KR20150133439A - 카세트 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

카세트 이송 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송 시스템는, 카세트가 로딩/언로딩 되는 다수의 포트; 및 포트에 설치되며, 카세트를 다수의 포트 사이를 이동하며 하나의 포트로부터 다른 포트로 카세트를 이송시키는 카세트 이송 대차에 대하여 로딩/언로딩시키는 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 포함한다.

Description

카세트 이송 시스템{CASSETTE TRANSFER SYSTEM}
본 발명은, 카세트 이송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 업/다운 유닛의 유지보수 시간 및 비용을 절감시킬 수 있고 시스템의 중량 증가 및 소비전력 증가에 따른 추가 손실을 감소시킬 수 있으며 시스템 전체의 원가를 절감시킬 수 있는 카세트 이송 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다.
평면 디스플레이(FPD)는, TV나 컴퓨터 모니터 등에 디스플레이(Display)로 종래 주로 사용된 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치인데, 이러한 평면 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.
평면 디스플레이는 원자재인 기판(glass)이 여러 제조 공정을 거치면서 생산되며, 수많은 단위 공정들로 이루어진 평면 디스플레이의 제조공정은 일반적으로 클린룸에서 이루어지고 있다.
이때 각 제조 공정이 이루어지는 공정장비 사이에서 기판(glass)을 이송할 필요가 있으며, 기판을 효율적으로 이송하기 위하여 클린룸 내부의 특정 공정장비에 의해 공정이 완료된 다수의 기판을 카세트(Cassette)에 적재하고 그 카세트를 무인 반송차(shuttle), 즉 카세트 이송 대차에 적재하여 클린룸 내의 다른 공정장비로 이송하게 된다.
이러한 카세트 이송 시스템에 있어서 포트는 카세트가 로딩/언로딩되는 장소로서, 랙 마스터(Rack Master)나 이재 로봇(P&P) 등의 인접설비에 의해 카세트가 로딩/언로딩되는 작업위치(Interface)가 되거나 카세트를 임시로 보관하는 버퍼(Buffer)가 되는 장소이다.
이때 포트는 카세트가 일정한 높이, 즉 인접 설비간의 카세트 이송이 이루어지는 패스 라인(Pass Line) 이상의 위치에서 로딩 또는 보관되도록 바닥으로부터 일정한 높이 이상으로 마련되어 카세트를 지지하는 역할을 하게 된다.
종래의 카세트 이송 시스템에서의 카세트 이송 대차를 살펴보면, 포트에 로딩되어 있는 카세트를 언로딩하기 위하여 카세트 이송 대차의 높이를 조절가능하도록 업/다운 유닛이 카세트 이송 대차에 마련되어있었다. 이러한 구성에 의하여 포트에 로딩되어 있는 카세트보다 낮은 높이로 접근한 후에 카세트 이송 대차의 높이를 높임으로써 포트로부터 카세트를 언로딩 할 수 있었으며, 다른 포트로 이송한 후에 카세트 이송 대차의 높이를 낮춤으로써 포트에 카세트를 로딩시킬 수 있었다.
그런데 이러한 종래의 카세트 이송 시스템에 있어서는 업/다운 유닛이 마련된 카세트 이송 대차에 주행 유닛, 선회 유닛들이 모두 탑재됨으로써 각 유닛들이 카세트 이송 대차의 제한된 공간에서 복잡하게 조립 또는 매립되어 있어 유지보수가 불편하며, 업/다운 유닛 고장 시 교체 등 문제 해결시까지 매우 긴 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 카세트가 대형화됨에 따라 대차 부하 중량 및 각 유닛들의 중량이 증가하여 프레임 및 건설 천장 보강의 추가 손실이 발생하였으며, 이송 설비의 소비전력량이 늘어나는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0374670호, 2014.03.10.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 업/다운 유닛의 유지보수 시간 및 비용을 절감시킬 수 있고 시스템의 중량 증가 및 소비전력 증가에 따른 추가 손실을 감소시킬 수 있으며 시스템 전체의 원가를 절감시킬 수 있는 카세트 이송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 카세트가 로딩/언로딩 되는 다수의 포트; 및 상기 포트에 설치되며, 상기 카세트를 상기 다수의 포트 사이를 이동하며 하나의 포트로부터 다른 포트로 상기 카세트를 이송시키는 카세트 이송 대차에 대하여 로딩/언로딩시키는 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 포함하는 카세트 이송 시스템이 제공될 수 있다.
상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은, 상기 카세트가 상기 포트에 로딩되는 제1 높이와 상기 제1 높이로부터 상부로 이격된 제2 높이 사이를 이동하도록, 상기 카세트를 업/다운시키는 카세트 업/다운 모듈을 포함할 수 있다.
상기 카세트 업/다운 모듈은, 상기 카세트를 에어부상 또는 자기부상에 의해 업/다운시키는 카세트 업/다운 부상 모듈인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 카세트 업/다운 부상 모듈은 압축 공기에 의해 상기 카세트를 업/다운시키는 에어 마운트(air mount)인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은, 상기 카세트 업/다운 모듈의 일측에 상기 카세트와 접촉가능하도록 배치되어, 상기 카세트를 상기 카세트 이송 대차에 대하여 센터링시키는 카세트 센터링 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은, 상기 카세트 센터링 모듈의 일측에 마련되어 상기 카세트의 센터링 여부를 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 카세트 센터링 모듈은, 상기 카세트와 접촉되도록 상대운동가능하게 마련되어 상기 카세트를 가압하여 이동시키는 카세트 푸쉬암; 및 상기 카세트 푸쉬암의 일측에 마련되어 상기 카세트 푸쉬암을 상기 카세트에 대하여 상대운동시키는 푸쉬암 구동부를 포함할 수 있다.
상기 카세트 센터링 모듈은, 상기 카세트 푸쉬암의 상대운동방향이 상기 카세트의 모서리 각도를 이등분하는 가상의 라인과 일치하도록, 상기 카세트의 모서리 바깥쪽에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 카세트 푸쉬암은, 상기 카세트의 모서리에서 인접하는 두 면에 동시에 접촉하도록 두 개의 돌출부가 마련되는 푸쉬 블록; 및 상기 두 개의 돌출부에 각각 마련되어, 상기 카세트의 인접하는 두 면에 각각 접촉하는 제1 롤러 및 제2 롤러를 포함할 수 있다.
상기 카세트 푸쉬암은, 상기 푸쉬 블록의 일측에 마련되되, 상기 푸쉬암 구동부에 대하여 상대이동가능하게 결합되는 푸쉬암 구동바를 더 포함하며, 상기 푸쉬암 구동바는 상기 푸쉬 블록에서 상기 두 개의 돌출부에 대응하는 각각의 위치에 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 카세트 센터링 모듈은 한 쌍으로 배치되며, 상기 카세트의 대각방향과 일치하도록 상기 카세트의 네 모서리 중 서로 마주보는 한 쌍의 모서리 바깥쪽에 서로 마주보게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 카세트 업/다운 모듈은, 상기 포트의 일측에 설치되되, 상기 카세트의 네 모서리 하부에 대응하는 위치에 각각 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 카세트 이송 대차는, 상기 카세트 이송 대차의 일측에 마련되어 상기 카세트를 선회시키는 카세트 선회 유닛을 포함할 수 있다.
상기 다수의 포트 사이에 배치되며, 상기 카세트 이송 대차를 지지하되 상기 카세트 이송 대차의 이동을 가이드하는 대차 주행용 레일이 마련되는 대차 이송 프레임; 및 상기 대차 이송 프레임의 일측에 마련되어 파티클의 유입 및 유출을 방지하기 위한 부스(booth)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 마련하여 카세트를 업/다운함으로써, 카세트 이송 대차의 업/다운 유닛뿐만 아니라 이재 로봇(P&P) 등의 인접설비의 업/다운 유닛까지 생략할 수 있어, 업/다운 유닛의 유지보수 시간 및 비용을 절감시킬 수 있고 시스템의 중량 증가 및 소비전력 증가에 따른 추가 손실을 감소시킬 수 있으며 시스템 전체의 원가를 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 카세트 이송 시스템을 A방향에서 바라본 정면도이다.
도 3은 도 1의 카세트 이송 시스템의 일부분을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 카세트 업/다운 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 4의 카세트 센터링 모듈의 작동을 설명하기 위한 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송 시스템의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 카세트 이송 시스템을 A방향에서 바라본 정면도이며, 도 3은 도 1의 카세트 이송 시스템의 일부분을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 카세트 업/다운 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 4의 카세트 센터링 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카세트 이송 시스템(1)은, 다수의 포트(10a, 10b)와, 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛(30)과, 카세트 이송 대차(20)와, 대차 이송 프레임(60)과, 부스(booth, 70)를 포함한다.
포트(10a, 10b)는 카세트(C)가 로딩/언로딩되는 장소로서, 랙 마스터(Rack Master, 미도시)나 이재 로봇(P&P, 미도시) 등의 인접설비에 의해 카세트(C)가 로딩/언로딩되는 작업위치(Interface)가 되거나 카세트(C)를 임시로 보관하는 버퍼(Buffer)가 되는 장소이다.
이러한 포트는 카세트가 일정한 높이 이상의 위치에서 로딩 또는 보관되도록 바닥으로부터 일정한 높이 이상으로 마련되어 카세트를 지지하는 역할을 하게 된다.
하나의 포트(10a)에 대하여 살펴보면, 카세트의 크기에 대응하여 카세트의 네 모서리를 받칠 수 있도록 네 부분으로 나뉘어서 마련되었으며, 카세트 이송 대차(20)의 진행을 방해하지 않게 하기 위하여 대차 주행용 레일(R)의 양측에 카세트 이송 대차(20)의 폭보다 넓은 위치에 수직 프레임(11a)이 설치되고, 수직 프레임(11a)의 상부에 카세트를 지지할 수 있도록 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛(30)이 마련되는 수평 프레임(12a)이 설치되어 있다.
다만 이러한 형태에 제한되지 않고, 카세트가 일정한 높이 이상의 위치에서 로딩 또는 보관되도록 바닥으로부터 일정한 높이 이상으로 마련되어 카세트를 지지하는 여러 형태로 변형 가능할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송 시스템(1)은 설명을 용이하게 하기 위하여 두 개의 포트(10a, 10b)만을 도시하였으나, 일반적인 카세트 이송 시스템에서는 세 개 이상의 포트가 마련될 수 있으며, 본 발명은 그러한 시스템에도 적용 가능하다.
카세트 이송 대차(20)는 다수의 포트(10a, 10b) 사이를 이동하며 하나의 포트(10a)에 로딩되어있는 카세트(C)를 다른 포트(10b)로 이송시키는 역할을 한다.
또한, 카세트 이송 대차(20)는 카세트를 이송하면서 카세트의 방향을 전환할 수 있도록 카세트(C)를 선회시키는 카세트 선회 유닛(21)을 포함할 수 있다.
종래의 카세트 이송 시스템에서의 카세트 이송 대차는, 포트에 로딩되어 있는 카세트를 언로딩하기 위하여 카세트 이송 대차의 높이를 조절가능하도록 업/다운 유닛이 마련되어 있었다. 즉 포트에 로딩되어 있는 카세트보다 낮은 높이로 접근한 후에 카세트 이송 대차의 높이를 높임으로써 포트로부터 카세트를 언로딩 할 수 있었으며, 다른 포트로 이송한 후에 카세트 이송 대차의 높이를 낮춤으로써 포트에 카세트를 로딩시킬 수 있었다.
그런데 이러한 종래의 카세트 이송 시스템에 있어서는 업/다운 유닛이 마련된 카세트 이송 대차에 주행 유닛, 선회 유닛들이 모두 탑재됨으로써 각 유닛들이 카세트 이송 대차의 제한된 공간에서 복잡하게 조립 또는 매립되어 있어 유지보수가 불편하며, 업/다운 유닛 고장 시 교체 등 문제해결시까지 매우 긴 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 카세트가 대형화됨에 따라 대차 부하 중량 및 각 유닛들의 중량이 증가하여 프레임 및 건설 천장 보강의 추가 손실이 발생하였으며, 이송 설비의 소비전력량이 늘어나는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 카세트 이송 시스템에서 카세트 이송 대차에 업/다운 유닛을 설치하는 것을 생략하고 후술할 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛(30)을 포트(10a, 10b)에 마련함으로써, 카세트를 업/다운시키는 기능을 대신할 수 있어 업/다운 유닛의 유지보수 시간 및 비용을 절감할 수 있고, 시스템의 중량 증가 및 소비전력 증가에 따른 추가 손실을 감소시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.
나아가 랙 마스터(Rack Master, 미도시)나 이재 로봇(P&P, 미도시) 등의 인접설비의 업/다운 유닛도 불필요하게 되어 전체 카세트 이송 시스템의 원가를 절감할 수 있게 된다.
포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛(30)은 카세트(C)를 카세트 이송 대차(20)에 대하여 로딩/언로딩시키는 역할을 하는데, 이러한 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛(30)은 카세트 업/다운 모듈(300)과, 카세트 센터링 모듈(400)과, 센서부(500)를 포함한다.
카세트 업/다운 모듈(300)은, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 포트(10a)와 카세트(C) 사이에 배치되어 카세트를 지지하는 역할을 하는 동시에, 카세트(C)가 포트(10)에 로딩되는 제1 높이(h1)와 제1 높이(h1)로부터 상부로 이격된 제2 높이(h2) 사이를 이동하도록 카세트(C)를 업/다운시키는 역할을 한다.
즉, 종래의 카세트 이송 대차에 마련되었던 카세트를 업/다운시키는 업/다운 유닛의 기능을 대신함으로써 카세트(C)를 포트(10a, 10b)로부터 로딩/언로딩할 수 있게 해준다.
카세트 업/다운 모듈(300)은 카세트의 바닥면과 직접 접촉하여 카세트를 업/다운시킬 수 있는 실린더 등을 이용하는 접촉 방식으로 제작될 수도 있으며, 이와 다르게 카세트의 바닥면과 직접 접촉하지 않고 카세트를 업/다운시킬 수 있는 에어부상 또는 자기부상을 이용하는 비접촉 방식의 카세트 업/다운 부상 모듈(310, 도 3 및 도 4)로 제작될 수 있다.
비접촉식으로 제작되는 경우에는 카세트를 센터링할 때에 카세트의 바닥면 마찰을 피할 수 있기 때문에, 파티클의 발생을 줄일 수 있으며 작은 힘으로도 더욱 효율적으로 센터링할 수 있다는 이점이 있다.
본 실시예에서 카세트 업/다운 부상 모듈(310)은, 도 5 및 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 압축 공기에 의해 카세트를 업/다운시키는 에어 마운트(air mount, 311)가 적용된다.
카세트 업/다운 모듈(300)은 포트(10a)의 일측에 설치되며 카세트(C)의 모양과 중량에 따라 카세트(C)를 효율적으로 업/다운시킬 수 있는 숫자만큼 배치될 수 있으나, 본 실시예에서는 카세트(C)의 네 모서리 하부에 대응하는 위치에 각각 배치된다.
이렇게 네 모서리 하부에 대응하는 위치에 각각 배치되는 경우에는 카세트(C)를 업/다운시키기 위한 최소한의 숫자의 카세트 업/다운 모듈(300)이 마련됨으로써 장비의 설치 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
카세트 센터링 모듈(400)은 카세트 업/다운 모듈(300)의 일측에 카세트(C)와 접촉가능하도록 배치되며, 카세트를 가압하여 이동시킴으로써 카세트(C)를 카세트 이송 대차(20)에 대하여 센터링시키는 역할을 한다.
카세트 이송 대차(20)를 비롯하여 랙 마스터(Rack Master, 미도시)나 이재 로봇(P&P, 미도시) 등의 인접설비 사이에 카세트 인터페이스(interface)의 차이가 있으므로, 카세트(C)가 포트(10)에 로딩될 때에는 항상 정확한 위치에 로딩될 수 없게 된다.
따라서, 정확한 위치에 안정적인 로딩/언로딩 작업이 이루어질 수 있도록 포트(10a, 10b)에서 로딩/언로딩시킬 때 센터링 위치(C3, 도 6)로 이동시킬 필요가 있다.
즉, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 카세트(C)가 로딩된 카세트 위치(C4)는 에어 마운트(311)에 대하여 중심에서 벗어난 위치에 놓여있으므로, 카세트를 센터링 위치(C3)로 이동시켜 에어 마운트(311)에 대하여 센터링시킴으로써, 결과적으로 카세트(C)를 카세트 이송 대차(20)에 로딩시킬 때 카세트 이송 대차(20)에 대하여 센터링시킬 수 있게 된다.
이러한 카세트 센터링 모듈(400)은 카세트와 접촉되도록 상대운동가능하게 마련되어 카세트를 가압하여 이동시키는 카세트 푸쉬암(410)과, 카세트 푸쉬암(410)의 일측에 마련되어 카세트 푸쉬암(410)을 카세트(C)에 대하여 상대운동시키는 푸쉬암 구동부(420)를 포함한다.
카세트 푸쉬암(410)은 푸쉬 블록(411)과, 제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)와, 푸쉬암 구동바(414)를 포함한다.
푸쉬 블록(411)은 카세트(C)의 모서리에서 인접하는 두 면에 동시에 접촉하도록 두 개의 돌출부(411a, 411b)가 마련되는데, 이렇게 두 개의 돌출부(411a, 411b)가 마련되어 카세트(C)의 인접하는 두 면에 동시에 접촉함으로써 카세트(C)의 인접하는 두 면과 수직한 방향으로 동시에 가압할 수 있게 된다. 즉, 하나의 카세트 센터링 모듈(400)로 두 방향에서 카세트(C)를 가압할 수 있다는 이점이 있다.
푸쉬암 구동부(420)는 전기력, 유압 및 공압 등의 힘을 이용하여 카세트 푸쉬암(410)을 구동할 수 있도록 제작될 수 있다.
제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)는 두 개의 돌출부(411a, 411b)에 각각 마련되어, 카세트(C)의 인접하는 두 면에 각각 접촉하는데, 이러한 롤러가 마련됨으로써 카세트를 가압하면서 이동시킬 때 카세트에 손상을 주는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이러한 제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)는 탄성을 가지는 고무, 우레탄, 테프론 등의 탄성체로 제작될 수 있다.
푸쉬암 구동바(414)는 푸쉬 블록(411)의 일측에 마련되되, 푸쉬암 구동부(420)에 대하여 상대이동가능하게 결합되고 푸쉬암 구동부(420)에서 전달되는 힘을 푸쉬 블록(411)으로 전달하여 푸쉬 블록(411)을 움직임을 제어하는 역할을 한다.
본 실시예에서 푸쉬암 구동바(414a, 414b)는 푸쉬 블록(411)에서 두 개의 돌출부(411a, 411b)에 대응하는 각각의 위치에 한 쌍으로 마련되는데, 이렇게 마련됨으로써 두 개의 돌출부(411a, 411b)에 각각 마련되는 제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)에 균등하게 힘을 가할 수 있다는 이점이 있다.
다만 본 발명의 권리범위는 이와 같이 한 쌍으로 마련되는 것에 한정되지 않고 카세트의 중량에 따라 필요한 개수만큼의 다수개의 푸쉬암 구동바가 마련될 수도 있다.
이러한 구조를 가지는 카세트 센터링 모듈(400)은 카세트 푸쉬암(410)의 상대운동방향이 카세트(C)의 모서리 각도를 이등분하는 가상의 라인과 일치하도록, 카세트(C)의 모서리 바깥쪽에 배치된다.
카세트 센터링 모듈(400)은 카세트 푸쉬암(410)의 상대운동방향이 카세트(C)의 면과 수직방향으로 배치될 수도 있으나, 위와 같이 모서리 바깥쪽에 배치되는 경우에는 전술한 카세트 푸쉬암(410)의 구조에 의해 카세트의 모서리에서 인접하는 두 면을 동시에 가압할 수 있는 이점이 있다.
이 경우에 카세트 센터링 모듈(400)은 카세트의 모든 모서리의 바깥쪽에 배치될 수 있지만, 본 실시예와 같이 카세트(C)가 사각형인 경우에는 한 쌍으로 배치되며 카세트(C)의 대각방향과 일치하도록 카세트(C)의 네 모서리 중 서로 마주보는 한 쌍의 모서리 바깥쪽에 서로 마주보게 배치될 수도 있다.
즉 두 개의 카세트 센터링 모듈(400)이 마주보며 배치되어도 카세트(C)의 모든 면을 가압할 수 있으므로 장비의 설치 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.
센서부(500)는 카세트 센터링 모듈(400)의 일측에 마련되어 카세트(C)의 센터링 여부를 감지하는 역할을 한다.
본 실시예에서는, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 두 개의 센서부(500)가 설치되어 카세트 푸시암(410)의 전/후진 위치를 감지하고 카세트 푸시암(410)이 정해진 위치에서 정지하도록 하여 카세트(C)의 센터링이 이루어지도록 구성되어 있으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고 다양한 구성으로 카세트(C)의 센터링 여부를 감지하고 제어할 수 있도록 마련될 수 있다.
대차 이송 프레임(60)은 다수의 포트(10a, 10b) 사이에 배치되며, 대차 주행용 레일(R)이 마련되어 카세트 이송 대차(20)를 지지하되 카세트 이송 대차(20)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.
또한 대차 이송 프레임(60)은 카세트 이송 시스템(1)이 천장에 마련되는 경우에 전체적인 카세트 이송 시스템(1)을 지지하는 중요한 역할을 하게 된다.
본 발명에 따르면, 종래의 카세트 이송 시스템에서 카세트 이송 대차에 업/다운 유닛을 설치하는 것을 생략할 수 있기 때문에 카세트 이송 대차의 중량을 감소시켜 대차 이송 프레임(60)에 가해지는 중량부담을 줄일 수 있어 보다 안정적인 카세트 이송 시스템을 마련할 수 있다는 이점이 있다.
부스(70)는 대차 이송 프레임(60)의 일측에 마련되어 파티클의 유입 및 유출을 방지하기 위한 역할을 한다. 즉, 카세트 이송 시스템(1) 전체를 밀봉시키는 역할을 함으로써 외부 파티클의 유입을 방지하는 동시에 카세트 이송 시스템(1)에서 발생되는 파티클이 외부로 유출되는 것을 방지한다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 이러한 구성을 갖는 카세트 이송 시스템(1)의 작용 및 효과를 설명한다.
도 5는 도 4의 카세트 업/다운 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 4의 카세트 센터링 모듈의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 카세트 업/다운 모듈(300)의 작동을 설명하기에 앞서, 본 실시예에서는 카세트 업/다운 모듈(300)로서 에어 마운트(311)이 사용되었으므로 이를 중심으로 설명할 것이나, 다른 비접촉 방식의 카세트 업/다운 모듈(300)이 사용되어도 카세트 이송 시스템(1)의 작용 및 효과는 유사하다.
에어 마운트(311)의 작동 방식은 단동식 및 복동식 중 어느 것이나 적용될 수 있다.
에어 마운트(311)의 작동을 설명하자면, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 포트(10a)에 로딩된 카세트는 에어 마운트(311)에 의해 지지되고, 이때 에어 마운트(311)에 의해 지지되는 로딩된 카세트(C1)의 아랫면의 높이를 제1 높이(h1)라 한다.
에어 마운트(311)가 압축 공기에 의해 카세트를 부상시켰을 때의 부상된 카세트(C2)의 아랫면의 높이를 제2 높이(h2)라 하고, 카세트 이송 대차(20)의 높이를 대차 높이(h3)라고 한다.
포트(10a)에 로딩되어 에어 마운트(311)에 의해 지지되고 있는 로딩된 카세트(C1)를 카세트 이송 대차(20)로 언로딩하기 위해, 카세트 이송 대차(20)가 포트(10a) 쪽으로 진입할 때에는 로딩된 카세트(C1)가 위치한 제1 높이(h1)가 대차 높이(h3)보다 낮으므로, 카세트 이송 대차(20)와 로딩된 카세트(C1)가 충돌하게 되어 카세트 이송 대차(20)가 진입할 수 없게 된다.
따라서 카세트 이송 대차(20)가 포트(10a) 쪽으로 진입하기 전에 에어 마운트(311)가 카세트를 향해 상방으로 압축 공기의 분사를 시작하여 로딩된 카세트(C1)를 부상된 카세트(C2)의 제2 높이(h2)로 부상시키면 카세트 이송 대차(20)가 부상된 카세트(C2)의 아래로 진입할 수 있게 된다.
카세트 이송 대차(20)가 진입하여 부상된 카세트(C2)의 아래에 위치한 후에, 에어 마운트(311)가 부상된 카세트(C2)가 하강시키면 카세트(C2)가 카세트 이송 대차(20)에 로딩되어 대차 높이(H3)에 위치하게 된다.
이후에 카세트 이송 대차(20)는 카세트(C)를 로딩한 채로 포트(10a)를 빠져나갈 수 있게 된다.
카세트(C)를 로딩한 카세트 이송 대차(20)가 다른 포트(10b)로 이동하여 카세트(C)를 다른 포트(10b)에 언로딩 하기 위해 다른 포트(10b)로 진입한 후에는, 에어 마운트(311)가 카세트를 향해 상방으로 압축 공기의 분사를 시작하여 로딩된 카세트(C1)를 부상된 카세트(C2)의 제2 높이(h2)로 부상시킨 후 카세트 이송 대차(20)가 포트(10b)로부터 빠져나가고, 마지막으로 에어 마운트(311)가 부상된 카세트(C2)를 하강시키면 카세트(C2)가 로딩된 카세트(C1)의 제1 높이(11)에 위치하게 되어 포트(10b)로 로딩된다.
다음으로, 카세트 센터링 모듈(400)의 작동을 설명하자면, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 랙 마스터(Rack Master, 미도시)나 이재 로봇(P&P, 미도시) 등의 인접설비에 의해 카세트가 로딩될 때에 로딩된 카세트 위치(C4)와 안정적인 로딩/언로딩 작업이 이루어질 수 있는 센터링 위치(C3)가 정확하게 일치하지 않게 되는 것이 일반적이다.
이렇게 로딩된 카세트 위치(C4)와 센터링 위치(C3)가 일치하지 않는 문제를 해결하기 위하여 카세트 센터링 모듈(400)이 작동하게 된다.
카세트가 로딩되는 동안에는 카세트 로딩 작업을 방해하지 않기 위하여 카세트 센터링 모듈(400)의 카세트 푸쉬암(400)이 카세트에서 멀어지는 방향으로 푸쉬암 구동부(420)에 대하여 상대이동되어 있다.
카세트가 로딩된 카세트 위치(C4)에 위치하면 카세트 푸쉬암(400)이 푸쉬암 구동부(420)에 대하여 상대이동되면서 카세트를 향해 접근하기 시작하고, 두 개의 돌출부(411a, 411b)에 각각 마련된 제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)가 카세트(C)의 인접하는 두 면에 각각 접촉하게 되며 동시에 두 방향에서 가압을 시작하게 된다.
제1 롤러(412a) 및 제2 롤러(412b)는 카세트를 가압하면서 이동시키고 결국, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 카세트(C)는 에어 마운트(311)에 대하여 정확하게 센터링된 위치에서 멈추게 된다.
이때 카세트 센터링 모듈(400)은 에어 마운트(311)가 작동하여 카세트를 부상시킨 상태에서 작동하게 되는데, 이렇게 카세트 센터링 모듈(400)과 에어 마운트(311)가 동시에 작동함으로써 카세트의 바닥면이 접촉하지 않은 상태에서 카세트가 이동하기 때문에, 카세트의 바닥면 마찰을 피하면서 카세트의 센터링이 가능하여 파티클의 발생을 줄일 수 있고 작은 힘으로도 더욱 효율적으로 센터링할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 마련하여 카세트를 업/다운함으로써, 카세트 이송 대차의 업/다운 유닛뿐만 아니라 랙 마스터(Rack Master)나 이재 로봇(P&P) 등의 인접설비의 업/다운 유닛까지 생략할 수 있어, 업/다운 유닛의 유지보수 시간 및 비용을 절감시킬 수 있고 시스템의 중량 증가 및 소비전력 증가에 따른 추가 손실을 감소시킬 수 있으며 시스템 전체의 원가를 절감시킬 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.
C : 카세트 R : 대차 주행용 레일
h1 : 제1 높이 h2 : 제2 높이
10a, 10b : 포트 20 : 카세트 이송 대차
21 : 카세트 선회 유닛 30 : 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛
60 : 대차 이송 프레임 70 : 부스
300 : 카세트 업/다운 모듈 311 : 에어 마운트
400 : 카세트 센터링 모듈 410 : 카세트 푸쉬암
411 : 푸쉬 블록 411a, 411b : 돌출부
412a, 412b : 제1 롤러 및 제2 롤러 414a, 414b : 푸쉬암 구동바
420 : 푸쉬암 구동부 500 : 센서부

Claims (14)

  1. 카세트가 로딩/언로딩 되는 다수의 포트; 및
    상기 포트에 설치되며, 상기 카세트를 상기 다수의 포트 사이를 이동하며 하나의 포트로부터 다른 포트로 상기 카세트를 이송시키는 카세트 이송 대차에 대하여 로딩/언로딩시키는 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛을 포함하는 카세트 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은,
    상기 카세트가 상기 포트에 로딩되는 제1 높이와 상기 제1 높이로부터 상부로 이격된 제2 높이 사이를 이동하도록, 상기 카세트를 업/다운시키는 카세트 업/다운 모듈을 포함하는 카세트 이송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카세트 업/다운 모듈은,
    상기 카세트를 에어부상 또는 자기부상에 의해 업/다운시키는 카세트 업/다운 부상 모듈인 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카세트 업/다운 부상 모듈은 압축 공기에 의해 상기 카세트를 업/다운시키는 에어 마운트(air mount)인 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은,
    상기 카세트 업/다운 모듈의 일측에 상기 카세트와 접촉가능하도록 배치되어, 상기 카세트를 상기 카세트 이송 대차에 대하여 센터링시키는 카세트 센터링 모듈을 더 포함하는 카세트 이송 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 포트 설치형 카세트 로딩/언로딩 유닛은,
    상기 카세트 센터링 모듈의 일측에 마련되어 상기 카세트의 센터링 여부를 감지하는 센서부를 더 포함하는 카세트 이송 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 카세트 센터링 모듈은,
    상기 카세트와 접촉되도록 상대운동가능하게 마련되어 상기 카세트를 가압하여 이동시키는 카세트 푸쉬암; 및
    상기 카세트 푸쉬암의 일측에 마련되어 상기 카세트 푸쉬암을 상기 카세트에 대하여 상대운동시키는 푸쉬암 구동부를 포함하는 카세트 이송 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카세트 센터링 모듈은,
    상기 카세트 푸쉬암의 상대운동방향이 상기 카세트의 모서리 각도를 이등분하는 가상의 라인과 일치하도록, 상기 카세트의 모서리 바깥쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카세트 푸쉬암은,
    상기 카세트의 모서리에서 인접하는 두 면에 동시에 접촉하도록 두 개의 돌출부가 마련되는 푸쉬 블록; 및
    상기 두 개의 돌출부에 각각 마련되어, 상기 카세트의 인접하는 두 면에 각각 접촉하는 제1 롤러 및 제2 롤러를 포함하는 카세트 이송 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 카세트 푸쉬암은,
    상기 푸쉬 블록의 일측에 마련되되, 상기 푸쉬암 구동부에 대하여 상대이동가능하게 결합되는 푸쉬암 구동바를 더 포함하며,
    상기 푸쉬암 구동바는 상기 푸쉬 블록에서 상기 두 개의 돌출부에 대응하는 각각의 위치에 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 카세트 센터링 모듈은 한 쌍으로 배치되며,
    상기 카세트의 대각방향과 일치하도록 상기 카세트의 네 모서리 중 서로 마주보는 한 쌍의 모서리 바깥쪽에 서로 마주보게 배치되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 카세트 업/다운 모듈은,
    상기 포트의 일측에 설치되되, 상기 카세트의 네 모서리 하부에 대응하는 위치에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 카세트 이송 대차는,
    상기 카세트 이송 대차의 일측에 마련되어 상기 카세트를 선회시키는 카세트 선회 유닛을 포함하는 카세트 이송 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 포트 사이에 배치되며, 상기 카세트 이송 대차를 지지하되 상기 카세트 이송 대차의 이동을 가이드하는 대차 주행용 레일이 마련되는 대차 이송 프레임; 및
    상기 대차 이송 프레임의 일측에 마련되어 파티클의 유입 및 유출을 방지하기 위한 부스(booth)를 더 포함하는 카세트 이송 시스템.
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