KR20170030757A - 기판이송장치의 가이드롤러 - Google Patents

기판이송장치의 가이드롤러 Download PDF

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KR20170030757A KR1020150128059A KR20150128059A KR20170030757A KR 20170030757 A KR20170030757 A KR 20170030757A KR 1020150128059 A KR1020150128059 A KR 1020150128059A KR 20150128059 A KR20150128059 A KR 20150128059A KR 20170030757 A KR20170030757 A KR 20170030757A
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Abstract

본 발명은 가이드롤러가 마모된 것으로 감지된 경우에 기판의 측면과 접촉되는 가이드롤러의 위치를 자동으로 가변시킴으로써, 기판의 안정적인 이송을 가능토록 하고, 가이드롤러의 교체주기를 연장시킴과 아울러 가이드롤러의 정렬이 자동으로 이루어져 장비 운용의 편의성을 향상시킨 기판이송장치의 가이드롤러를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 이송되는 기판의 측면을 지지하기 위해 기판의 이송경로를 따라 이격되어 복수로 구비되는 기판이송장치의 가이드롤러에 있어서, 기판의 측면에 접촉되어 기판의 이동에 연동하여 회전하는 롤러(110); 상기 롤러(110)의 회전 상태를 감지하는 회전감지부(140); 상기 기판의 측면과의 접촉 부위가 가변되도록 상기 롤러(110)를 승강시키는 승강구동부(150); 및 상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 감지되지 않은 경우, 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성된다.

Description

기판이송장치의 가이드롤러{Giude roller for substrate transferring apparatus}
본 발명은 기판이송장치의 가이드롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판의 측면을 지지하는 가이드롤러가 마모된 경우 기판과 접촉되는 가이드롤러의 위치가 자동으로 가변되도록 함으로써 공정불량을 방지함과 아울러 가이드롤러의 교체주기를 연장할 수 있는 기판이송장치의 가이드롤러에 관한 것이다.
기판이송장치는 평판 디스플레이장치 또는 반도체 웨이퍼 등 반도체 공정을 통해서 제작되는 기판을 이송하기 위한 장치로서, 각각의 공정장치 내에서 또는 각 공정장치 간을 이동하는 과정에 이용된다.
도 1을 참조하면, 기판이송장치(1)는 모터의 구동에 따라 일정한 방향으로 회전하는 이송축(10)과, 그 외주면에 결합되어 기판(S)을 지지하며 회전되는 이송롤러(20)를 포함하고, 기판이송경로의 측부에는 기판(S)의 측면(S')에 접촉되어 기판(S)이 양측으로 흔들리거나 이송경로를 이탈하는 것을 방지하도록 기판(S)을 지지하는 복수의 가이드롤러(30)가 구비된다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 가이드롤러(30)는 기판(S)의 측면이 맞닿은 상태에서 지지하며 회전하게 되는데, 가이드롤러(30)의 측면은 기판(S)과의 지속적인 마찰로 인해서 시간이 경과할수록 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 마모된다. 가이드롤러(30)의 마모가 심해지면, 기판(S)과 접촉되는 부위는 갈려나가 홈(30a)이 형성되어 마모 전의 상태와 비교하여 공차(d)가 발생하고, 이에 따라서 기판(S)을 확실하게 지지하지 못하여 기판(S)이 설정된 경로를 벗어나게 되어 기판(S)의 파손 등 공정불량을 초래하게 된다.
따라서, 가이드롤러(30)는 일정 정도 마모되면 이를 교체해야 하는데, 종래에는 기판이송장치의 운행을 중단한 상태에서 작업자가 가이드롤러(30)의 마모 정도를 육안으로 일일이 검사하고, 마모가 심한 경우에는 이를 교체하는 방법이 이용되었다. 그러나, 이 경우 가이드롤러(30)의 검사를 위해서는 시간이 많이 소요되고, 번거로울 뿐만 아니라 장비의 운행 중단으로 인하여 공정의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
이와 같은 기판이송장치의 가이드롤러와 관련된 선행기술의 일례로서, 공개실용신안 제20-2014-0004210호에는 가이드롤러의 마모 발생 시, 기판과 접촉되는 가이드롤러의 베어링의 높이를 수동의 나사방식으로 조절하는 가이드롤러의 구성이 개시되어 있다.
기판이송장치의 가이드롤러와 관련된 다른 선행기술로서, 등록특허 제10-1388506호에는 베어링의 외주면에 분리 가능한 커버를 결합시켜, 상기 커버에 기판의 측면이 접촉되도록 하고, 기판과의 접촉에 의해 마모가 발생한 경우에는 커버만을 교체하도록 구성한 가이드롤러가 개시되어 있다.
그러나, 상기 선행기술들은 가이드롤러의 마모 발생 시, 이를 감지하여 가이드롤러를 자동으로 정렬할 수 있는 구성이 미비하여, 장비 운용에 불편함이 따르는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가이드롤러가 마모된 것으로 감지된 경우에 기판의 측면과 접촉되는 가이드롤러의 위치를 자동으로 가변시킴으로써, 기판의 안정적인 이송을 가능토록 하고, 가이드롤러의 교체주기를 연장시킴과 아울러 가이드롤러의 정렬이 자동으로 이루어져 장비 운용의 편의성을 향상시킨 기판이송장치의 가이드롤러를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판이송장치의 가이드롤러(100)는, 이송되는 기판의 측면을 지지하기 위해 기판의 이송경로를 따라 이격되어 복수로 구비되는 기판이송장치의 가이드롤러에 있어서, 기판의 측면에 접촉되어 기판의 이동에 연동하여 회전하는 롤러(110); 상기 롤러(110)의 회전 상태를 감지하는 회전감지부(140); 상기 기판의 측면과의 접촉 부위가 가변되도록 상기 롤러(110)를 승강시키는 승강구동부(150); 및 상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 감지되지 않은 경우, 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
상기 기판은 수평면을 기준으로, 일측으로 하향 경사진 상태로 이송되고, 상기 롤러(110)는 상기 기판의 경사진 하단부의 측면에 접촉되도록 구비될 수 있다.
상기 롤러(110)의 회전중심에는 지지축(120)이 관통되어 상기 롤러(110)와 상대회전이 가능하도록 결합되고, 상기 승강구동부(150)는 상기 지지축(120)에 연결되어 상기 제어부(160)의 제어신호에 따라 상기 지지축(120)을 승강시키는 서보모터(151)로 이루어질 수 있다.
상기 지지축(120)은 기판이송장치에 장착되는 고정부(130)를 관통하여 나사결합되고, 상기 서보모터(151)는 상기 고정부(130)에 장착되며, 상기 서보모터(151)의 모터축(152)은 상기 고정부(130)를 관통하여 상기 지지축(120)에 체결되어, 상기 지지축(120)과 함께 회전 및 승강될 수 있다.
상기 롤러(110)의 외주면에는 원주방향을 따라 이격된 복수의 그루브(111)가 형성되고, 상기 회전감지부(140)는 상기 그루부(111)의 회전된 위치에 따른 신호의 변화를 감지하는 센서로 이루어질 수 있다.
상기 제어부(160)는 설정된 시간 동안 상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 감지되지 않는 경우에 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 기판이송장치의 가이드롤러에 의하면, 회전감지부에서 롤러의 회전 여부를 감지하고, 롤러의 마모에 의해 롤러의 회전이 감지되지 않는 경우에는 승강구동부의 구동에 의해 롤러의 높이를 가변시킴으로써, 기판의 안정적인 이송이 가능해져 공정불량을 사전에 방지할 수 있다.
또한 롤러의 마모 시 기판의 측면과의 접촉 부위가 가변되도록 롤러를 자동으로 승강시킴으로써, 가이드롤러의 교체주기를 연장함과 아울러 가이드롤러의 정렬이 자동으로 이루어져 장비 운용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기판이송장치에 가이드롤러가 설치된 모습을 나타낸 평면도,
도 2는 가이드롤러의 마모에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판이송장치의 가이드롤러의 평면도,
도 4는 도 3의 A-A 선을 따르는 단면도,
도 5는 본 발명의 제어 블록도,
도 6과 도 7은 기판이 경사 이송되는 경우에 기판이송장치의 가이드롤러의 동작 상태를 나타낸 단면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기판기송장치의 가이드롤러(100)는, 기판이송장치에서 이송되는 기판(S)의 측면을 지지하기 위해 기판의 이송경로를 따라 이격되어 복수로 구비된다. 상기 가이드롤러(100)는, 기판(S)이 수평 상태로 이송되는 경우에는 기판(S)의 양측면에 접촉되도록 기판의 이송경로의 양측에 구비되고, 기판(S)이 수평면을 기준으로 일측으로 하향 경사진 상태로 이송되는 경우에는 기판(S)의 경사진 하단부의 측면에 접촉되도록 기판의 이송경로의 일측에 구비될 수 있다.
상기 가이드롤러(100)는, 기판(S)의 측면에 접촉되어 기판(S)의 이동에 연동하여 회전하는 롤러(110)와, 상기 롤러(110)의 회전 상태를 감지하는 회전감지부(140)와, 상기 기판(S)의 측면과의 접촉 부위가 가변되도록 상기 롤러(110)를 설정된 위치로 승강시키는 승강구동부(150), 및 상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 설정된 시간 동안 감지되지 않는 경우에 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어하는 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 롤러(110)의 회전중심에는 지지축(120)이 관통되어 상기 롤러(110)와 상대회전이 가능하도록 결합된다.
일실시예로, 상기 롤러(110)는, 지지축(120)의 외주면에 고정되는 내륜과, 상기 내륜을 둘러싸는 외륜과, 상기 내륜과 외륜 사이에 개재되어 내륜과 외륜이 상대회전 가능하도록 지지하는 다수개의 회전볼을 포함하는 베어링 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 상기 롤러(110)는 베어링 형태 이외에도 지지축(120)에 상대회전 가능하도록 결합되는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
그리고, 상기 가이드롤러(100)는, 상기 롤러(110)와 지지축(120)의 승강 이동된 위치를 고정하기 위한 연결프레임(131)과, 상기 연결프레임(131)을 기판이송장치에 장착하기 위한 고정프레임(132)으로 이루어진 고정부(130)를 더 포함한다. 상기 연결프레임(131)과 고정프레임(132)은 체결부재(133)에 의해 결합되고, 상기 고정프레임(132)은 체결부재(134)에 의해 기판이송장치에 장착될 수 있다.
상기 회전감지부(140)는 롤러(110)의 회전 상태를 감지하기 위한 다양한 형태의 감지수단으로 구성될 수 있다. 일실시예로, 상기 롤러(110)의 외주면에는 도 3에 도시된 바와 같이 원주방향을 따라 이격된 위치에 복수의 그루브(111)가 형성되고, 상기 회전감지부(140)는 상기 그루부(111)의 회전된 위치에 따른 신호의 변화를 감지하는 수단으로, 광전 센서, 근접 센서, 홀 센서 등 피검출물의 유무를 감지하기 위한 공지된 다양한 방식의 센서로 구성될 수 있다.
상기 승강구동부(150)는 상기 지지축(120)에 연결되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 상기 지지축(120)을 승강시키는 서보모터(151)로 구성될 수 있다.
일실시예로, 상기 지지축(120)은 연결프레임(131)의 상부를 관통하여 나사결합되고, 상기 서보모터(151)는 연결프레임(131)의 하부에 장착되며, 상기 서보모터(151)의 모터축(152)은 연결프레임(131)의 하부를 관통하여 상기 지지축(120)에 체결되어, 서보모터(151)의 구동 시 모터축(151)이 회전되면 모터축(151)과 지지축(120)이 함께 회전 및 승강되도록 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 모터축(151)은 서보모터(151)의 몸체에 출몰 가능하도록 구비되고, 모터축(151)의 상단과 지지축(120)의 하단은 일체로 회전 및 승강되도록 체결되어, 모터축(151)의 회전에 의해 지지축(120)이 함께 회전되면서 지지축(120)의 외주면과 연결프레임(131) 간의 상대운동에 의해 지지축(120)과 이에 결합된 롤러(110)는 모터축(151)의 정방향 또는 역방향의 회전방향에 따라 상승 또는 하강 이동하도록 구성할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 기판이송장치의 가이드롤러(100)의 작용을 설명한다. 기판이송장치에서 기판(S)이 이송되는 경로의 측부에는, 복수의 가이드롤러(100)가 기판이송경로를 따라 소정 간격으로 이격되어 초기 세팅된 위치에 설치되어, 이송되는 기판(S)의 측면을 지지하게 된다.
기판(S)의 이동 시, 롤러(110)가 기판(S)의 측면과 접촉된 상태에서는 회전운동하게 되고, 회전감지부(140)는 기판(S)이 롤러(110)를 통과하는 시간 동안 롤러(110)의 회전 상태를 감지하게 되고, 그 감지신호는 제어부(160)로 송출되며, 제어부(160)는 롤러(110)가 회전 중인 상태에서는 롤러(110)가 마모되지 않은 정상 상태로 판단하여 승강구동부(150)의 구동이 정지된 상태를 유지하도록 제어한다.
이에 반해, 롤러(110)의 마모가 심해져 롤러(110)와 기판(S)의 측면 사이에 유격이 발생하게 되면, 롤러(110)는 기판(S)과 비접촉되어 회전을 멈춘 상태가 되거나 정상 상태에 비하여 회전량이 감소하게 된다.
이 경우 회전감지부(140)에서 감지된 신호를 기준으로, 제어부(160)는 롤러(110)가 마모된 상태로 판단하여 승강구동부(150)에 구동신호를 전달하게 된다. 이에 따라, 승강구동부(150)가 구동되면, 지지축(120)과 이에 결합된 롤러(110)는 설정된 위치로 상승 또는 하강 이동하게 되어, 기판(S)의 측면은 초기 세팅되어 있던 롤러(110)의 접촉부위와는 다른 부위에 접촉되도록 한다.
이에 따라, 후속하여 진입하는 기판(S)은 롤러(110)의 변경된 접촉부위와 맞닿게 되어 설정된 이송경로를 따라 정렬된 상태에서 안정적으로 이송될 수 있다.
도 6과 도 7에는 기판이 수평면(H)을 기준으로 일측으로 일정각도(θ) 경사진 상태에서 이송되는 경우를 나타낸 것으로, 도 6의 상태에서 롤러(110)의 마모에 의해 기판(S)이 롤러(110)의 일측을 통과하는 동안 롤러(110)의 회전이 감지되지 않는 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이 승강구동부(150)의 구동에 의해 지지축(120)과 롤러(110)가 승강 이동되어, 기판(S)의 측면이 롤러(110)의 마모된 부위(110a) 이외의 부위(110b)에 접촉되도록 함으로써, 기판(S)의 측면이 롤러(110)에 접촉된 상태에서 안정적으로 이송될 수 있도록 한다.
상기와 같이 본 발명에서는 롤러(110)의 마모 여부를 감지하고, 마모의 발생 시에는 기판(S)과 접촉되는 롤러(110)의 위치가 자동으로 가변되도록 구성함으로써, 기판의 안정적인 이송이 가능해져 공정불량을 사전에 방지할 수 있고, 장비의 가동 중에도 가이드롤러(100)가 자동으로 정렬되므로 장비 운용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
1 : 기판이송장치 10 : 이송축
20 : 이송롤러 30 : 가이드롤러
30a : 홈 100 : 가이드롤러
110 : 롤러 111 : 그루브
120 : 지지축 130 : 고정부
131 : 연결프레임 132 : 고정프레임
133,134 : 체결부재 140 : 회전감지부
150 : 승강구동부 151 : 서보모터
151a : 모터축 160 : 제어부
S : 기판 d : 공차
H : 수평면 θ : 경사각

Claims (6)

  1. 이송되는 기판의 측면을 지지하기 위해 기판의 이송경로를 따라 이격되어 복수로 구비되는 기판이송장치의 가이드롤러에 있어서,
    기판의 측면에 접촉되어 기판의 이동에 연동하여 회전하는 롤러(110);
    상기 롤러(110)의 회전 상태를 감지하는 회전감지부(140);
    상기 기판의 측면과의 접촉 부위가 가변되도록 상기 롤러(110)를 승강시키는 승강구동부(150); 및
    상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 감지되지 않은 경우, 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어하는 제어부(160);
    를 포함하는 기판이송장치의 가이드롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 수평면을 기준으로, 일측으로 하향 경사진 상태로 이송되고,
    상기 롤러(110)는 상기 기판의 경사진 하단부의 측면에 접촉되도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 가이드롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 롤러(110)의 회전중심에는 지지축(120)이 관통되어 상기 롤러(110)와 상대회전이 가능하도록 결합되고,
    상기 승강구동부(150)는 상기 지지축(120)에 연결되어 상기 제어부(160)의 제어신호에 따라 상기 지지축(120)을 승강시키는 서보모터(151)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 가이드롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지축(120)은 기판이송장치에 장착되는 고정부(130)를 관통하여 나사결합되고,
    상기 서보모터(151)는 상기 고정부(130)에 장착되며, 상기 서보모터(151)의 모터축(152)은 상기 고정부(130)를 관통하여 상기 지지축(120)에 체결되어, 상기 지지축(120)과 함께 회전 및 승강되도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 가이드롤러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 롤러(110)의 외주면에는 원주방향을 따라 이격된 복수의 그루브(111)가 형성되고,
    상기 회전감지부(140)는 상기 그루부(111)의 회전된 위치에 따른 신호의 변화를 감지하는 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 가이드롤러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(160)는 설정된 시간 동안 상기 회전감지부(140)에서 상기 롤러(110)의 회전이 감지되지 않는 경우에 상기 승강구동부(150)가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 가이드롤러.
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