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)은 필름(910)과 글래스(920)를 각각 따로 이송할 수도 있지만, 필름(910)과 글래스(920)가 분리가능하게 겹쳐진 상태로 이송될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 로봇핸드본체(400)는 로봇암(200)에 연결되도록 마련된다. 즉, 기판을 이송하는 로봇은 로봇몸체(미도시)에 로봇암(200)이 연결되고 로봇암(200)에 로봇핸드(300)가 연결되도록 마련될 수 있다.

그리고, 로봇핸드(300) 상측에 각종 기판이 올려지면 로봇암(200)과 로봇몸체(미도시)가 다양한 구동을 통해 기판을 이송하게 된다.

여기서, 로봇핸드(300)는 로봇암(200)에 연결되는 로봇핸드본체(400)와, 로봇핸드본체(400)에 결합되어 기판 등의 이송대상물(900)이 올려지는 로봇핑거(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 로봇핑거(500)는 하나 이상의 길이방향의 부재로 마련될 수 있으며, 로봇핑거(500)가 복수로 마련되는 경우 양측 단부에 배치되는 로봇핑거(500a)에 기판의 가장자리 부분이 안착되도록 기판이 올려질 수 있다.

그리고, 양측 단부에 배치된 로봇핑거(500a)로부터 소정 간격 이격되어 양측 단부의 내측에 배치되는 로봇핑거(500b)에는 기판의 중심부가 안착될 수 있다.

여기서, 양측 단부의 내측에 배치되는 로봇핑거(500b)에는 이송대상물(900)을 진공으로 흡착하기 위한 진공흡착유닛(510)이 구비될 수 있다. 즉, 진공흡착유닛(510)은 기판이 로봇핑거(500)에 올려진 후 로봇핑거(500)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 로봇핑거(500) 상측에 올려진 기판을 흡착하게 된다.

이 경우, 필름(910) 또는 글래스(920)가 하나씩 이송되는 경우에는 진공흡착유닛(510)에 의해 필름(910) 또는 글래스(920)가 흡착되므로 이송에 별다른 문제가 없다.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름(910)이 하측에 배치되고 필름(910)의 상측에 글래스(920)가 올려진 상태, 즉, 필름(910)과 글래스(920)가 겹쳐진 상태로 로봇핑거(500)에 올려지게 되면, 필름(910)은 진공흡착유닛(510)에 의해 흡착이 되므로 로봇핑거(500)로부터 이탈되지 않고 이송될 수 있으나, 글래스(920)는 필름(910)으로부터 이송 중 이탈될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)은 필름(910)과 글래스(920)가 겹쳐진 상태로 이송되는 경우, 필름(910)과 글래스(920)를 지지할 수 있도록 마련되는 척유닛(600)을 포함하는데, 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 척유닛(600)은 로봇핑거(500)에 결합되며, 이송대상물(900)이 로봇핑거(500)에 올려지면 이송대상물(900)을 지지하도록 마련된다.

여기서, 이송대상물(900)과 관련하여, 필름(910)과 글래스(920)가 개별적으로 이송 대상이 될 수도 있지만, 설명의 편의를 위해 이하에서는 필름(910)과 글래스(920)가 겹쳐진 상태, 즉, 필름(910)이 하측에 위치하고 글래스(920)가 필름(910)의 상측에 접촉되어 겹쳐진 상태로 이송 대상이 되는 경우에 한정하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 척유닛(600)은 상측지지부재(610)와, 하측지지부재(620)와, 동력전달유닛(630)을 포함하여 구성될 수 있다.

상측지지부재(610)는 이송대상물(900), 즉, 글래스(920)의 상측에 접촉되어 글래스(920)와 필름(910)을 지지하는데, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 상측지지부재(610)는 동력전달유닛(630)에 연결되어 동력을 전달받아 회동가능하도록 마련된다.

여기서, 상측지지부재(610)는 지지부재결합유닛(640)에 결합될 수 있는데, 지지부재결합유닛(640)은 동력전달유닛(630)에 연결되어 있으므로 지지부재결합유닛(640)이 직선운동을 하게 되면 상측지지부재(610)는 지지부재결합유닛(640)의 직선운동에 연동되어 회동하게 된다.

그리고, 상측지지부재(610)가 도 3(b)에서처럼 반시계방향으로 회동하여 글래스(920)의 상측에 접촉되면, 글래스(920)를 가압하여 글래스(920)와 필름(910)을 지지하게 된다.

한편, 하측지지부재(620)는 필름(910)의 하측에 접촉되어 글래스(920)와 필름(910)을 지지하는데, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 하측지지부재(620) 역시 동력전달유닛(630)에 연결되어 동력을 전달받아 회동가능하도록 마련된다.

여기서, 하측지지부재(620)는 지지부재결합유닛(640)에 결합될 수 있는데, 지지부재결합유닛(640)은 동력전달유닛(630)에 연결되어 있으므로 지지부재결합유닛(640)이 직선운동을 하게 되면 하측지지부재(620)도 상측지지부재(610)와 마찬가지로 지지부재결합유닛(640)의 직선운동에 연동되어 회동하게 된다.

그리고, 하측지지부재(620)가 도 3(b)에서처럼 시계방향으로 회동하여 필름(910)의 하측에 접촉되면, 필름(910)을 가압하여 글래스(920)와 필름(910)을 지지하게 된다.

즉, 상측지지부재(610)가 글래스(920)의 상측에서 접촉되어 가압하고, 하측지지부재(620)가 필름(910)의 하측에서 접촉되어 가압하게 되면 글래스(920)와 필름(910)이 겹쳐진 이송대상물(900)이 서로 이탈되지 않고 유지된 채 이송될 수 있게 된다.

그리고, 동력전달유닛(630)은 지지부재결합유닛(640)에 연결되어 지지부재결합유닛(640)에 동력을 전달하는 데, 지지부재결합유닛(640)이 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)에 결합되어 있으므로, 동력전달유닛(630)으로부터 전달된 동력이 지지부재결합유닛(640)을 직선운동시키면, 지지부재결합유닛(640)에 결합된 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)가 회동을 하게 된다.

한편, 도 2, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)에는 충격방지부재(650)가 결합될 수 있다.

즉, 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)가 회동하여 글래스(920)와 필름(910)에 접촉 후 가압하게 되면 글래스(920)와 필름(910)에 충격이 전달될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 충격을 방지할 수 있는 충격방지부재(650)가 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)에 결합될 수 있다.

여기서, 충격방지부재(650)는 충격을 흡수할 수 있는 고무 또는 수지로 마련될 수 있으며, 특히, 마모 방지가 가능한 우레탄을 사용하여 우레탄 코팅이 되도록 마련될 수 있다.

그리고, 척유닛(600)은 압축공기를 이용하는 에어척으로 마련될 수 있다. 이에 대해 설명하면, 척본체(660)에 연결되는 에어공급유닛(670)을 통해 압축공기가 척본체(660) 내부로 유입되면, 압축공기는 척본체(660) 내부에 배치되어 있는 동력전달유닛(630)을 구동시키게 된다.

여기서, 동력전달유닛(630)이 구동되면 동력전달유닛(630)에 결합되어 있는 지지부재결합유닛(640) 역시 이에 연동되어 구동하게 되며, 지지부재결합유닛(640)에 결합된 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620) 또한 구동하게 된다.

다만, 에어척의 구조는 다양할 수 있으며, 압축공기를 이용하여 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)가 이송대상물(900)을 지지할 수 있도록 마련되는 것이라면 어떠한 구조로 이루어지더라도 무방함을 밝혀 둔다.

또한, 척유닛(600)이 반드시 압축공기를 이용해야 하는 것은 아니며, 다른 구동원을 사용할 수도 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 척유닛(600)은 한 쌍으로 마련되어 이송대상물(900)의 네 변 중에서 로봇핸드본체(400)에 상대적으로 가까운 위치에 결합될 수 있다. 즉, 이송대상물(900)의 네 변 중 로봇핸드본체(400)에 가장 가까운 한 변에만 한 쌍의 척유닛(600)이 접촉되어 이송대상물(900)을 지지하도록 마련될 수 있다.

예를 들어, 이송대상물(900)의 네 변 중에서 로봇핸드본체(400)로부터 상대적으로 멀리 있는 위치에도 척유닛(600)이 결합되어 이송대상물(900)을 지지하게 되면 척유닛(600)의 자중에 의해 로봇핑거(500)에 하중이 가해져 제어하기가 용이하지 않을 수 있으며, 또한, 로봇핑거(500)의 핸들링 시 다른 대상물 등에 접촉되어 간섭될 수 있으므로, 척유닛(600)은 이송대상물(900)의 네 변 중 로봇핸드본체(400)에 가장 가까운 위치의 한 변에만 지지가능하도록 로봇핑거(500)에 결합될 수 있다.

다만, 이러한 실시예가, 척유닛(600)이 두 쌍으로 마련되어 이송대상물(900)의 다른 변을 지지하는 실시예를 배제하는 것은 아니며, 척유닛(600)의 자중이 제어에 영향을 미치지 않을 정도로 작거나, 또는, 척유닛(600)과 다른 대상물과의 간섭 발생이 미미한 경우에는, 척유닛(600)이 두 쌍으로 마련되어 이송대상물(900)의 복수의 변을 지지하도록 로봇핑거(500)에 결합될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 로봇핑거보조유닛(800)은 로봇핑거(500)를 보조하여 필름(910)과 글래스(920)의 일부가 올려지도록 로봇핑거(500)에 결합된다. 즉, 필름(910)과 글래스(920)의 가장자리는 양 단부의 로봇핑거(500a)에 올려지게 되는데, 필름(910)이 얇은 경우 로봇핑거(500)에 의해 충분히 지지되지 않을 수도 있다.

여기서, 양 단부의 로봇핑거(500a)에 로봇핑거보조유닛(800)이 결합되면 필름(910)과 글래스(920)의 가장자리가 로봇핑거(500) 뿐만 아니라 로봇핑거보조유닛(800)에도 올려져 안착되므로 안정적으로 지지될 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)에서, 글래스(920)와 필름(910)이 겹쳐져 있는 이송대상물(900)이 척유닛(600)에 의해 지지되어져 필름(910)으로부터 글래스(920)의 이탈없이 이송되어 지는 것에 대한 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 로봇핑거(500)에는 척유닛(600)이 결합되는 데, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 척유닛(600)은 시계방향과 반시계방향을 회동가능하게 마련되는 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)가 구비될 수 있다.

즉, 동력전달유닛(630)에 의해 동력이 전달되면 동력전달유닛(630)에 연결되어 있는 지지부재결합유닛(640)이 직선운동을 하게 되며, 지지부재결합유닛(640)에 결합된 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)가 이에 연동되어 회동하게 된다.

그리고, 상측지지부재(610)와 하측지지부재(620)는 필름(910)과 글래스(920)가 겹쳐진 이송대상물(900)에 접촉되어 가압하며, 이를 통해, 필름(910)과 글래스(920)를 지지할 수 있게 된다.

여기서, 필름(910)과 글래스(920)가 겹쳐진 경우에도 척유닛(600)에 의해 지지되므로, 필름(910)으로부터 글래스(920)의 이탈없이 이송대상물(900)이 이송될 수 있는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛이 이송대상물에 접촉되어 있는 상태에 따른 로봇핸드의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛이 이송대상물에 접촉해제되어 있는 상태에 따른 로봇핸드의 평면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇에서 척유닛의 작동과정을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)에서, 글래스(920)와 필름(910)이 겹쳐져 있는 이송대상물(900)이 척유닛(700)에 의해 지지되어져 필름(910)으로부터 글래스(920)의 이탈없이 이송되어 지는 것에 대한 작용 및 효과에 대해 설명한다.

여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)에서 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 이송 로봇(100)과 동일한 부분은 전술한 설명으로 대체하기로 하며 차이점에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 제2실시예의 경우, 제1실시예와 비교시, 척유닛(700)에서 차이가 있으므로, 이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 척유닛(700)을 중심으로 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 척유닛(700)은 샤프트부재(710)와, 제1모서리지지유닛(720)과, 제2모서리지지유닛(730)과 동력전달유닛(740)을 포함하여 구성될 수 있다.

샤프트부재(710)는 로봇핑거(500)를 따라 배치되며 제1모서리지지유닛(720)과 제2모서리지지유닛(730)에 결합되어 동력전달유닛(740)으로부터 전달되는 동력을 제1모서리지지유닛(720)과 제2모서리지지유닛(730)으로 전달하게 된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제1모서리지지유닛(720)은 샤프트부재(710)에 결합되며, 이송대상물(900)의 일측 모서리에 접촉되어 필름(910)과 글래스(920)를 지지하도록 마련된다(도 4 참조).

여기서, 제1모서리지지유닛(720)은 제1롤러(721)와, 제1링크부재(722)와, 제1핀부재(723)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1롤러(721)는 겹쳐져 있는 필름(910)과 글래스(920)의 일측 모서리에 접촉되어 필름(910)과 글래스(920)를 지지하도록 마련된다.

여기서, 제1롤러(721)는 회전가능하게 마련되므로, 회전에 의해 제1롤러(721)의 여러 면이 필름(910)과 글래스(920)에 접촉될 수 있으며, 이에 의해, 제1롤러(721)의 일측면만 닿아서 계속적으로 마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 제1링크부재(722)는 제1롤러(721)와 샤프트부재(710)를 연결하도록 마련된다. 즉, 제1링크부재(722)의 일측은 제1롤러(721)에 결합되고 제1링크부재(722)의 타측은 제1핀부재(723)를 통해 샤프트부재(710)에 연결된다.

여기서, 제1링크부재(722)에는 제1개구(726)가 형성될 수 있는데, 제1핀부재(723)가 제1개구(726)의 편심된 위치를 통해 제1링크부재(722)를 샤프트부재(710)에 연결시킬 수 있다.

즉, 도 7을 참조하면, 샤프트부재(710)에 결합되는 제1핀부재(723)는 제1링크부재(722)에 형성된 제1개구(726)의 편심된 위치에 결합되는데, 여기서, 샤프트부재(710)가 직선운동하게 되면, 제1핀부재(723)가 제1개구(726)의 편심된 위치로부터 제1개구(726)를 따라 이동하면서 제1링크부재(722)를 가압하게 되며, 이에 의해 도 6에서와 같이 제1링크부재(722)가 회동하게 된다.

그리고, 제1링크부재(722)가 회동하는 것을 통해 제1링크부재(722)에 결합되어 있는 제1롤러(721)가 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉되거나 접촉해제될 수 있으며, 제1롤러(721)가 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉되는 경우 필름(910)과 글래스(920)를 지지할 수 있게 된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제2모서리지지유닛(730)은 제1모서리지지유닛(720)의 대향되는 위치에서 샤프트부재(710)에 결합되며 이송대상물(900)의 타측 모서리에 접촉되어 필름(910)과 글래스(920)를 지지하도록 마련된다(도 4 참조).

여기서, 제2모서리지지유닛(730)은 제2롤러(731)와, 제2링크부재(732)와, 제2핀부재(733)를 포함하여 구성될 수 있다.

제2롤러(731)는 겹쳐져 있는 필름(910)과 글래스(920)의 타측 모서리에 접촉되어 필름(910)과 글래스(920)를 지지하도록 마련된다.

여기서, 제2롤러(731)는 제1롤러(721)와 마찬가지로 회전가능하게 마련되므로, 회전에 의해 제2롤러(731)의 여러 면이 필름(910)과 글래스(920)에 접촉될 수 있으며, 이에 의해, 제2롤러(731)의 일측면만 닿아서 계속적으로 마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 제2링크부재(732)는 제2롤러(731)와 샤프트부재(710)를 연결하도록 마련된다. 즉, 제2링크부재(732)의 일측은 제2롤러(731)에 결합되고 제2링크부재(732)의 타측은 제2핀부재(733)를 통해 샤프트부재(710)에 연결된다.

여기서, 제2링크부재(732)에는 제2개구(736)가 형성될 수 있는데, 제2핀부재(733)가 제2개구(736)의 편심된 위치를 통해 제2링크부재(732)를 샤프트부재(710)에 연결시킬 수 있다.

즉, 도 7을 참조하면, 샤프트부재(710)에 결합되는 제2핀부재(733)는 제2링크부재(732)에 형성된 제2개구(736)의 편심된 위치에 결합되는데, 여기서, 샤프트부재(710)가 직선운동하게 되면, 제2핀부재(733)가 제2개구(736)의 편심된 위치로부터 제2개구(736)를 따라 이동하면서 제2링크부재(732)를 가압하게 되며, 이에 의해 도 6에서와 같이 제2링크부재(732)가 회동하게 된다.

그리고, 제2링크부재(732)가 회동하는 것을 통해 제2링크부재(732)에 결합되어 있는 제2롤러(731)가 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉되거나 접촉해제될 수 있으며, 제2롤러(731)가 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉되는 경우 필름(910)과 글래스(920)를 지지할 수 있게 된다.

한편, 제1모서리지지유닛(720)의 제1링크부재(722)와, 제2모서리지지유닛(730)의 제2링크부재(732)는 상호 대향되는 방향으로 회동하도록 마련될 수 있다.

즉, 도 7을 참조하면, 도 7을 기준으로 샤프트부재(710)의 직선운동에 따라 제1링크부재(722)가 시계방향으로 회동하는 경우 제2링크부재(732)는 반시계방향으로 회동하게 되고, 샤프트부재(710)의 직선운동에 따라 제1링크부재(722)가 반시계방향으로 회동하는 경우 제2링크부재(732)는 시계방향으로 회동하게 마련될 수 있다.

예를 들어, 도 7을 기준으로, 제1링크부재(722)가 시계방향으로 회동하는 경우 제1롤러(721)는 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉하게 되고, 제2링크부재(732)가 반시계방향으로 회동하는 경우 제2롤러(731)는 필름(910)과 글래스(920)의 측면에 접촉하게 되며, 이에 의해, 척유닛(700)이 필름(910)과 글래스(920)를 지지하게 된다.

그리고, 도 7을 기준으로, 제1링크부재(722)가 반시계방향으로 회동하는 경우 제1롤러(721)는 필름(910)과 글래스(920)의 측면으로부터 접촉해제 되고, 제2링크부재(732)가 시계방향으로 회동하는 경우 제2롤러(731)는 필름(910)과 글래스(920)의 측면으로부터 접촉해제 되며, 이에 의해, 척유닛(700)이 필름(910)과 글래스(920)로부터 분리된다.

이러한 구동은, 제1핀부재(723)와 제2핀부재(733)가 서로 다른 편심된 위치에서 제1링크부재(722)와 제2링크부재(732) 각각에 연결되기 때문이다.

즉, 도 7을 기준으로 제1핀부재(723)는 제1링크부재(722)의 중심으로부터 좌측으로 편심된 위치에 배치되지만, 제2핀부재(733)는 제1링크부재(722)의 중심으로부터 우측으로 편심된 위치에 배치된다.

이에 의해, 샤프트부재(710)가 한 방향으로 직선운동하게 되는 경우, 제1링크부재(722)와 제2링크부재(732)는 상호 대향되는 방향으로 회동할 수 있게 된다.

여기서, 동력전달유닛(740)은 샤프트부재(710)에 연결되어 샤프트부재(710)에 동력을 전달하도록 마련된다. 즉, 동력전달유닛(740)으로부터 전달되는 동력을 통해 샤프트부재(710)는 직선운동을 할 수 있게 된다. 그리고, 동력전달유닛(740)을 압축공기를 통해 제공되는 동력을 샤프트부재(710)에 전달하도록 마련될 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 : 기판 이송 로봇 200 : 로봇암
300 : 로봇핸드 400 : 로봇핸드본체
500 : 로봇핑거 510 : 진공흡착유닛
600 : 척유닛 610 : 상측지지부재
620 : 하측지지부재 630 : 동력전달유닛
640 : 지지부재결합유닛 650 : 충격방지부재
700 : 척유닛 710 : 샤프트부재
720 : 제1모서리지지유닛 721 : 제1롤러
722 : 제1링크부재 723 : 제1핀부재
726 : 제1개구 730 : 제2모서리지지유닛
731 : 제2롤러 732 : 제2링크부재
733 : 제2핀부재 736 : 제2개구
740 : 동력전달유닛 800 : 로봇핑거보조유닛
900 : 이송대상물 910 : 필름
920 : 글래스

Claims

로봇암에 연결되는 로봇핸드본체;
상기 로봇핸드본체에 결합되며 이송대상물이 올려지는 로봇핑거; 및
상기 로봇핑거에 결합되어 상기 로봇핑거에 올려지는 상기 이송대상물을 지지하는 척유닛을 포함하는 기판 이송 로봇.
제1항에 있어서,
상기 척유닛은,
상기 이송대상물의 상측에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 상측지지부재;
상기 상측지지부재와 대향되는 위치에 배치되며, 상기 이송대상물의 하측에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 하측지지부재; 및
상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재에 연결되어 동력을 전달하는 동력전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제2항에 있어서,
상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재에 결합되며, 상기 동력전달유닛에 연결되는 지지부재결합유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제3항에 있어서,
상기 동력전달유닛으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 지지부재결합유닛이 직선운동하는 경우, 상기 지지부재결합유닛에 결합되는 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재는 회동하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항에 있어서,
상기 척유닛은 압축공기를 이용하여 상기 상측지지부재와 상기 하측지지부재를 구동하는 에어척으로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항에 있어서,
상기 척유닛은 한 쌍으로 마련되며, 상기 한 쌍의 척유닛은 상기 이송대상물의 네 변 중에서 상기 로봇핸드본체에 상대적으로 가까운 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제2항에 있어서,
상기 이송대상물로 전달되는 충격을 방지하기 위해, 상기 상측지지부재 및 상기 하측지지부재 중 적어도 하나에 결합되는 충격방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항에 있어서,
상기 척유닛은,
상기 로봇핑거를 따라 배치되는 샤프트부재;
상기 샤프트부재에 결합되며 상기 이송대상물의 일측 모서리에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 제1모서리지지유닛;
상기 제1모서리지지유닛의 대향되는 위치에서 상기 샤프트부재에 결합되며, 상기 이송대상물의 타측 모서리에 접촉되어 상기 이송대상물을 지지하는 제2모서리지지유닛; 및
상기 샤프트부재에 연결되어 상기 샤프트부재에 동력을 전달하는 동력전달유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제8항에 있어서,
상기 제1모서리지지유닛은,
상기 이송대상물의 일측 모서리에 접촉되는 제1롤러;
상기 제1롤러에 결합되며 제1개구가 형성되는 제1링크부재; 및
상기 제1링크부재에 형성된 상기 제1개구의 편심된 위치를 통해 상기 제1링크부재를 상기 샤프트부재에 연결시키는 제1핀부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제8항에 있어서,
상기 제2모서리지지유닛은,
상기 이송대상물의 타측 모서리에 접촉되는 제2롤러;
상기 제2롤러에 결합되며 제2개구가 형성되는 제2링크부재; 및
상기 제2링크부재에 형성된 상기 제2개구의 편심된 위치를 통해 상기 제2링크부재를 상기 샤프트부재에 연결시키는 제2핀부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제8항에 있어서,
상기 동력전달유닛으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 샤프트부재가 직선운동하는 경우, 상기 샤프트부재에 결합되는 상기 제1모서리지지유닛과 상기 제2모서리지지유닛은 회동하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제11항에 있어서,
상기 제1모서리지지유닛과 상기 제2모서리지지유닛은 상호 대향되는 방향으로 회동하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송대상물은 필름과 글래스가 겹쳐지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇핑거에 결합되며, 상기 로봇핑거를 보조하여 상기 이송대상물의 일부가 올려지도록 마련되는 로봇핑거보조유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇핑거는, 상기 이송대상물을 진공으로 흡착하기 위한 진공흡착유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.