KR20160126577A - 벨트 신장 장치 - Google Patents

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KR20160126577A KR1020150057810A KR20150057810A KR20160126577A KR 20160126577 A KR20160126577 A KR 20160126577A KR 1020150057810 A KR1020150057810 A KR 1020150057810A KR 20150057810 A KR20150057810 A KR 20150057810A KR 20160126577 A KR20160126577 A KR 20160126577A
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Abstract

벨트 신장 장치가 개시된다. 상기 장치는, 벨트의 일측 단부를 파지하는 제1 홀더와, 상기 벨트의 타측 단부를 파지하는 제2 홀더와, 상기 벨트를 소정량만큼 신장시키기 위하여 상기 벨트가 신장되는 방향으로 상기 제2 홀더에 기 설정된 힘을 가하는 구동부를 포함한다. 상기와 같이 벨트를 소정량만큼 미리 신장시킨 후 사용함으로써 실제 사용시 상기 벨트가 늘어나는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

벨트 신장 장치{Apparatus for extending a belt}
본 발명의 실시예들은 벨트 신장 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 설비에서 대상물의 이송을 위해 사용되는 타이밍 벨트와 같은 동력 전달용 벨트를 미리 소정량만큼 신장시키기 위한 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치는 웨이퍼 또는 유리기판에 대하여 증착, 식각, 평탄화, 불순물 확산 등과 같은 소정의 처리 공정들을 수행함으로써 제조될 수 있다.
상기와 같은 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 상기 웨이퍼 또는 유리기판은 다양한 형태의 이송 장치들을 통해 이송될 수 있다. 상기 이송 장치들은 일반적으로 모터, 공압 실린더 등과 같은 구동 장치와 타이밍 벨트와 풀리 또는 볼 스크루와 볼 너트 등과 같은 동력 전달 장치, 그리고 리니어 모션 가이드와 같은 가이드 기구 등을 이용하여 구성될 수 있다.
특히, 상기 이송 장치들에 대한 위치 제어는 공정 특성상 매우 정밀하게 이루어져야 함에 따라 다양한 종류의 위치 센서들이 사용될 수 있다. 그러나, 동력 전달용으로 사용되는 타이밍 벨트의 경우 장착 후 일정 시간이 지나면 늘어짐이 발생될 수 있으며, 이에 따라 정확한 위치 제어가 어려워질 수 있다.
구체적으로, 상기 타이밍 벨트의 경우 인장 강도를 개선하기 위하여 그 내부에 복수의 인장 코드들(cords)이 삽입되어 있으나 하중이 인가됨에 따라 상기 인장 코드들과 함께 소정량만큼 신장될 수 있으며 이에 의해 정확한 동력 전달이 어려워질 수 있다.
상기와 같은 타이밍 벨트의 신장에 대응하기 위한 방법으로 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0024132호에는 타이밍 벨트의 신장 감지 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 공개특허의 경우 타이밍 벨트의 신장 상태를 자동으로 감시할 수는 있으나 상기 타이밍 벨트의 신장에 적극적으로 대응하기에는 다소 부족함이 있다. 또한, 아이들 풀리를 이용한 장력 유지 장치가 일반적으로 사용되고 있으나 이 경우에도 타이밍 벨트의 신장에 따라 상기 아이들 풀리의 위치를 조절해야 하는 번거로움이 있다.
본 발명의 실시예들은 타이밍 벨트와 같은 동력 전달용 벨트를 미리 소정량만큼 신장시킴으로써 사용시 늘어남을 방지할 수 있는 벨트 신장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 벨트 신장 장치는, 벨트의 일측 단부를 파지하는 제1 홀더와, 상기 벨트의 타측 단부를 파지하는 제2 홀더와, 상기 벨트를 소정량만큼 신장시키기 위하여 상기 벨트가 신장되는 방향으로 상기 제2 홀더에 기 설정된 힘을 가하는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동부는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동부는, 상기 제2 홀더와 연결되어 상기 벨트의 신장 방향과 동일한 방향으로 연장하는 연결 로드와, 상기 연결 로드의 단부에 장착된 가압 플레이트를 더 포함할 수 있으며, 상기 공압 실린더의 실린더 로드는 상기 벨트의 신장 방향과 동일한 방향으로 신장되도록 배치되어 상기 가압 플레이트에 상기 힘을 인가할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 벨트 신장 장치는, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에 배치된 제1 및 제2 고정 브래킷들을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 공압 실린더는 상기 실린더 로드가 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 중 하나를 관통하도록 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 사이에 배치될 수 있으며, 상기 연결 로드는 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 중 적어도 하나를 관통하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동부는, 상기 실린더 로드의 단부와 상기 가압 플레이트 사이에 배치되어 상기 힘을 측정하기 위한 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 벨트 신장 장치는, 상기 베이스 플레이트 상에 배치되며 상기 제1 홀더가 고정되는 제3 고정 브래킷을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 벨트 신장 장치는, 상기 베이스 플레이트 상에 배치되며 상기 벨트의 신장 방향으로 연장되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 장착되며 상기 제1 홀더가 장착되는 가동 브래킷과, 상기 가동 브래킷을 상기 제3 고정 브래킷에 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 연결 부재는, 상기 가동 브래킷과 상기 제3 고정 브래킷을 관통하여 연장되는 볼트와, 상기 볼트에 체결되며 상기 가동 브래킷과 상기 제3 고정 브래킷 사이의 간격을 조절하기 위한 너트들을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 동력 전달용으로 사용되는 벨트를 소정량만큼, 예를 들면, 실제 사용시 늘어나는 정도를 고려하여 결정된 신장량만큼 미리 상기 벨트를 신장시킴으로써 실제 사용시 늘어남을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 특히, 공압 실린더를 이용하여 상기 벨트에 힘을 인가하되 로드셀과 같은 하중 센서를 이용하여 상기 힘을 측정함으로써 상기 벨트에 보다 정확한 힘을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 벨트를 목적하는 값만큼 정확하게 신장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 신장 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 벨트 신장 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 신장 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 벨트 신장 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 신장 장치(100)는 타이밍 벨트와 같이 동력 전달용으로 사용되는 벨트(10)를 미리 소정량만큼 신장시킴으로써 사용시 늘어남을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 벨트(10)는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 설비에서 대상물, 예를 들면, 웨이퍼, 유리기판 또는 이들이 수납된 카세트 등을 수평 또는 수직 방향으로 이동시키는 이송 장치에서 동력을 전달하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 벨트 신장 장치(100)는 상기 벨트(10)의 일측 단부를 파지하기 위한 제1 홀더(110)와, 상기 벨트(10)의 타측 단부를 파지하기 위한 제2 홀더(112)와, 상기 벨트(10)를 소정량만큼 신장시키기 위하여 상기 벨트(10)가 신장되는 방향, 예를 들면, 도 2에서 화살표 방향으로 상기 제2 홀더(112)에 기 설정된 힘을 가하는 구동부(120)를 포함할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 홀더(110)와 제2 홀더(112)는 볼트 등의 체결 부재들을 이용하여 상기 벨트(10)의 양측 단부들을 각각 파지할 수 있으며, 이 밖에도 다양한 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 그 구조에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
일 예로서, 상기 구동부(120)로부터 인가되는 힘은 상기 벨트(10)가 상기 제조 설비에서 사용되는 경우 실제 인가되는 힘과 동일하게 설정되거나 다소 크게 설정될 수 있다. 즉 상기 벨트(10)에 미리 상기 힘을 인가하여 상기 벨트(10)를 소정량 즉 실제 사용시 늘어나는 정도만큼 미리 신장시킴으로써 후속하여 실제 사용시 늘어남을 감소시키거나 또는 방지할 수 있다. 따라서, 상기 힘은 상기 벨트(10)의 사용시 인가되는 부하를 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부(120)는 공압 실린더(122)를 이용하여 상기 벨트(10)에 힘을 인가할 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 상기 벨트 신장 장치(100)는 베이스 플레이트(102)를 포함할 수 있으며, 상기 구동부(120)는 상기 베이스 플레이트(102) 상에 배치되는 공압 실린더(122)를 포함할 수 있다. 상기 공압 실린더(122)는 상기 벨트(10)를 신장시키기 위하여 상기 벨트(10)의 신장 방향과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 공압 실린더(122)의 실린더 로드(124)의 신장 방향은 상기 벨트(10)의 신장 방향과 동일할 수 있다.
특히, 상기 제2 홀더(112)는 상기 벨트(10)의 신장 방향과 동일한 방향으로 연장하는 연결 로드(126)를 통해 상기 공압 실린더(122)의 실린더 로드(124)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 연결 로드(126)의 단부에는 가압 플레이트(128)가 연결될 수 있으며, 상기 공압 실린더(122)의 실린더 로드(124)는 상기 가압 플레이트(128)에 힘을 인가할 수 있다.
예를 들면, 도시된 바와 같이 두 개의 연결 로드들(126)이 상기 공압 실린더(122)의 양측에 배치될 수 있으며, 상기 연결 로드들(126)의 일측 단부에 상기 가압 플레이트(128)가 장착될 수 있다. 또한, 상기 연결 로드(126)의 타측 단부에는 연결 플레이트(130)가 장착될 수 있으며, 상기 제2 홀더(112)는 상기 연결 플레이트(130)에 장착될 수 있다.
또한, 상기 연결 로드들(126)을 통해 상기 힘을 보다 정확하게 인가하기 위하여 상기 벨트(10)의 신장 방향 및 상기 실린더 로드(124)의 운동 방향과 평행하게 상기 연결 로드들(126)을 안내하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 플레이트(102) 상에는 상기 벨트(10)의 신장 방향으로 소정 간격 이격되도록 배치된 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134)이 배치될 수 있으며, 상기 연결 로드들(126)은 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134)을 관통하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 연결 로드들(126)은 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134)에 의해 안내될 수 있으며, 이에 따라 상기 공압 실린더(122)에 의해 제공되는 힘이 상기 벨트(10)에 보다 정확하게 전달될 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134)에는 리니어 볼 부시와 같은 안내 부재들이 장착될 수 있으며, 상기 연결 로드들(126)은 상기 안내 부재들을 통해 연장될 수 있다.
상기와 같은 경우 상기 공압 실린더(122)는 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134) 사이에 배치될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 공압 실린더(122)가 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들(132, 134)에 장착되고 있으나, 이와 다르게 상기 공압 실린더(122)는 상기 베이스 플레이트(102) 상에 장착될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실린더 로드(124)의 단부와 상기 가압 플레이트(128) 사이에는 상기 힘을 측정하기 위한 센서(136)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 가압 플레이트(128)의 일측면에는 로드셀과 같은 하중 센서(136)가 장착될 수 있으며, 상기 실린더 로드(124)는 상기 하중 센서(136)를 가압할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 벨트 신장 장치(100)는 상기 공압 실린더(122)의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 벨트(10)에 인가되는 힘의 크기를 설정할 수 있으며, 상기 센서(136)에 의해 측정되는 힘이 기 설정된 값에 도달되는 경우 상기 공압 실린더(122)의 동작을 중단시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 공압 실린더(122)는 압축 공기 배관 및 밸브 등과 연결될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 밸브의 동작을 제어함으로써 상기 벨트(10)에 인가되는 힘을 조절할 수 있다. 또한, 일 예로서, 상기 제어부는 상기 벨트(10)에 인가되는 힘이 상기 기 설정된 값에 도달된 경우 상기 밸브를 닫을 수 있으며, 상기와 같이 힘이 인가된 상태를 소정 시간 동안 유지시킬 수 있다.
한편, 상기 벨트 신장 장치(100)는 상기 제1 홀더(110)를 고정시키기 위하여 상기 베이스 플레이트(102) 상에 배치되는 제3 고정 브래킷(138)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 플레이트(102) 상에는 상기 벨트(10)의 신장 방향으로 가이드 레일(140)이 배치될 수 있으며, 상기 가이드 레일(140) 상에서 이동 가능하도록 가동 브래킷(142)이 장착될 수 있다. 상기 가동 브래킷(142)과 상기 제3 고정 브래킷(138)은 연결 부재(144)를 통해 연결될 수 있으며, 상기 제1 홀더(110)는 상기 가동 브래킷(142)에 장착될 수 있다. 이때, 상기 연결 부재(144)는 상기 제1 홀더(110)의 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 벨트(10)의 길이에 따라 상기 제1 홀더(110)의 위치를 용이하게 변경하기 위함이다.
일 예로서, 상기 연결 부재(144)는 상기 가동 브래킷(142)과 상기 제3 고정 브래킷(138)을 관통하여 연장하는 볼트(146)와, 상기 가동 브래킷(142)과 상기 제3 고정 브래킷(138) 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 볼트(146)에 체결되는 너트들(148)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 동력 전달용으로 사용되는 벨트(10)를 소정량만큼, 예를 들면, 실제 사용시 늘어나는 정도를 고려하여 결정된 신장량만큼 미리 상기 벨트(10)를 신장시킴으로써 실제 사용시 늘어남을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 특히, 공압 실린더(122)를 이용하여 상기 벨트(10)에 힘을 인가하되 로드셀과 같은 하중 센서(136)를 이용하여 상기 힘을 측정함으로써 상기 벨트(10)에 보다 정확한 힘을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 벨트(10)를 목적하는 값만큼 정확하게 신장시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 벨트 100 : 벨트 신장 장치
102 : 베이스 플레이트 110 : 제1 홀더
112 : 제2 홀더 120 : 구동부
122 : 공압 실린더 124 : 실린더 로드
126 : 연결 로드 128 : 가압 플레이트
130 : 연결 플레이트 132 : 제1 고정 브래킷
134 : 제2 고정 브래킷 136 : 센서
138 : 제3 고정 브래킷 140 : 가이드 레일
142 : 가동 브래킷 144 : 연결 부재
146 : 볼트 148 : 너트

Claims (8)

  1. 벨트의 일측 단부를 파지하는 제1 홀더;
    상기 벨트의 타측 단부를 파지하는 제2 홀더; 및
    상기 벨트를 소정량만큼 신장시키기 위하여 상기 벨트가 신장되는 방향으로 상기 제2 홀더에 기 설정된 힘을 가하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 공압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 제2 홀더와 연결되어 상기 벨트의 신장 방향과 동일한 방향으로 연장하는 연결 로드; 및
    상기 연결 로드의 단부에 장착된 가압 플레이트를 더 포함하며,
    상기 공압 실린더의 실린더 로드는 상기 벨트의 신장 방향과 동일한 방향으로 신장되도록 배치되어 상기 가압 플레이트에 상기 힘을 인가하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  4. 제3항에 있어서, 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트 상에 배치된 제1 및 제2 고정 브래킷들을 더 포함하며,
    상기 공압 실린더는 상기 실린더 로드가 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 중 하나를 관통하도록 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 사이에 배치되고,
    상기 연결 로드는 상기 제1 및 제2 고정 브래킷들 중 적어도 하나를 관통하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 실린더 로드의 단부와 상기 가압 플레이트 사이에 배치되어 상기 힘을 측정하기 위한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  6. 제1항에 있어서, 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트 상에 배치되며 상기 제1 홀더가 고정되는 제3 고정 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스 플레이트 상에 배치되며 상기 벨트의 신장 방향으로 연장되는 가이드 레일;
    상기 가이드 레일에 이동 가능하게 장착되며 상기 제1 홀더가 장착되는 가동 브래킷; 및
    상기 가동 브래킷을 상기 제3 고정 브래킷에 연결하는 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연결 부재는,
    상기 가동 브래킷과 상기 제3 고정 브래킷을 관통하여 연장되는 볼트; 및
    상기 볼트에 체결되며 상기 가동 브래킷과 상기 제3 고정 브래킷 사이의 간격을 조절하기 위한 너트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 신장 장치.
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