KR20180077766A - Vacuum Robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공영역에서 기판을 이송하기 위한 진공로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum robot for transferring a substrate in a vacuum region.
디스플레이 장치, 태양전지, 반도체 소자 등(이하, '전자부품'이라 함)은 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 제조공정은 전자부품을 제조하기 위한 기판(Substrate)을 이용하여 이루어진다. 예컨대, 제조공정은 기판 상에 도전체, 반도체, 유전체 등의 박막을 증착하기 위한 증착공정, 증착된 박막을 소정 패턴으로 형성하기 위한 식각공정 등을 포함할 수 있다. 이러한 제조공정들은 해당 공정을 수행하는 공정챔버에서 이루어진다. 공정챔버는 복수개가 중앙에 위치한 진공로봇을 중심으로 정렬될 수 있다. 공정챔버들과 진공로봇의 일부는 기판이 이물질로 오염되는 것을 방지하도록 진공영역에 설치된다.Display devices, solar cells, semiconductor devices, etc. (hereinafter referred to as "electronic components") are manufactured through various processes. This manufacturing process is performed by using a substrate for manufacturing electronic parts. For example, the manufacturing process may include a deposition process for depositing a thin film of a conductor, a semiconductor, a dielectric material or the like on a substrate, an etching process for forming a deposited thin film in a predetermined pattern, and the like. These manufacturing processes are performed in a process chamber that performs the process. A plurality of process chambers can be aligned around a centered vacuum robot. The process chambers and a part of the vacuum robot are installed in the vacuum region to prevent contamination of the substrate with the foreign substance.
종래 기술에 따른 진공로봇은 기판을 지지하는 포크를 포함하는 핸드, 핸드에 결합되고 다관절 또는 슬라이더로 이루어져 핸드를 이동시키는 암부, 암부를 지지하는 받침부, 받침부를 회전시키기 위한 선회부, 선회부가 회전 가능하게 결합되는 베이스부로 구성된다. 여기서, 선회부, 받침부, 암부 및 핸드는 진공영역에 설치된다.The vacuum robot according to the related art includes a hand including a fork for supporting a substrate, a arm portion coupled to the hand and made of a multi-joint or a slider for moving a hand, a support portion for supporting the arm portion, a swivel portion for rotating the support portion, And a base portion rotatably coupled. Here, the swivel portion, the receiving portion, the arm portion, and the hand are installed in the vacuum region.
한편, 공정챔버는 기판에 대한 다양한 공정을 수행하는데 있어서 내부의 온도가 300 - 400 ℃ 이상이 된다. 이에 따라, 공정챔버에서 발생된 열기가 기판 이송 시 열평형에 의해 진공로봇이 설치된 진공영역으로 이동하여 진공영역의 평균 온도는 약 300 ℃ 이상의 고온이 된다.On the other hand, in the process chamber, the internal temperature is 300 to 400 DEG C or more in performing various processes for the substrate. Accordingly, the heat generated in the process chamber is transferred to the vacuum region provided with the vacuum robot by thermal equilibrium at the time of transferring the substrate, and the average temperature of the vacuum region becomes higher than about 300 ° C.
이에 따라, 종래 기술에 따른 진공로봇은 진공영역에 설치되는 선회부, 받침부, 암부 및 핸드가 고온에 노출된다. 이 중에서도 특히, 받침부는 진공영역에 위치되는 진공로봇에서 가장 크기가 크므로 열에 노출되는 면적이 가장 크다. 따라서, 종래 기술에 따른 진공로봇은 고온에 노출되는 면적이 가장 큰 받침부가 진공영역의 고온으로 인해 휘어지는 등 열 변형이 발생하는 문제가 있다. 받침부의 열 변형이 발생하면, 받침부에 결합되는 암부의 위치가 변형되므로 기판에 대한 정확한 이송이 어려운 문제가 있다. 따라서, 고온에서도 기판에 대한 정확한 이송을 수행할 수 있는 진공로봇에 대한 개발이 절실히 필요하다.Accordingly, the vacuum robot according to the related art is exposed to high temperatures at the revolving portion, the receiving portion, the arm portion and the hand provided in the vacuum region. Among them, the support part is the largest in the vacuum robot positioned in the vacuum area, and thus the area exposed to the heat is the largest. Accordingly, the vacuum robot according to the related art has a problem that thermal deformation occurs, for example, the support portion having the largest area exposed to high temperature is bent due to the high temperature of the vacuum region. When thermal deformation of the pedestal portion occurs, the position of the arm portion coupled to the pedestal portion is deformed, which makes it difficult to accurately transport the substrate. Therefore, there is an urgent need to develop a vacuum robot capable of accurately transferring a substrate even at a high temperature.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 고온에서도 기판에 대한 정확한 이송을 수행할 수 있는 진공로봇을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vacuum robot capable of performing accurate transfer to a substrate even at a high temperature.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.
본 발명에 따른 진공로봇은 기판 및 마스크 중 적어도 하나를 지지하기 위한 복수개의 핸드부; 상기 핸드부들이 이동 가능하게 결합되는 암튜브; 상기 암튜브를 지지하기 위한 지지부; 상기 지지부를 회전시키기 위한 선회부; 상기 선회부를 승강시키기 위한 승강부; 상기 선회부가 회전 가능하게 결합되는 베이스부; 및 상기 암튜브에 결합되고, 상기 핸드부들을 상기 암튜브 상에서 이동시키기 위한 복수개의 구동부를 포함할 수 있다. 상기 암튜브는 상기 지지부가 회전되는 회전축에 대해 수직한 방향으로 설치되는 본체; 상기 본체의 상면에 결합되는 LM가이드레일; 및 상기 본체가 열에 의해 변형되는 것을 방지하도록 상기 본체를 기준으로 상기 LM가이드레일과 반대되는 상기 본체의 하면에 결합되는 열변형방지부재를 포함할 수 있다.A vacuum robot according to the present invention includes: a plurality of hands for supporting at least one of a substrate and a mask; An arm tube to which the hand portions are movably engaged; A support for supporting the arm tube; A swivel portion for rotating the support portion; An elevating portion for elevating and lowering the turning portion; A base portion to which the pivot portion is rotatably coupled; And a plurality of driving parts coupled to the arm tube, for moving the hand parts on the arm tube. Wherein the arm tube is installed in a direction perpendicular to a rotation axis in which the support portion is rotated; An LM guide rail coupled to an upper surface of the main body; And a heat deformation preventing member coupled to a lower surface of the main body opposite to the LM guide rail with respect to the main body so as to prevent the main body from being deformed by heat.
본 발명에 따른 진공로봇에 있어서, 상기 열변형방지부재는 상기 LM가이드레일과 열팽창계수가 동일한 재질로 형성될 수 있다.In the vacuum robot according to the present invention, the thermal deformation preventing member may be formed of a material having the same thermal expansion coefficient as the LM guide rail.
본 발명에 따른 진공로봇에 있어서, 상기 열변형방지부재 및 상기 LM가이드레일은 스틸(Steel) 재질로 형성될 수 있다.In the vacuum robot according to the present invention, the heat deformation preventing member and the LM guide rail may be made of steel.
본 발명에 따른 진공로봇에 있어서, 상기 열변형방지부재는 상기 LM가이드레일이 열에 의한 팽창이 가장 크게 일어나는 방향과 동일한 방향으로 상기 본체의 하면에 설치될 수 있다.In the vacuum robot according to the present invention, the heat deformation preventing member may be installed on the lower surface of the main body in the same direction as the direction in which the expansion of the LM guide rail is largest.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.
본 발명은 암튜브의 상면에 설치되는 LM가이드레일과 동일한 재질의 열변형방지부재를 암튜브의 하면에 결합시킴으로써, 열에 암튜브가 변형되는 것을 방지할 수 있으므로 기판을 정확한 위치로 이송하는 이송작업에 있어서 오류가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.According to the present invention, since the thermal deformation preventing member having the same material as the LM guide rail provided on the upper surface of the arm tube is coupled to the lower surface of the arm tube, the arm tube can be prevented from being deformed by heat, It is possible to minimize the occurrence of an error in the image.
도 1은 본 발명에 따른 진공로봇의 개략적인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 진공로봇의 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 진공로봇에서 암튜브의 개략적인 분해사시도
도 4는 본 발명에 따른 진공로봇에서 LM가이드레일, 본체, 열변형방지부재의 길이를 비교하기 위한 암튜브의 개략적인 측면도
도 5는 본 발명에 따른 진공로봇에서 LM가이드레일, 본체, 열변형방지부재의 폭을 비교하기 위한 암튜브의 개략적인 정면도1 is a schematic perspective view of a vacuum robot according to the present invention;
2 is a schematic block diagram of a vacuum robot according to the present invention.
Fig. 3 is a schematic exploded perspective view of the arm tube in the vacuum robot according to the present invention. Fig.
4 is a schematic side view of the arm tube for comparing the lengths of the LM guide rail, the main body, and the heat deformation preventing member in the vacuum robot according to the present invention
5 is a schematic front view of an arm tube for comparing widths of an LM guide rail, a main body, and a heat distortion preventing member in a vacuum robot according to the present invention.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
이하에서는 본 발명에 따른 진공로봇에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a vacuum robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 진공로봇의 개략적인 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 진공로봇의 개략적인 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 진공로봇에서 암튜브의 개략적인 분해사시도, 도 4는 본 발명에 따른 진공로봇에서 LM가이드레일, 본체, 열변형방지부재의 길이를 비교하기 위한 암튜브의 개략적인 측면도, 도 5는 본 발명에 따른 진공로봇에서 LM가이드레일, 본체, 열변형방지부재의 폭을 비교하기 위한 암튜브의 개략적인 정면도이다.FIG. 1 is a schematic perspective view of a vacuum robot according to the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of a vacuum robot according to the present invention, FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of an arm tube in a vacuum robot according to the present invention, FIG. 5 is a schematic side view of the arm tube for comparing the lengths of the LM guide rail, the main body, and the heat deformation preventing member in the vacuum robot according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic side view of the LM guide rail, In order to compare the width of the arm tube.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 증착공정, 식각공정 등 다양한 공정을 수행하는 복수개의 공정챔버로 기판 및 마스크를 이송하는데 있어서, 고온의 열로 인해 암튜브가 휘는 등 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 암튜브를 기준으로 상면에 설치되는 LM가이드레일과 열팽창계수가 동일한 재질의 열변형방지부재를 하면에 설치함으로써, 고온의 열에 의해 상기 암튜브가 휘는 것을 방지하여 기판 이송에 대한 정확성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.1 to 5, in the
이를 위해, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 크게 핸드부(2), 암튜브(3), 지지부(4), 선회부(5), 승강부(6), 베이스부(7) 및 구동부(8)를 포함한다. 상기 암튜브(3)는 본체(31), LM가이드레일(32) 및 열변형방지부재(33)를 포함한다.The
본 발명에 따른 진공로봇(1)은 기판 또는 마스크가 먼지와 같은 이물질로 오염되는 것을 방지하기 위해 일부가 진공영역에 위치하도록 설치된다. 예컨대, 상기 핸드부(2), 상기 암튜브(3), 상기 지지부(4), 상기 선회부(5) 및 상기 구동부(8)는 상기 진공영역에 설치될 수 있다. 상기 진공영역은 공기(Air)가 제거된 챔버의 내부를 의미한다. 상기 진공영역에는 상기 챔버와 연결되게 설치되는 복수개의 공정챔버가 포함될 수 있다. 상기 승강부(6) 및 상기 베이스부(7)는 상기 진공영역이 아닌 대기영역에 설치될 수 있다. 상기 대기영역은 공기가 1기압으로 형성되는 대기압 영역을 의미한다. 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 진공영역에서 기판 또는 마스크를 이송함으로써, 기판 또는 마스크가 이물질로 오염되는 것을 방지할 수 있다.The
이하에서는 상기 핸드부(2), 상기 암튜브(3), 상기 지지부(4), 상기 선회부(5), 상기 승강부(6), 상기 베이스부(7) 및 상기 구동부(8)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 핸드부(2)는 기판 및 마스크 중 적어도 하나를 지지하기 위한 것이다. 상기 기판 및 상기 마스크는 디스플레이 장치, 태양전지, 반도체 소자 등의 전자부품을 제조하기 위한 것이다. 상기 마스크(Mask)는 상기 기판에 비해 크기가 더 클 수 있다. 상기 마스크의 크기가 상기 기판의 크기보다 크므로, 후술할 기판지지부재는 마스크지지부재 보다 내측에 위치하도록 상기 핸드부(2)에 결합될 수 있다. 상기 핸드부(2)는 복수개가 상기 암튜브(3)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 핸드부(2)들은 Z축 방향(도 1에 도시됨)을 기준으로 상측 및 하측에 각각 위치하도록 상기 암튜브(3)에 결합될 수 있다. 상기 핸드부(2)는 핸드기구(21) 및 포크기구(22)를 포함할 수 있다.1 to 5, the
상기 핸드기구(21)는 상기 암튜브(3)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 핸드기구(21)는 LM블록을 포함하고, 상기 LM블록이 상기 암튜브(3)의 상면에 설치되는 LM가이드레일(32)을 따라 이동함으로써 상기 암튜브(3)에서 이동할 수 있다. 상기 LM가이드레일(32)은 상기 암튜브(3)의 상면에 X축 방향(도 1에 도시됨)으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 핸드기구(21)는 X축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 핸드기구(21)는 X축 방향을 따라 전진방향(FD, 도 1에 도시됨) 또는 후퇴방향(BD, 도 1에 도시됨)으로 이동할 수 있다. 상기 핸드기구(21)가 이동함에 따라 상기 핸드기구(21)에 결합되는 포크기구(22)도 이동할 수 있다. 상기 LM가이드레일(32)은 복수개가 상기 암튜브(3)의 상면에서 Y축 방향(도 3에 도시됨)으로 서로 이격되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 핸드기구(21)는 Y축 방향을 기준으로 일측과 타측이 각각 상기 LM가이드레일(32)에 결합될 수 있다. 상기 핸드기구(21)는 케이블을 통해 상기 구동부(8)에 연결될 수 있다. 상기 핸드기구(21)는 상기 구동부(8)가 구동력을 발생시킴에 따라 상기 케이블이 상기 구동부(8)에 설치되는 케이블드럼에 감기거나 풀림으로써 이동할 수 있다. 상기 핸드기구(21)는 상측에 위치하는 상측핸드부일 경우, Y축 방향의 단면이 'П'형태로 형성될 수 있다. 상기 핸드기구(21)는 하측에 위치하는 하측핸드부일 경우, Y축 방향의 단면이 'п'형태로 형성될 수 있다. 상기 하측핸드부는 상기 상측핸드부에 삽입될 수 있다.The hand mechanism (21) can be movably coupled to the arm tube (3). For example, the
상기 포크기구(22)는 기판 및 마스크 중 적어도 하나를 지지하기 위한 것이다. 상기 포크기구(22)는 직방체의 막대형태로 형성될 수 있다. 상기 포크기구(22)는 X축 방향을 향하도록 상기 핸드기구(21)에 결합될 수 있다. 상기 포크기구(22)가 기판 및 마스크 중 적어도 하나를 이송할 경우, 상기 기판 및 상기 마스크는 상기 포크기구(22)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상기 포크기구(22)는 상기 기판 및 마스크 중 적어도 하나를 지지할 수 있다. 상기 포크기구(22)는 복수개가 상기 핸드기구(21)에 서로 이격되게 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 포크기구(22)들은 Y축 방향을 기준으로 서로 이격되게 상기 핸드기구(21)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 포크기구(22)들은 Y축 방향을 기준으로 기판 및 마스크의 일측 및 타측을 각각 지지할 수 있다. 상기 포크기구(22)들에는 각각 기판을 지지하기 위한 기판지지부재와 마스크를 지지하기 위한 마스크지지부재가 결합될 수 있다. 상기 기판지지부재는 상기 마스크지지부재의 내측에 위치하도록 상기 포크기구(22)에 결합될 수 있다. 상기 기판지지부재의 내측에는 기판이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼방지부재가 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 포크기구(22)에 상기 마스크지지부재와 기판지지부재가 설치됨으로써, 기판과 마스크 중 적어도 하나를 이송할 수 있다.The
상기 암튜브(3)에는 상기 핸드부(2)들이 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 암튜브(3)는 전체적으로 X축 방향으로 길이가 긴 직방체 형태로 형성될 수 있다. 상기 암튜브(3)의 길이 방향을 따라 상기 핸드부(2)들이 각각 이동하므로, 상기 암튜브(3)의 길이가 길수록 진공로봇(1)은 기판 및 마스크를 회전축(5a, 도 1에 도시됨)으로부터 더 멀리 위치된 공정챔버까지 이송할 수 있다. 상기 암튜브(3)는 경량화를 위해 내부가 비어 있는 밀폐된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 암튜브(3)는 경량화를 위해 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핸드부(2)들을 지지할 수 있으면 다른 재질로 형성될 수도 있다. 상기 암튜브(3)의 내부에는 상기 핸드부(2)를 이송시키기 위한 케이블과 상기 구동부(8)의 일부가 설치될 수 있다. 상기 구동부(8)의 일부는 상기 케이블을 감거나 풀기 위한 케이블드럼(미도시)일 수 있다. 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 케이블과 케이블드럼을 상기 암튜브(3)의 내측에 위치하도록 설치함으로써, 상기 핸드부(2)들을 이송시킬 경우에 발생하는 비산(飛散) 물질들이 기판 및 마스크 쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 기판 및 마스크가 비산물질들로 오염되는 것을 방지함으로써, 기판 및 마스크에 대한 불량률을 감소시킬 수 있다. 상기 암튜브(3)에는 지지부(4) 및 구동부(8)가 결합될 수 있다. 상기 암튜브(3)는 본체(31), LM가이드레일(32) 및 열변형방지부재(33)를 포함할 수 있다. 상기 본체(31), 상기 LM가이드레일(32) 및 상기 열변형방지부재(33)에 대한 설명은 상기 지지부(4), 상기 선회부(5), 상기 승강부(6), 상기 베이스부(7) 및 상기 구동부(8)를 설명한 후에 설명하기로 한다.The hand units (2) can be movably coupled to the arm tube (3). The
상기 지지부(4)는 상기 암튜브(3)를 지지하기 위한 것이다. 상기 지지부(4)는 사각판형으로 형성될 수 있다. 상기 지지부(4)는 상기 암튜브(3)에 비해 작은 크기로 형성될 수 있다. 상기 지지부(4)는 경량화를 위해 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 강성을 높이기 위해 스틸(Steel) 재질로 형성될 수도 있다. 상기 지지부(4)는 상기 암튜브(3)와 상기 선회부(5) 사이에 위치하도록 상기 암튜브(3)와 상기 선회부(5)에 각각 결합될 수 있다. 상기 지지부(4)는 볼트결합, 용접결합, 접착결합 중 적어도 하나의 방법으로 상기 암튜브(3)와 상기 선회부(5)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(4)는 상기 선회부(5)에 지지되어 상기 암튜브(3)를 지지할 수 있다. 상기 지지부(4)는 X축 방향을 기준으로 상기 암튜브(3)의 가운데 위치하도록 상기 암튜브(3)에 결합될 수 있다. Z축 방향을 기준으로 상기 지지부(4)의 아래에는 상기 선회부(5) 및 상기 베이스(7)가 순차적으로 위치하도록 설치될 수 있다. 상기 선회부(5)는 상기 지지부(4)의 하면에 결합되고, 상기 선회부(5)는 상기 베이스부(7)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 선회부(5)를 중심으로 무게중심이 형성될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 지지부(4)의 내부에는 전원을 공급하기 위한 전원케이블, 신호를 송수신하기 위한 신호케이블 등이 설치될 수 있다. 상기 지지부(4)는 내부의 이물질이 상기 지지부(4)의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 밀폐된 구조로 형성될 수 있다.The support part (4) is for supporting the arm tube (3). The
상기 선회부(5)는 상기 지지부(4)를 회전시키기 위한 것이다. 상기 선회부(5)는 상기 핸드부(2)들이 향하는 방향이 변경되도록 상기 지지부(4)를 회전시킬 수 있다. 상기 선회부(5)는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 선회부(5)는 경량화를 위해 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수 있으나, 강성을 높이기 위해 스틸(Steel) 재질로 형성될 수도 있다. 상기 선회부(5)는 Z축 방향을 기준으로 일측이 상기 지지부(4)에 결합되고, 타측이 상기 베이스부(7)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 선회부(5)는 모터와 같은 구동장치에 의해 상기 베이스부(7) 상에서 회전축(5a, 도 1에 도시됨)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 선회부(5)에 결합되는 지지부(4), 상기 지지부(4)에 결합되는 암튜브(3), 상기 암튜브(3)에 결합되는 핸드부(2)는 상기 회전축(5a)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다. 상기 회전축(5a)은 바닥에 대해 수직한 방향일 수 있다.The swivel part (5) is for rotating the support part (4). The
상기 승강부(6)는 상기 선회부(5)를 승강시키기 위한 것이다. 상기 승강부(6)는 상기 선회부(5)와 상기 베이스부(7) 사이에 위치하도록 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 선회부(5)를 승강시킬 수 있으면 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 승강부(6)가 상기 선회부(5)와 상기 베이스부(7) 사이에 설치될 경우, 상기 승강부(6)는 상기 베이스부(7)에 지지되어 상기 선회부(5)를 승강시킬 수 있다. 상기 승강부(6)는 Z축 방향을 기준으로 상기 선회부(5)를 상측방향 또는 하측방향으로 승강시킬 수 있다. 상기 승강부(6)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 실린더방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어모터 등을 이용하여 상기 선회부(5)를 상하 방향으로 승강시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 선회부(5)에 결합되는 지지부(4), 암튜브(3) 및 핸드부(2)도 상하 방향으로 승강될 수 있다.The elevating
상기 베이스부(7)에는 상기 선회부(5)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 선회부(5)는 상기 베이스부(7) 상에서 회전축(5a)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 베이스부(7)는 바닥에 설치되어 고정될 수 있다. 상기 베이스부(7)는 바닥에 지지되어 상기 선회부(5), 상기 지지부(4), 상기 암튜브(3), 및 상기 핸드부(2)를 지지할 수 있다. 상기 베이스부(7)는 전체적으로 내부가 비어 있는 원통형태로 형성될 수 있다. 상기 베이스부(7)의 내부에는 상기 선회부(5)를 회전시키기 위한 구동장치, 및 상기 승강부(6)가 설치될 수 있다. 상기 베이스부(7)의 내부에는 상기 핸드부(2)를 제어하기 위한 제어부, 상기 제어부에 연결되는 다양한 전선 등이 설치될 수도 있다. 상기 베이스부(7)는 상기 선회부(5)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 선회부(5)가 상기 승강부(6)에 의해 상하 방향으로 승강하여도 상기 베이스부(7)는 상기 선회부(5)를 안정적으로 지지할 수 있다. 상기 선회부(5)가 상하 방향으로 승강하면, 상기 선회부(5)는 상기 베이스부(7)에 삽입되거나 상기 베이스부(7)로부터 돌출될 수 있다.The swivel part (5) is rotatably coupled to the base part (7). The
상기 구동부(8)는 상기 핸드부(2)들을 상기 암튜브(3) 상에서 이동시키기 위한 것이다. 상기 핸드부(2)가 복수개일 경우, 상기 구동부(8)는 복수개가 각각 하나의 핸드부(2)를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 상기 핸드부(2)가 2개일 경우, 상기 구동부(8)는 2개일 수 있다. 상기 구동부(8)들은 상기 암튜브(3)에 결합될 수 있다. 상기 구동부(8)는 상기 암튜브(3)에 볼트결합, 용접결합, 접착결합 중 적어도 하나의 방법으로 결합될 수 있다. 상기 구동부(8)는 모터, 케이블드럼, 모터케이스를 포함할 수 있다. 상기 모터는 상기 케이블드럼을 회전시키기 위한 구동력을 발생시킨다. 상기 케이블드럼은 케이블을 통해 상기 핸드부(2)에 연결될 수 있다. 상기 모터가 상기 케이블드럼을 회전시키면, 상기 핸드부(2)에 연결된 케이블이 상기 케이블드럼에 감기거나 풀림으로써 상기 핸드부(2)가 LM가이드레일(32)을 따라 전진방향(FD) 또는 후퇴방향(BD)으로 이동할 수 있다. 상기 모터케이스는 상기 모터 회전시 발생되는 이물질이 기판 및 마스크 쪽으로 이동하는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 모터케이스는 상기 모터의 외측에서 상기 모터를 감싸도록 설치됨으로써, 외부로 이물질이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 상기 구동부(8)는 상기 모터를 제어하기 위한 엔코더를 더 포함할 수 있다. 상기 엔코더에 전원을 공급하기 위한 배터리는 대기영역에 설치되는 베이스부(7)의 내부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 베이스부(7)가 진공영역이 아닌 대기영역에 설치되므로, 배터리 교체에 대한 용이성을 확보할 수 있다. 상기 구동부(8)가 2개일 경우, 상기 구동부(8)들은 회전축(5a)을 중심으로 대칭되는 위치에 위치하도록 상기 암튜브(3)에 결합될 수 있다. 이 경우, 각각의 구동부(8)에 연결되는 케이블드럼은 상기 암튜브(3)의 내측에서 서로 마주보게 위치될 수 있다. 상기 구동부(8)들은 X축 방향을 기준으로 상기 회전축(5a) 또는 상기 회전축(5a)에 근접한 근접위치에 위치하도록 상기 암튜브(3)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 전체적인 무게중심을 상기 회전축(5a) 또는 상기 회전축(5a)에 근접한 위치에 형성시킴으로써, 상기 구동부(8)들이 상기 회전축(5a)으로부터 이격된 위치에 설치되는 경우에 비해 무게중심이 편심되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 기판 및 마스크 이송 시 편심된 무게중심으로 인해 상기 지지부(4), 상기 암튜브(3), 상기 핸드부(2) 중 적어도 하나가 기울어져 기판 및 마스크가 낙상하여 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.The driving
이하에서는 상기 본체(31), 상기 LM가이드레일(32) 및 상기 열변형방지부재(33)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 본체(31)는 상기 핸드부(2)와 상기 지지부(4) 사이에 위치하도록 상기 핸드부(2)와 상기 지지부(4)에 각각 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 핸드부(2)의 LM블록(미도시)은 상기 본체(31)의 상면(311, 도 3에 도시됨)에 설치되는 LM가이드레일(32)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 지지부(4)는 상기 본체(31)의 하면(312, 도 3에 도시됨)에 결합될 수 있다. 상기 본체의 상면(311)은 Z축 방향을 기준으로 상측에 위치하는 상기 본체(31)의 일면이고, 상기 본체의 하면(312)은 Z축 방향을 기준으로 상면(311)보다 하측에 위치하는 상기 본체(31)의 타면이다. 이에 따라, 상기 본체(31)는 상기 핸드부(2)와 상기 지지부(4)에 각각 결합될 수 있다. 상기 본체(31)는 상기 지지부(4)가 회전되는 회전축(5a)에 대해 수직한 방향으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(4)가 상기 선회부(5)에 의해 회전되면 상기 본체(31)의 끝단이 향하는 방향이 변동됨으로써, 상기 핸드부(2)의 방향이 변동될 수 있다. 상기 본체(31)는 전체적으로 X축 방향으로 길이가 긴 직방체 형태로 형성될 수 있다. 상기 본체(31)의 X축 길이 방향을 따라 상기 핸드부(2)들이 각각 이동하므로, 상기 본체(31)의 길이가 길수록 진공로봇(1)은 기판 및 마스크를 상기 회전축(5a)으로부터 더 멀리 위치된 공정챔버까지 이송할 수 있다. 상기 본체(31)는 경량화를 위해 내부가 비어 있는 밀폐된 형태로 형성될 수 있다. 상기 본체(31)는 스틸(Steel) 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핸드부(2)들을 지지할 수 있으면 다른 재질로 형성될 수도 있다. 상기 본체(31)의 내부에는 상기 핸드부(2)를 이송시키기 위한 케이블과 상기 구동부(8)의 일부가 설치될 수 있다. 상기 구동부(8)의 일부는 상기 케이블을 감거나 풀기 위한 케이블드럼(미도시)일 수 있다. 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 케이블과 케이블드럼을 상기 본체(31)의 내측에 위치하도록 설치함으로써, 상기 핸드부(2)들을 이송시킬 경우에 발생하는 비산(飛散) 물질들이 기판 및 마스크 쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 기판 및 마스크가 비산물질들로 오염되는 것을 방지함으로써, 기판 및 마스크에 대한 불량률을 감소시킬 수 있다. 상기 본체(31)의 상면(311)에는 LM가이드레일(32)이 설치될 수 있다.1 to 5, the
상기 LM가이드레일(32)은 상기 핸드부(2)들을 이동시키기 위한 것이다. 상기 LM가이드레일(32)은 복수개가 상기 본체(31)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 복수개의 LM가이드레일(32)은 X축 방향을 따라 상기 본체(31)의 상면에 결합될 수 있다. 또한, 상기 LM가이드레일(32)들은 Y축 방향으로 서로 이격되게 상기 본체(31)의 상면에 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 본체(31)의 상면에는 4개의 LM가이드레일(32)이 상기 본체(31)의 X축 방향을 따라 결합되되, 상기 본체(31)의 Y축 방향으로 서로 이격되게 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 상측핸드부는 상기 본체(31)의 상면에서 Y축 방향을 기준으로 바깥쪽에 위치한 2개의 LM가이드레일(32)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 하측핸드부는 Y축 방향을 기준으로 상기 상측핸드부가 결합되는 LM가이드레일(32)들을 제외한 나머지 2개의 LM가이드레일(32)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 LM가이드레일(32)들은 상기 본체(31)의 길이(L, 도 4에 도시됨)와 동일한 길이로 형성되어 상기 본체(31)의 상면에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 LM가이드레일(32)들은 상기 핸드부(32)들이 X축 방향을 따라 상기 본체(31)의 끝단까지 이동하도록 할 수 있다. 상기 LM가이드레일(32)들은 상기 본체(31)의 폭(W, 도 5에 도시됨)에 서로 동일한 간격으로 이격되게 위치하도록 상기 본체(31)의 상면에 결합될 수 있다. 예컨대, 4개의 LM가이드레일(32) 중 2개의 LM가이드레일(32)은 Y축 방향을 기준으로 상기 본체(31)의 양 끝단에 위치하도록 상기 본체의 상면(311)에 결합되고, 나머지 2개의 LM가이드레일(32)은 상기 2개의 LM가이드레일(32) 사이에 동일한 간격으로 이격되도록 상기 본체의 상면(311)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 LM가이드레일(32)들은 Z축 방향에서 바라보았을 때 서로 평행하게 위치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 LM가이드레일(32)들이 서로 평행하게 위치하도록 상기 본체의 상면(311)에 배치시킴으로써, 상기 핸드부(2)들이 X축 방향을 따라 이동하는 경우 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 상기 LM가이드레일(32)들은 강성을 높이기 위해 스틸(Steel) 재질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않으며 상기 핸드부(2)들을 이동시킬 수 있으면 다른 재질로 형성될 수도 있다. 상기 LM가이드레일(32)들은 볼트결합, 용접결합, 접착결합 중 적어도 하나의 방법으로 상기 본체의 상면(311)에 결합될 수 있다.The
상기 열변형방지부재(33)는 상기 본체(31)가 고온의 열에 의해 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 본체(31)가 변형된다는 것은 상기 본체(31)의 상면(311) 또는 하면(312)에 결합된 구조물이 고온의 열에 의해 팽창하여 Z축 방향을 기준으로 상기 본체(31)가 상측 방향 또는 하측 방향으로 휘어지는 것을 의미한다. 이 경우, 상기 구조물은 상기 본체(31)의 재질과 다른 재질일 수 있다. 예컨대, 상기 본체(31)는 경량화를 위해 알루미늄(Al) 재질로 형성되고, 상기 본체의 상면(311)에 결합되는 LM가이드레일(32)은 강성을 위해 스틸(Steel) 재질로 형성될 수 있다. 상기 본체(31)와 상기 LM가이드레일(32)이 서로 다른 재질로 형성됨으로써, 열에 의한 열팽창계수가 서로 다를 수 있다. 예컨대, 300 ℃의 온도에서 스틸 재질의 열팽창계수가 알루미늄 재질의 열팽창계수보다 높으므로, 상기 LM가이드레일(32)이 상기 본체(31)보다 많이 팽창할 수 있다. 이에 따라, 상기 본체(31)는 하측 방향으로 휘어질 수 있다. 상기 열변형방지부재(33)는 상기 본체(31)가 하측 방향으로 휘는 것을 방지하기 위해 상기 LM가이드레일(32)과 열팽창계수가 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 열변형방지부재(33)는 스틸(Steel) 재질로 형성될 수 있다. 상기 열변형방지부재(33)는 상기 LM가이드레일(32)이 알루미늄(Al) 재질로 형성되면, 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수도 있다. 상기 열변형방지부재(33)는 상기 본체(31)가 하측 방향으로 휘는 것을 방지하기 위해 상기 본체의 하면(312)에 결합될 수 있다. 상기 열변형방지부재(33)는 상기 LM가이드레일(32)과 개수, 형태, 길이, 크기 등이 동일하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 본체(31)가 변형되는 것을 방지할 수 있으면 사각판형 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 예컨대, 상기 열변형방지부재(33)는 X축 방향을 기준으로 상기 LM가이드레일(32)의 길이(L, 도 4에 도시됨)와 동일한 길이로 형성될 수 있다. 상기 열변형방지부재(33)는 Y축 방향을 기준으로 상기 LM가이드레일(32)이 이격된 폭(W, 도 5에 도시됨)과 동일한 길이로 형성될 수도 있다. 다만, 이 경우 상기 열변형방지부재(33)는 상기 LM가이드레일(32)에 비해 두께가 더 얇게 형성될 수 있다. 이는 상기 열변형방지부재(33)가 열에 의해 팽창하는 정도가 상기 LM가이드레일(32)이 열에 의해 팽창하는 정도와 동일하게 하기 위함이다. 상기 열변형방지부재(33)는 상기 LM가이드레일(32)이 열에 의한 팽창이 가장 크게 일어나는 방향과 동일한 방향으로 상기 본체의 하면(312)에 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 LM가이드레일(32)이 상기 본체의 상면(311)에 X축 방향을 따라 설치되어 상기 LM가이드레일(32)이 X축 방향으로 팽창이 가장 크게 일어나므로, 상기 열변형방지부재(33)도 X축 방향을 따라 상기 본체의 하면(312)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 본체(31)를 기준으로 상면(311)에 설치되는 LM가이드레일(32)에 대해 하면(312)에 열변형방지부재(33)를 설치함으로써, 고온에 의한 열팽창이 상기 본체(31)의 상측과 하측에 동일하게 발생하도록 하여 상기 본체(31)가 열에 의해 상측 또는 하측으로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 진공로봇(1)은 상기 암튜브(3)에 이동 가능하게 결합되는 핸드부(2)의 이동 방향이 변형되는 것을 방지하여 기판을 정확한 위치에서 로딩(Loading)하여 정확한 위치에 언로딩(Unloading)하는 이송작업에 대한 정확성이 저하되는 것을 방지함으로써, 공정이 완료된 전자부품에 대한 불량률 및 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The heat
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
1 : 진공로봇
2 : 핸드부
3 : 암튜브
4 : 지지부
5 : 선회부
6 : 승강부
7 : 베이스부
8 : 구동부
21 : 핸드기구
22 : 포크기구
31 : 본체
32 : LM가이드레일
33 : 열변형방지부재
311 : 본체의 상면
312 : 본체의 하면1: Vacuum robot
2: hand part 3: female tube
4: Support part 5:
6: elevating part 7: base part
8: driving unit 21: hand mechanism
22: Fork mechanism 31: Body
32: LM guide rail 33: thermal deformation preventing member
311: upper surface of the main body 312: lower surface of the main body
Claims (4)
상기 핸드부들이 이동 가능하게 결합되는 암튜브;
상기 암튜브를 지지하기 위한 지지부;
상기 지지부를 회전시키기 위한 선회부;
상기 선회부를 승강시키기 위한 승강부;
상기 선회부가 회전 가능하게 결합되는 베이스부; 및
상기 암튜브에 결합되고, 상기 핸드부들을 상기 암튜브 상에서 이동시키기 위한 복수개의 구동부를 포함하고,
상기 암튜브는,
상기 지지부가 회전되는 회전축에 대해 수직한 방향으로 설치되는 본체;
상기 본체의 상면에 결합되는 LM가이드레일; 및
상기 본체가 열에 의해 변형되는 것을 방지하도록 상기 본체를 기준으로 상기 LM가이드레일과 반대되는 상기 본체의 하면에 결합되는 열변형방지부재를 포함하는 진공로봇.A plurality of hands for supporting at least one of a substrate and a mask;
An arm tube to which the hand portions are movably engaged;
A support for supporting the arm tube;
A swivel portion for rotating the support portion;
An elevating portion for elevating and lowering the turning portion;
A base portion to which the pivot portion is rotatably coupled; And
And a plurality of driving parts coupled to the arm tube for moving the hand parts on the arm tube,
Wherein the arm tube
A main body installed in a direction perpendicular to a rotation axis in which the support portion is rotated;
An LM guide rail coupled to an upper surface of the main body; And
And a heat deformation preventing member coupled to a lower surface of the main body opposite to the LM guide rail with respect to the main body so as to prevent the main body from being deformed by heat.
상기 열변형방지부재는 상기 LM가이드레일과 열팽창계수가 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공로봇.The method according to claim 1,
Wherein the thermal deformation preventing member is formed of a material having the same thermal expansion coefficient as the LM guide rail.
상기 열변형방지부재 및 상기 LM가이드레일은 스틸(Steel) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공로봇.3. The method of claim 2,
Wherein the heat deformation preventing member and the LM guide rail are made of steel.
상기 열변형방지부재는 상기 LM가이드레일이 열에 의한 팽창이 가장 크게 일어나는 방향과 동일한 방향으로 상기 본체의 하면에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공로봇.The method according to claim 1,
Wherein the heat deformation preventing member is installed on the lower surface of the main body in the same direction as the direction in which the LM guide rails are most likely to expand by heat.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160182437A KR20180077766A (en) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Vacuum Robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160182437A KR20180077766A (en) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Vacuum Robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180077766A true KR20180077766A (en) | 2018-07-09 |
Family
ID=62919605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160182437A KR20180077766A (en) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Vacuum Robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20180077766A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112895485A (en) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 阜阳恒泰纺织有限公司 | Automatic assembling equipment for breathing sheet of medical mask |
-
2016
- 2016-12-29 KR KR1020160182437A patent/KR20180077766A/en not_active Application Discontinuation
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E601 | Decision to refuse application |