KR20180007194A - 양단지지보 구조의 초고속 리뷰 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 갠트리 형태로 형성된 초고속 리뷰 검사 장치에 있어서, X축 방향으로 이동하는 X축 리니어 스테이지와 Y축 방향으로 이동하는 Y축 리니어 스테이지 및 상기 X축 리니어 스테이지의 이동구간보다 작은 구간으로 이동하는 스몰 X축 리니어 스테이지 각각에 리니어 가이드 또는 구동부가 배치된 프레임이나 바를 구비하고, 상기 스몰 X축 리니어 스테이지에 스몰바에 배치된 구동부에는 측정프로브가 장착되어 구동함으로써 측정 대상물의 측정이 가능한 검사장치이다.

Description

양단지지보 구조의 초고속 리뷰 검사장치{Review measurement device that has both ends suporting structure}
본 발명은 양단지지보 구조를 갖는 초고속 리뷰 검사장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 Linear Small X-Axis를 적용하여 외팔보 구조의 문제점을 보완하고 장비 내구성을 개선하여 정확하고 신속한 갠트리 시스템을 구성할 수 있는 리뷰 검사장치에 관한 것이다.
종래의 리뷰(Review) 검사장치는 Linear Grantry System으로 구성되어 구동되고 있다.
또한, 종래의 Small X-Axis Review 검사 장치는 외팔보 형식의 Linear Grantry System으로 구성되어 구동되고 있어 광학계의 처짐에 의한 떨림과 진동에 의해 생기는 문제점을 보완하기 위한 측정 범위를 늘릴 수 있는 한계가 있고 리니어 모터의 용량을 키움으로써 제작비용이 상승하고, 측정 시간이 증가한다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1540179호.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 최적화 경로 알고리즘과 양단지지 보 구조의 Small X-Axis를 사용하여 보의 처짐 방지와 진동에 의한 떨림 문제 및 리니어 모터의 용량을 키우지 않고도 이동시간을 단축 시켜 측정시간 대비 측정 범위를 늘릴 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 갠트리 형태로 형성된 초고속 리뷰 검사 장치에 있어서, 상기 검사 장치는, X축 방향으로 이동하는 X축 리니어 스테이지와 Y축 방향으로 이동하는 Y축 리니어 스테이지 및 상기 X축 리니어 스테이지의 이동구간보다 작은 구간으로 이동하는 스몰 X축 리니어 스테이지를 포함하여 구성되고, 상기 X축 리니어 스테이지는 서로 이격되어 평행하게 배치된 X축 프레임과 상기 X축 프레임의 상면에 배치된 X축 리니어 가이드가 포함되며, 상기 Y축 리니어 스테이지는 Y축 메인바와 상기 메인바의 측면에 배치된 Y축 구동부가 포함된다.
이때, 상기 Y축 메인바는 상기 X축 리니어 가이드에 의해 X축 방향으로 이동하며, 상기 스몰 X축 리니어 스테이지는 스몰바와 상기 스몰바의 측면에 배치된 스몰 X축 구동부가 포함되되, 상기 스몰바의 일측은 상기 Y축 구동부에 장착되도록 배치되어 상기 Y축 구동부에 의해 상기 스몰바가 Y축 방향으로 이동한다.
또한, 상기 스몰 X축 구동부에는 측정프로브가 장착되어 구동됨으로 인해 상기 측정프로브의 X축으로의 이동을 상기 X축 리니어 스테이지와 상기 스몰 X축 리니어 스테이지로 나누어 이동시킨다.
상기 Y축 메인바와 평행하게 배치되면서 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구비된 지지프레임이 더 구비된다.
이때, 상기 스몰바의 일측에 배치된 Y 구동부는 리니어 가이드와 리니어 모터가 포함되고, 상기 지지프레임에는 리니어 가이드가 설치되어 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구성되어, 상기 Y축 구동부의 리니어 가이드와 상기 지지프레임의 리니어 가이드에 의해 상기 스몰바가 가이드 되어 이송될 수 있다.
더불어, 상기 Y축 메인바와 상기 지지프레임을 동시에 이송하도록 배치된 이송구동부를 더 구비된다.
상기 이송구동부는 상기 Y축 메인바의 양 단부에 배치된 메인바 컬럼과, 상기 지지프레임은 양 단부에 배치된 지지프레임 컬럼과, 상기 메인바 컬럼 및 상기 지지프레임 컬럼을 탑재한 하나의 베이스플레이트를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 이송구동부는 상기 베이스 플레이트의 상면에 배치된 메인바 컬럼과 상기 지지프레임 컬럼이 서로 평행하게 형성되며, 상기 Y축 메인바와 상기 지지프레임이 평행하게 형성되고, 상기 Y축 메인바의 리니어 가이드와 상기 지지프레임의 리니어 가이드에 의해 이송되는 상기 스몰바는 상기 베이스 플레이트와 평행하게 배치되어, 상기 메인바 컬럼과 상기 지지프레임 컬럼은 평행하면서 상기 스몰바와 상기 베이스플레이트와 직각을 이루도록 배치되어, 상기 메인바 컬럼과 상기 지지프레임 컬럼과 상기 스몰바와 상기 베이스 플레이트는 사각형 구조를 이룬다.
더불어, 상기 스몰바는 상기 Y축 메인바의 측면에 배치된 Y축 구동부에 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 스몰바를 장착한 상기 Y축 메인바도 상기 X축 프레임에 복수 개로 형성될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 양단지지보 구조의 Linear Small X-Axis를 적용하여 외팔보 구조에 의해 발생하는 보의 처짐 방지와 진동에 의한 떨림으로 인한 문제점을 보완하고 측정 범위를 늘려 측정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1는 종래의 외팔보 구조의 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 양단지지보 구조의 초고속 리뷰 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 측정프로브가 구비된 스몰바를 지지하는 지지프레임을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 일체로 형성되는 이동구동부의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 측정프로브가 구비된 스몰바가 복수 개로 설치된 검사장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스몰바가 복수 개 형성된 Y축 메인바가 복수 개 설치된 검사장치의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명은 양단 지지보 구조로 형성되어 외팔보 형태의 문제점을 보완하기 위한 갠트리 형태로 형성된 초고속 리뷰 검사장치이다.
본 발명을 설명하기 위해 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 종래의 외팔보 구조를 갖는 검사장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 양단지지보 구조의 초고속 리뷰 검사장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 측정프로브가 구비된 스몰바를 지지하는 지지프레임을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 일체로 형성되는 이동구동부의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 측정프로브가 구비된 스몰바가 복수 개로 설치된 검사장치의 사시도이다.
상기 도 1은 본 발명에 따른 양단지지보 구조의 검사장치와의 차이를 보다 명확하게 설명하기 위해 첨부된 종래의 외팔보 구조를 갖는 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 외팔보 구조를 갖는 검사장치는 외팔보 형식의 Linear Grantry System으로 구성되어 구동되고 있어 광학계의 처짐에 의한 떨림과 진동에 의해 생기는 문제점을 보완하기 위한 측정 범위를 늘릴 수 있는 한계가 있고 리니어 모터의 용량을 키움으로써 제작비용이 상승하고, 측정 시간이 증가한다는 문제점을 갖는다.
반면에, 종래의 외팔보 구조의 검사장치의 문제점을 보완하기 위해 형성된 본 발명의 양단지지보 구조의 초고속 리뷰 검사장치는 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 상기 검사 장치(100)는, X축 방향으로 이동하는 X축 리니어 스테이지(X) 와 Y축 방향으로 이동하는 Y축 리니어 스테이지(Y) 및 상기 X축 리니어 스테이지(X)의 이동구간보다 작은 구간으로 이동하는 스몰 X축 리니어 스테이지(SX)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 X축 리니어 스테이지(X)는 서로 이격되어 평행하게 배치된 X축 프레임(110)과 상기 X축 프레임의 상면에 배치된 X축 리니어 가이드가 포함되며, X상기 Y축 리니어 스테이지는 Y축 메인바(120)와 상기 메인바(120)의 측면에 배치된 Y축 구동부(121)가 포함된다.
또한, 상기 Y축 메인바(120)는 상기 X축 리니어 가이드에 의해 X축 방향으로 이동하며, 상기 스몰 X축 리니어 스테이지(SX)는 스몰바(130)와 상기 스몰바(130)의 측면에 배치된 스몰 X축 구동부가 포함되되, 상기 스몰바(130)의 일측은 상기 Y축 구동부(121)에 장착되도록 배치되어 상기 Y축 구동부에 의해 상기 스몰바(130)가 Y축 방향(Y)으로 이동한다.
더불어, 상기 스몰 X축 구동부에는 측정프로브(P)가 장착되어 구동됨으로 인해 상기 측정프로브(P)의 X축으로의 이동을 상기 X축 리니어 스테이지(X)와 상기 스몰 X축 리니어 스테이지(SX)로 나누어 이동시킨다.
또한, 상기 Y축 메인바(120)와 평행하게 배치되면서 상기 스몰바(130)의 타측을 지지하도록 구비된 지지프레임(140)이 추가로 포함되고, 상기 스몰바(130)의 일측에 배치된 Y 구동부(121)는 리니어 가이드와 리니어 모터가 포함되며, 상기 지지프레임(140)에는 리니어 가이드가 설치되어 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구성되어, 상기 Y축 구동부(121)의 리니어 가이드와 상기 지지프레임(140)의 리니어 가이드에 의해 상기 스몰바(130)가 가이드 되어 이송될 수 있다.
상기 도면에 도시된 'X'는 상기 도면에 함께 도시된 화살표의 방향(X축)으로 상기 Y축 메인바와 상기 지지프레임이 이동하는 것을 의미하고, 'Y'는 상기 도면에 함께 도시된 화살표의 방향(Y축)으로 상기 Y축 메인바(120)의 일측에 형성된 구동부(121)를 따라 스몰바(130)가 이동하는 것을 의미한다.
또한, 상기 도면에 도시된 'SX(Small X-Axis)'는 상기 도면에 함께 도시된 화살표의 방향(SX)으로 이동하되, 상기 'X'의 이동구간보다 작은 구간으로 이동하는 것을 의미하고, 상기 스몰바(130)의 스몰 X축 구동부에 장착되어 구동되는 측정프로브(P)가 이동하는 것을 의미한다.
따라서, 상기 'X'는 X축 리니어 스테이지의 이동방향을, 상기 'Y'는 Y축 리니어 스테이지의 이동방향을, 상기 'SX(Small X-Axis)'는 스몰 X축 리니어 스테이지를 의미한다.
또한, 상기 측정프로브(P)는 측정하고자 하는 대상물에 따라 다양한 방법으로 측정할 수 있는 종류의 기기를 말하며, 본 발명의 검사장치에서는 카메라 같은 장치가 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 도면은 상기 Y축 메인바와 평행하게 배치되면서 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구비된 지지프레임을 나타낸 것으로, 상기 지지프레임(140)의 일측에 리니어 가이드가 설치되어 있어, 상기 스몰바(130)의 타측을 지지하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 지지프레임의 양단부에 지지프레임(140)을 지지하는 지지프레임 칼럼(212)이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 도면은 상기 Y축 메인바(120)와 상기 지지프레임(140)을 동시에 X축 리니어 스테이지의 이동방향으로 이송하도록 배치된 이송구동부(200)의 측면을 나타낸 것이다.
상기 이송구동부(200)는 상기 Y축 메인바(120)의 양 단부에 배치된 메인바 컬럼(211)과, 상기 지지프레임(140)은 양 단부에 배치된 지지프레임 컬럼(212)과, 상기 메인바 컬럼(211) 및 상기 지지프레임 컬럼(212)을 탑재한 하나의 베이스플레이트(210)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 이송구동부(200)는 상기 베이스플레이트(210)의 상면에 배치된 메인바 컬럼(211)과 상기 지지프레임 컬럼(212)이 서로 평행하게 형성되며, 상기 Y축 메인바(120)와 상기 지지프레임(140)이 평행하게 형성되고, 상기 Y축 메인바(120)의 리니어 가이드와 상기 지지프레임(140)의 리니어 가이드에 의해 이송되는 상기 스몰바(130)는 상기 베이스플레이트(210)와 평행하게 배치된다.
더불어, 상기 메인바 컬럼(211)과 상기 지지프레임 컬럼(212)은 평행하면서 상기 스몰바(130)와 상기 베이스플레이트(210)와 직각을 이루도록 배치되어, 상기 메인바 컬럼(211)과 상기 지지프레임 컬럼(212)과 상기 스몰바(130)와 상기 베이스 플레이트(210)는 사각형 구조를 이룬다.
이때, 상기 이송구동부의 베이스플레이트(210)의 하면에도 이송을 위한 리니어 가이드가 설치된다.
상기 베이스플레이트(210)의 하면에 설치된 리니어 가이드는 상기 X축 리니어 스테이지에 서로 이격되어 평행하게 배치된 X축 프레임(110)의 상면에 배치된 X축 리니어 가이드와 서로 맞닿아 상기 베이스 플레이트(210)를 X축 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.
또한, 상기 베이스플레이트(210)의 폭은 상기 X축 리니어 스테이지(X)의 폭보다 넓은 폭으로 형성되어 배치될 수 있으며, 같은 폭으로 형성되어 배치될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 상기 도 5는 측정프로브가 구비된 스몰바가 복수 개로 설치된 검사장치의 사시도로써, 상기 Y축 메인바(120)의 측면에 배치된 Y축 구동부(121)에 상기 스몰바(130)를 하나 더 구비하여 상기 Y축 구동부(121)에 장착되도록 배치한 것이다.
상기 Y축 구동부(121)에 추가로 장착된 상기 스몰바(130)의 측면에는 스몰 X축 구동부가 포함되고, 상기 스몰 X축 구동부에는 측정프로브(P)가 장착되어 구동됨으로 인해 상기 측정프로브(P)가 스몰 X축 리니어스테이지(SX) 방향으로 이동하는 것이 가능하다.
또한, 상기 형성된 두 개의 스몰바(130)의 타측을 지지하도록 지지프레임(140)이 구비된다.
도 6은 본 발명에 따른 스몰바(130)가 복수 개 형성된 Y축 메인바(120)가 복수 개 설치된 검사장치의 사시도이다.
이때, 상기 복수 개의 스몰바(130)가 구비되지 않은 Y축 메인바(120)도 상기 X축 프레임(110)의 상면에 복수 개로 구비되어 형성될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 검사장치 110 : X축 프레임
120 : Y축 메인바 121 : Y축 구동부
130 : 스몰바 140 : 지지프레임
200: 이동구동부 210 : 베이스플레이트
211 : 메인바 컬럼 212 : 지지프레임 컬럼
P : 측정프로브

Claims (5)

  1. 갠트리 형태로 형성된 초고속 리뷰 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 장치는, X축 방향으로 이동하는 X축 리니어 스테이지; 와
    Y축 방향으로 이동하는 Y축 리니어 스테이지; 및
    상기 X축 리니어 스테이지의 이동구간보다 작은 구간으로 이동하는 스몰 X축 리니어 스테이지; 를 포함하여 구성되고,
    상기 X축 리니어 스테이지는 서로 이격되어 평행하게 배치된 X축 프레임과 상기 X축 프레임의 상면에 배치된 X축 리니어 가이드가 포함되며,
    상기 Y축 리니어 스테이지는 Y축 메인바와 상기 메인바의 측면에 배치된 Y축 구동부가 포함되고,
    상기 Y축 메인바는 상기 X축 리니어 가이드에 의해 X축 방향으로 이동하며, 상기 스몰 X축 리니어 스테이지는 스몰바와 상기 스몰바의 측면에 배치된 스몰 X축 구동부가 포함되되,
    상기 스몰바의 일측은 상기 Y축 구동부에 장착되도록 배치되어 상기 Y축 구동부에 의해 상기 스몰바가 Y축 방향으로 이동하고,
    상기 스몰 X축 구동부에는 측정프로브가 장착되어 구동됨으로 인해 상기 측정프로브의 X축으로의 이동을 상기 X축 리니어 스테이지와 상기 스몰 X축 리니어 스테이지로 나누어 이동시키는 것을 특징으로 하는 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 Y축 메인바와 평행하게 배치되면서 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구비된 지지프레임; 이 더 구비되어 상기 스몰바를 양측에서 지지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 검사장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스몰바의 일측에 배치된 Y 구동부는 리니어 가이드와 리니어 모터가 포함되고,
    상기 지지프레임에는 리니어 가이드가 설치되어 상기 스몰바의 타측을 지지하도록 구성되어,
    상기 Y축 구동부의 리니어 가이드와 상기 지지프레임의 리니어 가이드에 의해 상기 스몰바가 가이드 되어 이송될 수 있는 것을 특징으로 하는 검사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 Y축 메인바와 상기 지지프레임을 동시에 이송하도록 배치된 이송구동부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이송구동부는 상기 Y축 메인바의 양 단부에 배치된 메인바 컬럼과, 상기 지지프레임은 양 단부에 배치된 지지프레임 컬럼과,
    상기 메인바 컬럼 및 상기 지지프레임 컬럼을 탑재한 하나의 베이스플레이트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 검사장치.
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