KR20200141144A - Stage device comprising a steel base frame - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스테이지 장치에 관한 것으로, 특히 스틸(steel) 소재의 베이스 프레임이 구현된 스테이지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stage device, and more particularly, to a stage device in which a base frame made of steel is implemented.
반도체 기판이나 액정 패널과 같은 평면 구조물에 대하여 소정의 공정을 실시하는 장치로써 스테이지 장치가 널리 사용된다. 일반적으로, 스테이지 장치는 LCD(Liquid Crystal Display Device) 제조 라인의 잉크젯 프린팅(ink-jet printing) 설비, 레이저 리페어(laser repair) 설비, 레이저 트리머(laser trimmer) 설비 등 평면 구조물에 대하여 국소적인 처리(processing)를 실시하는 장치에 주로 사용되고 있다. 예컨대, 액정 디스플레이의 TFT(Thin Film Transistor) 기판의 제조 결함을 보수하는 레이저 리페어 장치에는 주요한 구성 유닛으로 스테이지 장치가 설치된다.A stage device is widely used as a device that performs a predetermined process on a planar structure such as a semiconductor substrate or a liquid crystal panel. In general, stage devices are localized to flat structures such as ink-jet printing facilities, laser repair facilities, and laser trimmer facilities of LCD (Liquid Crystal Display Device) manufacturing lines. It is mainly used in devices that perform processing. For example, in a laser repair device for repairing manufacturing defects of a TFT (Thin Film Transistor) substrate of a liquid crystal display, a stage device is installed as a main component unit.
스테이지 장치는 고정 부분인 스테이지와 스테이지의 상면에 설치되어 이동 가능한 갠트리부로 구성되며, 갠트리부는 스테이지 상면에 설치되어 일 방향으로 이동하는 한 쌍의 서포터와 상기 서포터의 상면 사이에 걸쳐진 빔(beam)으로 구성된다. 빔에는 레이저 광학 유닛 또는 잉크젯 헤드와 같은 각종 장치가 일 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 장착된다. 이로 인하여, 스테이지에 기판이 로딩되면 갠트리부가 일 방향으로 이동함과 동시에 레이저 광학 유닛 또는 잉크젯 헤드와 같은 장치가 빔을 따라 일 방향과 직교하는 방향으로 이동하여 기판에 존재하는 결합부를 수리하거나 기판에 컬러 필터와 배향막을 형성시키게 된다.The stage device is composed of a stage, which is a fixed part, and a gantry unit that is installed on the upper surface of the stage and is movable. Is composed. Various devices such as a laser optical unit or an inkjet head are mounted to the beam so as to be movable in a direction orthogonal to one direction. For this reason, when the substrate is loaded on the stage, the gantry unit moves in one direction and at the same time, a device such as a laser optical unit or an inkjet head moves in a direction orthogonal to one direction along the beam to repair the coupling part existing on the substrate or A color filter and an alignment layer are formed.
한편, 강성, 내진동성 및 평탄도를 확보하기 위하여, 화강암을 정밀 가공하는 등의 방법을 통해 제조된 석정반이 스테이지 장치의 베이스(base)로 이용되고 있다. 그러나, 대형 석정반의 경우 수급이 어려울 뿐만 아니라 과도한 무게로 인하여 제조 및 운반의 어려움이 있으며, 제작 기간이 길어지며 비용 또한 과도하게 소비된다. 따라서, 본 명세서에서는 강성, 내진동성 및 평탄도 면에서 기존 석정반과 대등한 수치를 보이는 스틸 소재의 베이스 프레임을 구비하는 스테이지 장치를 제안하고자 한다.Meanwhile, in order to secure stiffness, vibration resistance, and flatness, a stone tablet manufactured through a method such as precision processing of granite is used as a base of a stage device. However, in the case of large stone tablets, not only is it difficult to supply and demand, but also manufacturing and transporting are difficult due to excessive weight, the manufacturing period is lengthened, and costs are excessively consumed. Accordingly, in the present specification, a stage device having a base frame made of steel that exhibits a value equivalent to that of the existing stone table in terms of stiffness, vibration resistance, and flatness is proposed.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 석정반과 유사한 강성, 내진동성 및 평탄도를 갖으면서, 가볍고 제조 기간이 짧으며 제조 단가가 낮은 스테이지 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a stage device having similar stiffness, vibration resistance, and flatness to that of a stone tablet, while being light, having a short manufacturing period, and low manufacturing cost.
또한, 대형화된 구조의 스테이지 장치는 운송중에 온도 변화에 따라 갠트리 빔 구조에 열팽창이 발생하고 그로 인한 구조변형이 일어나게 되는데 본 발명은 이를 방지하고 갠트리부의 기구정렬 오차를 줄일 수 있는 스테이지 장치를 제공하는 것이다. In addition, the stage device having a large-sized structure generates thermal expansion in the gantry beam structure according to temperature changes during transportation, resulting in structural deformation. will be.
본 발명의 실시 예에 따른 스테이지 장치는 스틸(steel) 소재의 베이스 프레임(base frame), 상기 베이스 프레임을 하부에서 지지하는 지지 가설대, 및 상기 베이스 프레임 상에서 일 방향으로 이동 가능하게 설치된 갠트리부를 포함하고, 상기 베이스 프레임은 상기 일 방향으로 연장 형성된 두 개의 중공재와 상기 일 방향과 직교하는 방향으로 연장 형성된 두 개의 중공재로 형성된 직사각형 형상의 프레임 바디의 내측에 형성된 복수의 중공재로 구성되고, 상기 베이스 프레임을 구성하는 중공재 내부의 적어도 일부는 우레탄폼으로 충전된 것을 특징으로 한다.A stage device according to an embodiment of the present invention includes a base frame made of steel, a supporting temporary table supporting the base frame from a lower portion, and a gantry unit installed to be movable in one direction on the base frame. And, the base frame is composed of a plurality of hollow members formed on the inside of a rectangular frame body formed of two hollow members extending in one direction and two hollow members extending in a direction perpendicular to the one direction, At least a portion of the hollow material constituting the base frame is filled with urethane foam.
본 발명의 실시 예에 따른 스테이지 장치는 스틸 소재의 베이스 프레임을 구비하여 무게가 가볍고 제조 기간이 짧으며 제조 단가가 낮은 효과가 있다.The stage device according to the exemplary embodiment of the present invention has a base frame made of steel, so that the weight is light, the manufacturing period is short, and the manufacturing cost is low.
또한, 석정반 대비 작은 중량으로 인하여 운반 및 제조가 용이한 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is easy to transport and manufacture due to the small weight compared to the seokjeongban.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 사시도이다.
도 2a는 도 1a에 도시된 연결판의 사시도이다.
도 2b는 도 1a에 도시된 연결판의 정면도이다.
도 2c는 도 1a에 도시된 연결판의 저면사시도이다.
도 3은 갠트리부의 단면 형상별로 장착된 기구물 하중에 의한 처짐량, 진동특성의 해석결과이다.
도 4a는 도 3에 도시된 제3 실시예에 의한 지지부의 사시도이다.
도 4b는 도 3에 도시된 제3 실시예에 의한 지지부의 단면 구조를 도시한다.
도 5a는 종래 석정반의 자중에 의한 처짐량을 도시한다.
도 5b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 자중에 의한 처짐량을 도시한다.
도 6a는 종래 석정반의 자중에 의한 최대 응력을 도시한다.
도 6b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 자중에 의한 최대 응력을 도시한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 8점 지지 환경에서 형상, 재질 및 외부 구속 상태에 따른 진동 특성의 비교 결과를 도시하는 도면으로, 도 7a는 종래 석정반의 결과를 도시하고, 도 7b는 우레탄이 충전되지 않은 스틸 구조 베이스의 결과를 도시하고, 도 7c는 우레탄이 충전된 스틸 구조 베이스 프레임의 결과를 도시한다.A detailed description of each drawing is provided in order to more fully understand the drawings cited in the detailed description of the present invention.
1A is a perspective view of a stage device according to an embodiment of the present invention.
1B is a perspective view of the base frame shown in FIG. 1A.
2A is a perspective view of the connection plate shown in FIG. 1A.
2B is a front view of the connection plate shown in FIG. 1A.
2C is a bottom perspective view of the connection plate shown in FIG. 1A.
3 is an analysis result of a deflection amount and vibration characteristics due to a load of a device mounted for each sectional shape of a gantry unit.
4A is a perspective view of a support part according to the third embodiment shown in FIG. 3.
FIG. 4B shows a cross-sectional structure of a support according to the third embodiment shown in FIG. 3.
Figure 5a shows the amount of deflection due to its own weight of a conventional stone table.
5B shows the amount of deflection due to its own weight of the base frame shown in FIG. 1A.
6A shows the maximum stress due to the self-weight of a conventional stone table.
6B shows the maximum stress due to its own weight of the base frame shown in FIG. 1A.
7A, 7B, and 7C are diagrams showing comparison results of vibration characteristics according to shape, material, and external constrained state in an eight-point support environment. The result of the unfilled steel structure base is shown, and FIG. 7C shows the result of the steel structure base frame filled with urethane.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in the present specification are exemplified only for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named as the second component and similarly the second component. The component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the possibility of addition or presence of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this specification. Does not.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나 특허출원의 범위가 이러한 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 장치의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 사시도이다.1A is a perspective view of a stage device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of the base frame shown in FIG. 1A.
도 1a와 도 1b를 참조하면, 스테이지 장치(10)는 복수 개의 중공재를 연결하여 구축된 중공 파이프 구조의 베이스 프레임(base frame, 100), 베이스 프레임(100)을 하부에서 지지하는 지지 가설대(300), 및 베이스 프레임(100) 상에서 일 방향으로 이동가능하게 구현된 갠트리부(500)를 구비한다.1A and 1B, the
베이스 프레임(100) 상에는 갠트리부(500)의 이동을 안내하는 가이드 레일과 영구 자석 등이 구비될 수 있고, 갠트리부(500)의 하부에는 가이드 레일에 안내되는 안내 슬라이서 및 영구 자석과 대향하는 전자석이 구비될 수 있다. 실시예에 따라, 갠트리부(500)는 베이스 프레임(100) 상에 구현된 리니어 모터의 레일 상에 고정 안착되어 리니어 모터의 구동에 따라 일 방향으로 이동이 가능할 수도 있다. A guide rail and a permanent magnet for guiding the movement of the
구체적으로, 베이스 프레임(100)의 길이 방향을 Y(또는 X)축 방향이라 하고 베이스 프레임(100)의 길이 방향과 직교하는 방향을 X(또는 Y)축 방향이라 할 때, 갠트리부(500)는 베이스 프레임(100)의 길이 방향, 즉 Y축 방향으로 이동 가능하다.Specifically, when the longitudinal direction of the
베이스 프레임(100)은 X축 방향으로 연장 형성된 중공재(111, 113)와 Y축 방향으로 연장 형성된 중공재(115, 117)로 형성되는 직사각 형상의 프레임 바디의 내측에 형성된 복수의 중공재에 의하여 보강될 수 있다. 즉, 베이스 프레임(100)은 격자 모양으로 서로 연결된 복수의 중공재로 구현될 수 있다. 또한, 베이스 프레임(100)은 중공재(115, 117)의 상면에 가이드 레일 또는 리니어 모터 등을 탑재하기 위해 Y축 방향으로 연장 형성된 부재(121, 123)를 포함할 수 있다.The
또한, X축 방향으로 연장 형성된 중공재(111, 113)의 상면 가장자리 영역에는 Y축 방향으로 연장 형성된 부재(121, 123)에 설치되는 가이드 레일의 주행평행도를 목표사양에 맞추기 위한 설치기준면으로 엣지세팅포인트(119)가 설치될 수 있다.In addition, in the upper surface edge region of the
베이스 프레임(100)은 Y축 방향으로 연장 형성된 중공재(115, 117) 각각으로부터 연장 형성되어 중공재(115, 117) 각각을 지지하는 지지대(131)와 중공재(115, 117)의 하부 양 단부로부터 지지대(131)의 말단까지 연장 형성된 한 쌍의 보조 지지대(133)를 구비할 수 있다. 지지대(131)와 보조 지지대(133)를 구비함으로써, 석정반과 대등한 평탄도 값을 갖는 중공재(115, 117)를 제공할 수 있다. 보조 지지대(133)는 H형강으로 이루어져 있어 실제 Y축 방향으로 연장 형성된 부재(121, 123)에 붙은 30t 플레이트에서 석정반과 대등한 평탄도 값을 갖는다.The
또한, 베이스 프레임의 중공재(111, 113, 115, 117) 및 직사각형 형상의 프레임 바디의 내측에 형성된 복수의 중공재의 내부 중 적어도 일부에는 우레탄(urethane, 폴리우레탄(polyurethane)이라고도 함)이 충전될 수 있다. 실시예에 따라, 우레탄은 발포 폴리우레탄(우레탄폼이라고도 함)일 수 있다. 실시예에 따라, 부재(121, 123)의 내부 중 적어도 일부 역시 우레탄으로 충전될 수 있다.In addition, at least some of the interiors of the
지지 가설대(300)는 베이스 프레임(100)의 4 구석을 각각 지지하는 다리부(311), 동일 측면의 두 개의 다리부(311)를 연결하여 강성을 보강하는 연결부(313)를 포함한다. 실시예에 따라, 다리부(311)와 베이스 프레임(100) 사이에는 공기 스프링이나 스프링 등과 같은 탄성 수단, 즉 제진 장치가 설치될 수 있다.The supporting temporary table 300 includes a
또한, Y축 방향으로 평행하게 형성된 연결부(313)의 상면 중앙은 베이스 프레임(100)의 지지대(131)를 하부에서 지지할 수 있고, 연결부(313)의 상면 중앙과 지지대(131) 사이에는 공기 스프링이나 스프링 등과 같은 탄성 수단, 즉 제진 장치가 설치될 수 있다.In addition, the center of the upper surface of the
또한, X축 방향으로 평행하게 형성된 연결부(313)의 상면 중앙에는 베이스 프레임(100)을 하방에서 지지하는 제2 다리부(315)가 구비될 수 있다. 역시, 제2 다리부(315)와 베이스 프레임(100) 사이에는 탄성 수단, 즉 제진 장치가 설치될 수 있다.In addition, a
또한, 직사각형 형상으로 구비된 4 개의 연결부(313) 내측은 H형강으로 이루어진 복수의 보강재로 보강될 수 있다.In addition, the inside of the four connecting
갠트리부(500)의 양측 하부에는 연결판(510, 슈(shoe) 또는 서포터라고도 함)이 구비된다. 연결판(510)이 리니어 모터의 상부에 안착되고, 리니어 모터의 구동에 따라 연결판(510)이 Y축 방향으로 이동하게 됨에 따라 갠트리부(500) 전체가 Y축 방향으로 이동할 수 있다.Connection plates 510 (also referred to as shoes or supporters) are provided below both sides of the
갠트리부(500)는 X축 방향으로 뻗은 지지부(530, 빔(beam)이라고도 함), 리니어 모터부(550) 및 이동부(570)를 포함한다. 이동부(570)는 리니어 모터부(550)의 구동에 따라 X축 방향으로 이동 가능하다. 또한, 이동부(570)에 소정의 장치를 부착(또는 부설)함으로써, 소정의 장치가 X축 방향으로 이동하여 미리 정의된 동작을 수행할 수 있다.The
도 2a는 도 1a에 도시된 연결판의 사시도이고, 도 2b는 도 1a에 도시된 연결판의 정면도이다.2A is a perspective view of the connecting plate shown in FIG. 1A, and FIG. 2B is a front view of the connecting plate shown in FIG. 1A.
연결판(510)은 리니어 모터의 레일(또는 가이드 레일) 상에 안착되는 하부판(511), 갠트리부(500)를 지지하는 상부판(513), 및 상부판(513)과 하부판(511)을 연결하여 상부판(513)을 지지하는 지지부(515)가 구비된다. 지지부(515)는 하부판(511) 상에서 길이 방향, 즉 Y축 방향으로 소정의 홀이 생성되도록 구비될 수 있다. 즉, 하부판(511)의 상부 중 일부는 길이 방향으로 개방되어 있으며, 개방된 하부판(511)의 상부에는 복수개의 돌기들이 형성되어, 열원(즉, 리니어 모터)으로부터 전도된 열을 저감하기 위한 냉각 구조로 이용할 수 있다. 상기 돌기들은 연결판(510)의 길이 방향으로 연장 형성되어, 하부판(511)의 상면에 골과 산이 형성될 수 있다. The
도 2c는 도 1a에 도시된 연결판의 저면사시도이다.2C is a bottom perspective view of the connection plate shown in FIG. 1A.
연결판(510)은 나아가 열원으로부터 강제냉각을 유도하기 위한 복수의 에어홀(517)과 복수의 에어홀(517)이 연결되는 에어관(518), 에어관(518)에 공기가 주입되는 통로인 에어주입구(519)가 형성될 수 있다. 에어주입구(519)와 에어관(518)은 열원(리니어 모터)을 중심으로 가장자리에 서로 대칭되도록 형성될 수 있으며, 유입된 공기는 에어홀(517)로 열을 방출한다.The connecting
도 3은 갠트리부의 단면 형상별로 장착된 기구물 하중에 의한 처짐량, 진동특성의 해석결과이다.3 is an analysis result of a deflection amount and vibration characteristics due to a load of a device mounted for each cross-sectional shape of a gantry unit.
지지부(530)는 적어도 하나의 빔(beam)으로 구성될 수 있다. 즉, 제1 실시예(단일 beam)의 경우 가로 길이보다 큰 세로 길이를 갖는 단면 구조를 갖는 빔이고, 제2 실시예(전체 교반용접)은 2 개의 단일 빔이 교반용접을 통해 구현된 예이다. 제2 실시예에서 2 개의 단일 빔이 마주보는 면의 적어도 일부는 교반용접을 통해 결합할 수 있다. 제3 실시예는 하나의 단일 빔에 부분적으로 추가 빔을 교반용접하여 구현된 예이다. 제3 실시예는 도 4를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 제4 실시예는 제1 실시예와는 단면 구조가 다른 단일 빔 구조를 갖는다. 즉, 제4 실시예는 가로 길이보다 작은 세로 길이를 갖는 단면 구조를 갖는 빔이다.The
도 4a는 도 3에 도시된 제3 실시예에 의한 지지부의 사시도이고, 도 4b는 도 3에 도시된 제3 실시예에 의한 지지부의 단면 구조를 도시한다.FIG. 4A is a perspective view of a support according to the third embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the support according to the third embodiment shown in FIG. 3.
지지부(530)는 제1 빔(531)과 제1 빔(531)과 결합된 2 개의 제2 빔(533)으로 구성될 수 있다. 제2 빔(533)과 제1 빔(531)은 용접(예컨대, 교반용접)을 통해 결합할 수 있다. 또한, 제2 빔(533)은 제1 빔(531)의 단면 구조와 동일한 단면 구조를 갖을 수 있다. 제2 빔(533)은 제1 빔(531)과 동일한 길이와 형상을 가질 수 있으나(도 3의 제2 실시예 참조), 도 4를 통해 설명하는 제3 실시예에서는 경량화를 위해 일부분이 절개된 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 빔(533)의 길이는 제1 빔(531)의 길이의 1/2보다 작다. 따라서, 2 개의 제2 빔(533)이 제1 빔(531)에 결합되더라도 제2 빔(533) 상호간에는 직접적으로 결합하지 않는다. 또한, 제2 빔(533)은 제1 빔(531)과의 접합면의 길이가 접합면과 대향하는 면의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 따라서, 지지부(530)의 강성을 보강함과 동시에 지지부(530)의 경량화를 달성할 수 있다.The
제1 빔(531)은 내부에 중공부가 형성된 사각의 각봉 형상으로 압출되는 본체와 상기 본체의 중공부 내에 형성되는 보강부로 구성될 수 있다. 상기 보강부는 측면(좌측면과 우측면)의 1/3 지점과 상면의 1/2 지점을 연결하고, 측면(좌측면과 우측면)의 2/3 지점과 하면의 1/2 지점을 연결하고, 일 측면(예컨대, 좌측면)의 1/3 지점과 타 측면(예컨대, 우측면)의 2/3 지점을 연결하고, 일 측면(예컨대, 좌측면)의 2/3 지점과 타 측면(예컨대, 우측면)의 1/3 지점을 연결하는 리브(rib)로 구현될 수 있다. 결과적으로 중공부 내에 형성되는 보강부는 마름모와 삼각형(직삼각형 또는 정삼각형) 형상의 조합으로 구현된다.The
도 5a는 종래 석정반의 자중에 의한 처짐량을 도시하고, 도 5b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 자중에 의한 처짐량을 도시한다.FIG. 5A shows the amount of deflection due to its own weight of the conventional stone table, and FIG. 5B illustrates the amount of deflection due to its own weight of the base frame shown in FIG. 1A.
도 5a와 도 5b를 참조하면, 본원 발명에 의한 베이스 프레임(100)의 중량은 약 4.5톤으로 석정반의 중량(약 16.8톤) 대비 약 1/4에 불과함에도 불구하고 관심 영역에서의 처짐량이 유사한 수준임을 알 수 있다. 한편, 도 5b에 도시된 베이스 프레임(100)은 내부가 우레탄으로 충전된 중공재로 구성되어 있다.5A and 5B, the weight of the
도 6a는 종래 석정반의 자중에 의한 최대 응력을 도시하고, 도 6b는 도 1a에 도시된 베이스 프레임의 자중에 의한 최대 응력을 도시한다.Figure 6a shows the maximum stress due to the self-weight of the conventional stone table, Figure 6b shows the maximum stress by the self-weight of the base frame shown in Figure 1a.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 우레탄이 충전된 스틸 구조의 베이스 프레임(100), 즉 본 발명에 의한 베이스 프레임(100)이 동일 해석 조건에서 최대 응력 값이 석정반의 자중에 의한 최대 응력값보다 조금 높은 것으로 측정되었으나 그럼에도 불구하고 본 발명에 의한 베이스 프레임은 구조해석 측면에서는 전혀 문제가 없는 것으로 나타났다.6A and 6B, the
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 8점 지지 환경에서 형상, 재질 및 외부 구속 상태에 따른 진동 특성의 비교 결과를 도시하는 도면으로, 도 7a는 종래 석정반의 결과를 도시하고, 도 7b는 우레탄이 충전되지 않은 스틸 구조 베이스의 결과를 도시하고, 도 7c는 도 1에 도시된 베이스 프레임의 결과를 도시한다.7A, 7B, and 7C are diagrams showing a comparison result of vibration characteristics according to shape, material, and external restraint state in an 8-point support environment, and FIG. 7A shows the result of a conventional stone table, and FIG. 7B is The result of the unfilled steel structure base is shown, and FIG. 7C shows the result of the base frame shown in FIG. 1.
도 7a, 도 7b, 도 7c와 같이 8점 지지 환경에서 형상, 재질 및 외부 구속 상태에 따른 진동 특성 비교 결과, 도 7b의 우레탄 충전이 없는 스틸 구조의 베이스 프레임이 낮은 주파수 영역을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 우레탄 폼을 충전한 프레임의 진동특성 결과인 도 7c는 도 7b보다 개선된 진동특성을 갖는 것으로 조사되었다. 또한, 도 7a와 같이 석정판의 진동특성과 근접할 수 있도록 베이스 프레임에 지지점을 추가함으로써 스테이지 관점에서 주파수 특성을 개선시킬 수 있다.7A, 7B, and 7C, as a result of comparing the vibration characteristics according to shape, material, and external restraint state in an 8-point support environment, it can be seen that the base frame of the steel structure without urethane filling of FIG. 7B shows a low frequency region. have. However, Fig. 7c, which is a result of the vibration characteristics of the frame filled with urethane foam, was investigated to have improved vibration characteristics than that of Fig. 7B. In addition, by adding a support point to the base frame so as to be close to the vibration characteristic of the stone top plate as shown in FIG. 7A, it is possible to improve the frequency characteristic from a stage perspective.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, and circuits described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the attached registration claims.
10 : 스테이지 장치
100 : 베이스 프레임
300 : 지지 가설대
500 : 갠트리부
510 : 연결판
530 : 지지부
550 : 리니어 모터부
570 : 이동부10: stage device
100: base frame
300: support hypothesis
500: gantry section
510: connecting plate
530: support
550: linear motor unit
570: moving part
Claims (5)
상기 베이스 프레임을 하부에서 지지하는 지지 가설대; 및
상기 베이스 프레임 상에서 일 방향으로 이동 가능하게 설치된 갠트리부를 포함하고,
상기 베이스 프레임은 상기 일 방향으로 연장 형성된 두 개의 중공재와 상기 일 방향과 직교하는 방향으로 연장 형성된 두 개의 중공재로 형성된 직사각형 형상의 프레임 바디의 내측에 형성된 복수의 중공재로 구성되고,
상기 베이스 프레임을 구성하는 중공재 내부의 적어도 일부는 우레탄폼으로 충전된 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
A base frame made of steel;
A supporting temporary table supporting the base frame from a lower portion; And
It includes a gantry unit installed to be movable in one direction on the base frame,
The base frame is composed of a plurality of hollow members formed on the inside of a rectangular frame body formed of two hollow members extending in one direction and two hollow members extending in a direction perpendicular to the one direction,
Stage device, characterized in that at least a portion of the interior of the hollow material constituting the base frame is filled with urethane foam.
상기 베이스 프레임은,
상기 일 방향으로 연장 형성된 중공재 각각의 하부 중앙으로부터 연장 형성되어 상기 일 방향으로 연장 형성된 중공재 각각을 지지하는 지지대; 및
상기 일 방향으로 연장 형성된 중공재 각각의 하부 양 단부로부터 지지대의 말단까지 연장 형성된 한 쌍의 보조 지지대를 구비하는,
스테이지 장치.
The method of claim 1,
The base frame,
A support formed extending from a lower center of each of the hollow members extending in one direction to support each of the hollow members extending in one direction; And
Having a pair of auxiliary supports extending from both lower ends of each of the hollow members extending in one direction to the ends of the supports,
Stage device.
상기 지지 가설대는 상기 베이스 프레임의 4 구석을 각각 지지하는 다리부와 상기 다리부 각각을 연결하여 연결부를 포함하고,
상기 연결부 중 상기 일 방향으로 연장 형성된 연결부의 상면 중앙은 상기 지지대를 하부에서 지지하는,
스테이지 장치.
The method of claim 2,
The supporting temporary frame includes a connecting portion by connecting each of the leg portions and the leg portions respectively supporting the four corners of the base frame,
The center of the upper surface of the connecting portion extending in the one direction among the connecting portions supports the support from the bottom,
Stage device.
상기 베이스 프레임의 4 구석과 상기 다리부 사이 및 상기 일 방향으로 연장 형성된 연결부의 상면 중앙과 상기 지지대 사이에는 제진 장치가 설치되는,
스테이지 장치.
The method of claim 3,
A vibration suppression device is installed between the four corners of the base frame and the leg portion and between the center of the upper surface of the connecting portion extending in the one direction and the support,
Stage device.
상기 갠트리부는 상기 일 방향과 직교하는 방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하고,
상기 지지부는 제1 빔(beam) 및 상기 제1 빔과 결합된 2 개의 제2 빔을 포함하고,
상기 제2 빔 각각의 길이는 상기 제1 빔의 길이의 1/2보다 작고, 상기 제1 빔과의 접합면의 길이는 상기 접합면과 대향하는 면의 길이보다 길게 형성되고,
상기 제1 빔은 내부에 중공부가 형성된 사각 각봉 형상의 본체와 상기 본체의 중공부 내에 형성되는 보강부를 포함하고,
상기 보강부는, 측면의 1/3 지점과 상면의 1/2 지점을 연결하고 측면의 2/3 지점과 하면의 1/2 지점을 연결하고, 일 측면의 1/3 지점과 타 측면의 2/3 지점을 연결하고, 일 측면의 2/3 지점과 타 측면의 1/3 지점을 연결하는 리브(rib)로 구성되고,
상기 제2 빔 각각의 단면 형상은 상기 제1 빔의 단면의 형상과 동일한,
스테이지 장치.The method of claim 4,
The gantry part includes a support part extending in a direction orthogonal to the one direction,
The support includes a first beam and two second beams combined with the first beam,
The length of each of the second beams is less than 1/2 of the length of the first beam, the length of the bonding surface with the first beam is formed longer than the length of the surface facing the bonding surface,
The first beam includes a main body in the shape of a square bar with a hollow portion formed therein and a reinforcing portion formed in the hollow portion of the main body,
The reinforcement part connects 1/3 of the side and 1/2 of the upper surface, connects 2/3 of the side and 1/2 of the lower surface, and connects 1/3 of one side and 2/ of the other side. It is composed of a rib that connects 3 points and connects 2/3 points on one side and 1/3 points on the other side,
The cross-sectional shape of each of the second beams is the same as the cross-sectional shape of the first beam,
Stage device.
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2019
- 2019-06-10 KR KR1020190067751A patent/KR102203697B1/en active IP Right Grant
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