KR20210082294A - 틸팅 제어 장치 - Google Patents

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공운
송지훈
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주식회사 제우스
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Abstract

본 발명은 틸팅 제어 장치에 관한 것으로, 제1회전중심을 기준으로 전방의 장착 위치와 후방의 대기 위치로 회동 가능하게 배치되는 틸팅유닛과, 틸팅유닛의 하부에 결합되며, 틸팅유닛이 장착 위치로 회동 위치시 장착 위치와 하부의 조립 위치로 승강 가능한 승강유닛 및, 승강유닛에 록킹 또는 언록킹 동작 가능하게 결합되며, 승강유닛의 하부에 위치된 록킹부재가 제2회전중심을 기준으로 방사상에 배치되는 파지유닛을 포함한다.

Description

틸팅 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING TILTING }
본 발명은 틸팅 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합 오차(틀어짐 등)가 발생하지 않고, 결합 부위의 손상과 충격에 의한 파티클(Particle) 발생을 줄일 수 있는 틸팅 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 공정에서는 웨이퍼를 식각하고 세정하는 공정 등이 수행되며, 웨이퍼를 식각이나 세정 공정에서 척 테이블이 사용된다.
이 중, 웨이퍼를 세정하는 척 테이블은 상부에 웨이퍼가 안착되고, 회전 테이블의 가장자리 영역에 링 형상의 밀폐링이 결합되며, 회전 테이블에 안착된 웨이퍼에는 처리액이 공급된다.
여기서, 척 테이블의 가장자리측 상부에는 다수의 고정핀이 설치되고, 밀폐링의 하부에는 고정핀이 대응되게 삽입되도록 고정홈이 형성되는데, 척 테이블의 상부에 밀폐링을 결합시 고정핀이 고정홈에 수직하게 삽입된다.
그런데, 종래에는 척 테이블에 밀폐링을 결합시 진공 흡착 방식 이여서 고정핀과 고정홈이 존재하지 않아 다량의 장착 에러 발생이 있었다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2016-0122067호(2016년 10월 21일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 장치를 위한 밀폐 링이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 밀폐링과의 결합 오차(틀어짐 등)가 발생하지 않는 틸팅 제어 장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 밀폐링과 테이블간 결합 오차가 발생되어도 기구적으로 편차를 보상할 수 있는 틸팅 제어 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 틸팅 제어 장치는, 제1회전중심을 기준으로 전방의 장착 위치와 후방의 대기 위치로 회동 가능하게 배치되는 틸팅유닛와; 상기 틸팅유닛의 하부에 결합되며, 상기 틸팅유닛이 상기 장착 위치로 회동 위치시 상기 장착 위치와 하부의 조립 위치로 승강 가능한 승강유닛; 및 상기 승강유닛에 록킹 또는 언록킹 동작 가능하게 결합되며, 상기 승강유닛의 하부에 위치된 록킹부재가 제2회전중심을 기준으로 방사상에 연동 가능하게 배치되는 파지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파지유닛은, 록킹 동작시 상기 승강유닛의 하부에 밀폐링을 위치시킨 상태에서 상기 록킹부재를 록킹 위치로 이동시켜 상기 밀폐링의 측면을 가압 지지하며, 언록킹 동작시 상기 록킹부재를 언록킹 위치로 이동시켜 상기 밀폐링으로부터 이격 위치시키는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅유닛은, 설치면에 고정적으로 결합되는 지지대와; 후단이 상기 지지대의 제1회전중심을 기준으로 상기 장착 위치와 상기 대기 위치로 회동 가능하게 결합되며, 하부에 상기 승강유닛이 승강 가능하게 결합되는 회동 프레임; 및 상기 지지대에 설치되어 상기 회동 프레임을 상기 장착 위치와 상기 대기 위치로 회동시키는 제1회동 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강유닛은, 상기 회동 프레임의 하부에 배치되며, 상부로 돌출된 가이드빔이 상기 회동 프레임에 형성된 상기 승강홀에 승강 가능하게 관통 결합되는 상부 승강 프레임과; 상기 회동 프레임에 수직하게 결합되며, 하부로 출몰하는 로드가 상기 상부 승강 프레임에 결합되는 승강 구동부; 및 상기 상부 승강 프레임의 하부에 결합되며, 하부 가장자리를 따라 상기 록킹부재가 이동 가능하게 구비되는 하부 승강 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회동 프레임의 하부에는 상기 상부 승강 프레임과 상기 하부 승강 프레임에 고정적으로 관통 결합되어 제2회전중심을 형성하는 회전축이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 하부 승강 프레임의 내부에는, 상기 회전축의 하단이 수직하게 삽입되도록 축 삽입홈; 및 상기 축 삽입홈의 내부에 결합되어 상기 회전축의 하단을 수평회전 가능하게 지지하는 링 형상의 베어링;이 더 구비될 수 있다. 또한 상기 베어링의 내주면은 상기 하부 승강 프레임이 설정 거리만큼 측방으로 이동 가능하도록 상기 회전축보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 승강유닛에는, 상기 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 밀폐링의 조립 위치 편차 발생시 상기 하부 승강 프레임을 측방으로 이동시켜 편차를 보상하고, 상기 장착 위치로 상승시 상기 하부 승강 프레임을 원래의 위치로 복귀시키는 위치조절유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 위치조절유닛은, 상기 하부 승강 프레임의 내부에 형성되는 설치홈과; 상기 설치홈의 내부에 삽입되어 상하 방향으로 압축 탄성력을 작용시키는 탄성부재와; 상기 탄성부재의 상단에 승강 가능하게 탄성 지지되는 구 형상의 볼부재; 및 상기 상부 승강 프레임의 하면에 오목하게 형성되어 상기 볼부재의 상단이 내부에 탄성 접촉되며, 상단의 최소 직경부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 위치조절홈;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 볼부재는, 상기 승강유닛이 상기 장착 위치로 상승시 압축 탄성력에 의해 상기 최소 직경부에 걸림 위치되고, 상기 승강유닛을 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 상기 밀폐링의 조립 위치 편차 발생시 상기 최소 직경부의 측방으로 경사지게 하향 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 파지유닛은, 상기 상부 승강 프레임과 상기 하부 승강 프레임의 사이에서 제2회전중심을 기준으로 록킹 또는 언록킹 방향으로 회동 가능하게 배치되며, 방사상에 가이드홀이 상하로 관통 형성되는 캠 플레이트; 및 상기 하부 승강 프레임에 설치되어 상기 캠 플레이트를 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 회동시키는 제2회동 구동부;를 구비한다.
또한 상기 록킹부재는, 상단이 상기 가이드홀에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 하단이 상기 하부 승강 프레임의 가장자리에 형성되는 통과홀을 통해 상기 하부 승강 프레임의 하부로 노출되는 가이드축과; 상기 가이드축의 하단에 연결된 상태로 상기 하부 승강 프레임의 하부에서 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 이동 가능한 록킹핀; 및 상기 하부 승강 프레임의 하면에 수평회전 가능하게 결합되어, 상기 록킹핀의 이동 방향과 직각 방향을 지지하는 가이드 롤러;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 가이드홀은 상기 캠 플레이트의 제2회전중심과 반경 방향을 따라 사선으로 길이를 갖는 장홀 형상을 가지며, 상기 가이드축은 상기 캠 플레이트가 록킹 방향으로 회동시 상기 가이드홀의 길이 방향측 양단 중 상기 제2회전중심 방향에 걸림 위치되고, 상기 캠 플레이트가 언록킹 방향으로 회동시 상기 가이드홀의 길이 방향측 양단 중 반경 방향에 걸림 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 록킹핀은 상기 캠 플레이트의 제2회전중심 방향으로 길이를 가지며, 상기 가이드 롤러는 상기 록킹핀의 폭 방향 양측에 각각 배치되며, 상기 록킹핀의 길이 방향을 따라 다수로 배치되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 록킹핀의 폭 방향에는 가이드돌기 또는 가이드홈이 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되며, 상기 가이드 롤러의 측면에는 상기 가이드돌기 또는 상기 가이드홈과 암수로 결합되도록 가이드돌기 또는 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 록킹핀은 길이 방향측 일단에 가압단이 돌출 형성되며, 상기 가압단은 상기 캠 플레이트의 제2회전중심 방향으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 유체 공급부가 연결되도록 상기 하부 승강 프레임의 내부에 형성되는 제1유로; 상부로 관통되게 밀폐링의 내부에 형성되는 제2유로; 및 상기 제2유로의 하부로부터 연장되어 하부로 관통되는 다수의 분사홀;이 구비되는 것을 특징으로 한다. 상기 유체 공급부로부터 공급되는 약액 제거용 유체가 상기 제1유로와 상기 제2유로를 통과한 후 상기 분사홀을 통해 하향 분사되고, 상기 제1유로와 상기 제2유로는 상기 승강 프레임에 상기 밀폐링이 장착시 상호 연결되게 구성될 수 있다.
본 발명은 밀폐링 장착시 캠 플레이트의 회전과 동시에 다수의 록킹핀이 밀폐링과의 결합 위치로 동시 구동되므로, 밀폐링과의 결합 오차(틀어짐 등)를 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 장착이 완료된 밀폐링을 기판 처리장치의 고정핀에 결합시 위치조절유닛에 의해 조립시 발생된 편차를 보상함으로써, 밀폐링의 고정홈과 척 테이블의 고정핀을 정교하게 정렬시킬 수 있다.
또한 본 발명은 밀폐링의 고정홈과 척 테이블의 고정핀 간의 편차가 보상되므로 밀폐링과 테이블간 결합 오차가 발생 되어도 기구적으로 편차를 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 정면도이다
도 2는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 승강유닛과 파지유닛을 상세히 보여주기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 승강유닛과 파지유닛을 상세히 보여주기 위한 저면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 록킹부재를 상세히 보여주기 위한 저면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 위치조절유닛을 보여주기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치에서 위치조절유닛의 볼부재가 설치홈의 최소 직경부로부터 측방으로 하향 이동된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치에서 유체 공급부로부터 제1유로와 제2유로를 통해 약액 제거용 유체가 공급되고, 분사홀을 통해 약액 제거용 유체가 분사되는 상태를 보여주기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치를 보여주기 위한 저면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 승강유닛과 파지유닛을 상세히 보여주기 위한 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 승강유닛과 파지유닛을 상세히 보여주기 위한 저면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 록킹부재를 상세히 보여주기 위한 저면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치의 위치조절유닛을 보여주기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치에서 위치조절유닛의 볼부재가 설치홈의 최소 직경부로부터 측방으로 하향 이동된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치에서 유체 공급부로부터 제1유로와 제2유로를 통해 약액 제거용 유체가 공급되고, 분사홀을 통해 약액 제거용 유체가 분사되는 상태를 보여주기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 제어 장치는 링 형상의 밀폐링(20)을 척 테이블(10)의 상부에 결합시키기 위한 것으로, 척 테이블(10)의 가장자리측 상단에는 다수의 고정핀(11)이 수직하게 설치되고, 밀폐링(20)의 가장자리측 하단에는 척 테이블(10)의 상부에 결합시 고정핀(11)이 대응되게 삽입되도록 다수의 고정홈(21)이 형성된다.
도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 제어 장치는 틸팅유닛(100)과, 승강유닛(200) 및, 파지유닛(300)을 포함한다.
먼저, 틸팅유닛(100)은 후술 될 승강유닛(200)과 파지유닛(300)을 전방의 장착 위치에 수평하게 위치시키거나, 후방의 대기 위치로 회동시키기 위한 것이다. 틸팅유닛(100)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지지대(110)와, 회동 프레임(120) 및, 제1회동 구동부(130)를 구비한다.
지지대(110)는 하단이 체결부재에 의해 설치면에 고정될 수 있고, 지지대(110)의 상단에는 회동 프레임(120)이 회동 가능하게 결합될 수 있다.
회동 프레임(120)은 후단이 지지대(110)의 제1회전중심(C1)을 기준으로 전방의 장착 위치와 후방의 대기 위치로 회동 가능하게 결합된다. 본 실시예에서는 제1회전중심(C1)이 수평회전중심인 경우를 예로 들어 설명한다. 여기서, 회동 프레임(120)은 전방의 장착 위치로 회동시 수평하게 위치될 수 있고, 후방의 대기 위치로 회동시 수직하게 위치될 수 있다. 물론, 회동 프레임(120)은 후방의 대기 위치로 회동시 전방 또는 후방으로 경사지게 위치되거나 후방으로 수평하게 위치될 수도 있다. 일 실시예로서, 회동 프레임(120)에는 후술 될 승강유닛(200)의 가이드빔(211)이 대응되게 삽입되도록 다수의 승강홀(121)이 상하로 관통 형성된다.
또한, 회동 프레임(120)의 하부에는 후술 될 상부 승강 프레임(210)이 고정적으로 결합되며, 회동 프레임(120)의 하부에는 제2회전중심(C2)을 형성하는 회전축(122)이 수직하게 돌출된다. 본 실시예에서는 제2회전중심(C2)이 수직회전중심인 경우를 예로 들어 설명한다.
회전축(122)은 하단이 후술 될 상부 승강 프레임(210)을 통해 하부 승강 프레임(230)에 고정적으로 관통 결합될 수 있다.
제1회동 구동부(130)는 지지대(110)에 설치되어 회동 프레임(120)을 장착 위치와 대기 위치로 회동시키는 것으로, 외부로부터 공급되는 유체의 압력을 이용한 구동체를 사용할 수 있다. 여기서, 제1회동 구동부(130)는 일단이 지지대(110)에 전후로 회동 가능하게 연결되고, 반대되는 타단으로 출몰하는 로드가 회동 프레임(120)에 전후로 회동 가능하게 연결될 수 있다.
승강유닛(200)은 틸팅유닛(100)의 하부에 승강 가능하게 결합되는 구성으로, 틸팅유닛(100)이 장착 위치로 회동 위치시 장착 위치와 하부의 조립 위치로 승강 가능하다. 더 상세히 설명하면, 승강유닛(200)은 상부 승강 프레임(210)과, 승강 구동부(220) 및, 하부 승강 프레임(230)으로 구비될 수 있다.
상부 승강 프레임(210)은 회동 프레임(120)의 하부에 배치되며, 상부로 돌출된 가이드빔(211)이 승강홀(121)에 승강 가능하게 관통 결합된다. 여기서 상부 승강 프레임(210)은 상단이 회동 프레임(120)의 하단에 결합될 수 있고, 상부 승강 프레임(210)에는 회전축(122)이 결합되도록 중공이 상하로 관통 형성될 수 있다.
승강 구동부(220)는 상부 승강 프레임(210)을 승강시키기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 유체의 압력을 이용한 구동체를 사용할 수 있다. 승강 구동부(220)는 회동 프레임(120)에 수직하게 결합될 수 있고, 승강 구동부(220)의 하단으로 출몰하는 로드가 회동 프레임(120)의 하단을 통해 상부 승강 프레임(210)에 결합될 수 있다.
하부 승강 프레임(230)은 상부 승강 프레임(210)의 하부에 결합되는 것으로, 하부 승강 프레임(230)은 가장자리가 원주를 이루도록 링 형상을 가질 수 있다. 하부 승강 프레임(230)의 내부에는 회전축(122)의 하단이 수직하게 삽입되도록 축 삽입홈(231)이 일정 넓이로 형성될 수 있다.
축 삽입홈(231)은 회전축(122)의 하단이 삽입될 수 있도록 상부로 관통될 수 있고, 축 삽입홈(231)은 하부 승강 프레임(230)의 중심 위치에 형성될 수 있다. 축 삽입홈(231)의 내부에는 링 형상의 베어링(232)이 결합될 수 있으며, 베어링(232)은 회전축(122)의 하단을 수평회전 가능하게 지지한다. 일 실시예로서, 베어링(232)의 내주면은 하부 승강 프레임(230)이 설정 거리만큼 측방으로 이동 가능하도록 회전축(122)보다 더 큰 직경을 갖는다. 이때, 베어링(232)의 중공과 회전축(122)의 사이에는 베어링(232)과 하부 승강 프레임(230)이 측방으로 이동할 수 있도록 일정 이동 간격(G)이 형성될 수 있다.
베어링(232)의 중공과 회전축(122)의 사이에 형성된 간격(G)은, 후술 될 위치조절유닛(400)의 편차 보상 기능을 수행하기 위한 공간이다.
또한, 하부 승강 프레임(230)의 가장자리에는 통과홀(233)이 상하로 관통 형성되는데, 통과홀(233)은 후술 될 가이드축(331)이 수직하게 관통될 수 있도록 한다. 통과홀(233)은 후술 될 가이드축(331)이 록킹 또는 언록킹 방향으로 이동 가능하도록 후술 될 캠 플레이트(310)의 제2회전중심(C2) 방향으로 길이를 갖는 장홀 형상을 가질 수 있다.
파지유닛(300)은 밀폐링(20)을 파지하기 위한 것으로, 승강유닛(200)에 록킹(Locking) 또는 언록킹(Unlocking) 동작 가능하게 결합된다. 이와 같은 파지유닛(300)은 록킹 동작시 승강유닛(200)의 하부에 밀폐링(20)을 위치시킨 상태에서 밀폐링(20)의 측면을 가압 지지하고, 언록킹 동작시 밀폐링(20)의 가압을 해지한다.
본 실시예에서 파지유닛(300)은 승강유닛(200)과 함께 승강 가능하게 결합되는 것으로, 캠 플레이트(310)와, 제2회동 구동부(320) 및, 록킹부재(330)를 구비한다.
캠 플레이트(310)는 상부 승강 프레임(210)과 하부 승강 프레임(230)의 사이에서 제2회전중심(C2)을 기준으로 록킹 또는 언록킹 방향으로 회동 가능하게 배치된다. 캠 플레이트(310)는 방사상에 가이드홀(311)이 상하로 관통 형성되며, 가이드홀(311)은 반경 방향을 따라 등간격으로 형성시킬 수 있다.
가이드홀(311)은 캠 플레이트(310)의 제2회전중심(C2)과 반경 방향을 따라 사선으로 길이를 갖는 장홀 형상을 갖는다.
캠 플레이트(310)는 제2회전중심(C2)을 기준으로 방사상에 다수의 연장부가 돌출될 수 있으며, 연장부의 연장된 끝단에 가이드홀(311)이 형성될 수도 있다. 이와 같은 가이드홀(311)은 후술 될 가이드축(331)의 상단이 수직하게 삽입되는 공간으로, 전술한 상부 승강 프레임(210)의 통과홀(233)과 동일 선상에 위치될 수 있다.
제2회동 구동부(320)는 하부 승강 프레임(230)에 설치되어 캠 플레이트(310)를 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 회동시킨다. 여기서, 제1회동 구동부(320)는 외부로부터 공급되는 유체의 압력을 이용한 구동체를 사용할 수 있으며, 제1회동 구동부(320)의 개수는 다양하게 적용이 가능하다. 또한 제2회동 구동부(320)는 캠 플레이트(310)의 회동 방향으로 수평하게 설치될 수 있는데, 일단을 통해 출몰하는 로드에 의해 캠 플레이트(310)가 록킹 방향 또는 언록킹 방향으로 회동될 수 있다. 이때, 제1회동 구동부(320)의 일단이 하부 승강 프레임(230)에 수평회동 가능하게 연결되고, 반대되는 타단으로 출몰하는 로드가 캠 플레이트(310)에 연결될 수 있다. 이와 다르게, 제1회동 구동부(320)의 일단을 캠 플레이트(310)에 수평회동 가능하게 연결되고, 반대되는 타단으로 출몰하는 로드가 하부 승강 프레임(230)에 연결될 수도 있다.
록킹부재(330)는 밀폐링(20)을 록킹 또는 언록킹시키기 위한 것으로, 가이드축(331)과, 록킹핀(332) 및, 가이드 롤러(333)를 구비한다.
가이드축(331)은 상단이 가이드홀(311)에 수직하게 삽입되고, 하단이 통과홀(233)을 통해 하부로 연장되어 하부 승강 프레임(230)의 하부로 수직하게 노출된다. 가이드축(331)의 상단은 가이드홀(311)의 길이 방향을 따라 사선으로 슬라이드 이동됨과 동시에, 통과홀(233)의 길이 방향을 따라 이동 가능하다. 이때, 가이드축(331)은 록킹 방향 또는 언록킹 방향으로 이동되는 과정에서 통과홀(233)의 폭 방향에 의해 가이드되므로, 가이드축(331)이 흔들림 없이 이동될 수 있다. 즉, 가이드축(331)이 통과홀(233)의 길이 방향측 일단에 위치시 후술 될 록킹핀(332)이 록킹 위치로 이동되고, 가이드축(331)이 통과홀(233)의 반대되는 타단에 위치시 후술 될 록킹핀(332)이 언록킹 위치로 이동될 수 있다. 이와 같은 가이드축(331)은 캠 플레이트가 록킹 방향으로 회동시 가이드홀(311)의 길이 방향측 양단 중 캠 플레이트(310)의 제2회전중심(C2) 방향에 걸림 위치된다. 반면, 가이드축(331)은 캠 플레이트(310)가 언록킹 방향으로 회동시 가이드홀(311)의 길이 방향측 양단 중 캠 플레이트(310)의 반경 방향에 걸림 위치된다.
록킹핀(332)은 가이드축(331)의 하단에 연결된 상태로 하부 승강 프레임(230)의 하부에서 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 이동 가능하다. 여기서, 록킹핀(332)은 캠 플레이트(310)의 제2회전중심(C2) 방향을 따라 길이를 가질 수 있으며, 록킹핀(332)의 길이 방향측 일단에 가압단(332a)이 돌출 형성될 수 있다.
가압단(332a)은 하부 승강 프레임(230)의 하부에 밀폐링(20)을 장착시키는 경우, 밀폐링(332a)의 측면에 수평하게 밀착 또는 암수로 대응 삽입되는 부분이다. 여기서, 가압단(332a)은 캠 플레이트(310)의 제2회전중심(C2) 방향으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 전술한 캠 플레이트(310)의 회동에 의해 가이드홀(311)의 길이 방향을 따라 이동하는 가이드축(331)에 의해 록킹핀(332)이 록킹 방향 또는 언록킹 방향으로 이동된다. 이때, 록킹핀(332)이 록킹 방향으로 이동되는 경우, 가압단(332a)의 돌출된 끝단이 밀폐링(20)의 측면에 밀착 또는 암수로 대응 삽입되므로, 밀폐링(20)은 하부 승강 프레임(230)의 하부에 수평하게 장착될 수 있다.
가이드 롤러(333)는 하부 승강 프레임(230)의 하면에 수평회전 가능하게 결합되어, 록킹핀(332)의 이동 방향과 직각 방향을 지지한다. 여기서, 전술한 록킹핀(332)은 캠 플레이트(310)의 제2회전중심 방향으로 길이를 가질 수 있는데, 가이드 롤러(333)는 록킹핀(332)의 폭 방향 양측에 각각 배치될 수 있다. 가이드 롤러(333)는 록킹핀(332)의 길이 방향을 따라 다수로 배치될 수 있는데, 이 경우 가이드 롤어(333)가 록킹핀(332)이 폭 방향으로 유동되지 않도록 지지해줄 수 있다.
또한, 록킹핀(332)의 폭 방향에는 도 12에서처럼 제1가이드돌기(332a) 또는 제1가이드홈이 길이 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
이와 함께, 가이드 롤러(333)의 측면에는 도 12에서처럼 가이드돌기(332a) 또는 가이드홈과 암수로 결합되도록 가이드돌기 또는 가이드홈(333a)이 형성될 수 있다. 즉, 록킹핀(332)의 폭 방향과 가이드 롤러(333)의 측면이 암수로 대응되게 결합되므로, 록킹핀(332)의 폭 방향과 가이드 롤러(333)의 맞물림 결합력(접촉 면적 향상)을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 승강유닛(200)에는 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 밀폐링(20)의 조립 위치 편차(G1) 발생시 하부 승강 프레임(230)을 측방으로 이동시켜 편차(G1)를 보상하기 위한 위치조절유닛(400)이 더 구비될 수 있다.
반면, 위치조절유닛(400)은 승강유닛(200)이 장착 위치로 상승시 하부 승강 프레임(230)을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 이를 위한 위치조절유닛(400)은 설치홈(410)과, 탄성부재(420)와, 볼부재(430) 및, 위치조절홈(440) 등으로 구분될 수 있다.
설치홈(410)은 하부 승강 프레임(230)의 내부에 형성되는 것으로, 상부 승강 프레임(210)의 하단과 접촉되는 결합 부위에 형성될 수 있다.
탄성부재(420)는 설치홈(410)의 내부에 수직하게 삽입되어 상하 방향으로 압축 탄성력을 작용시키는 것으로, 탄성부재(420)는 코일 스프링 형태를 가질 수 있다.
볼부재(430)는 구 형상을 가지며, 설치홈(410)의 내부에 위치된 상태로 하단이 탄성부재(420)의 상단에 승강 가능하게 탄성 지지된다. 여기서, 탄성부재(420)의 상단에는 볼부재(430)의 하단을 지지하기 위한 지지부재가 결합될 수 있고, 볼부재(430)의 측면에는 볼부재(430)의 이동 거리를 제한하기 위한 걸림부재가 더 결합될 수도 있다.
위치조절홈(440)은 상부 승강 프레임(210)의 하면에 오목하게 형성되는 것으로, 위치조절홈(440)은 설치홈(410)의 상부에 위치될 수 있다. 여기서, 위치조절홈(440)은 상부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 형태를 가질 수 있으며, 이때 위치조절홈(440)의 상단에는 가장 작은 직경을 갖는 최소 직경부(441)가 형성된다. 볼부재(430)의 상단은 위치조절홈(440)의 내부에 밀착된 상태로 걸림 위치되며, 볼부재(430)의 상단은 위치조절홈(440)의 최소 직경부(441)에 밀착된 상태로 걸림 위치된다.
도 13에 도시한 바와 같이, 볼부재(430)는 승강유닛(200)이 장착 위치로 상승시 탄성부재(420)의 압축 탄성력에 의해 최소 직경부(441)에 걸림 위치된다. 이 상태에서는, 볼부재(430)와 설치홈(410)이 측방으로 걸림 위치되므로, 하부 승강 프레임(230)이 측방으로 유동되지 않는다.
승강유닛(200)을 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 밀폐링(20)의 조립 위치 편차가 발생하는 경우, 볼부재(430)는 최소 직경부(441)의 측방으로 경사지게 하향 이동된다. 이때, 볼부재(430)는 측방으로 작용하는 힘에 의해 탄성부재(420)를 하방으로 압축시키면서 측방으로 이동 가능하므로, 밀폐링(20)의 조립 위치 편차가 보상될 수 있다. 즉, 하부 승강 프레임(230)의 하부에 장착된 밀폐링(20)을 척 테이블(10)의 상부에 결합시키는 과정에서, 밀폐링(20)의 고정홈(21)과 척 테이블(10)의 고정핀(11)이 틀어진 상태로 결합되는 경우 이를 보상할 수 있다. 따라서 밀폐링(20)의 고정홈(21)과 척 테이블(10)의 고정핀(11)이 틀어진 상태로 결합될 때 발생할 수 있는 충격을 최소화할 수 있고, 이를 통해 고정핀(11)과 고정홈(21)의 결합 부위가 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 전술한 하부 승강 프레임(230)의 내부에는 상단에 유체 공급부(30)가 연결되는 제1유로(520)가 상하로 관통 형성될 수 있다. 이와 함께, 전술한 밀폐링(20)의 내부에는 상부로 관통된 제2유로(21) 및, 제2유로(21)의 하부로부터 연장되어 하부로 관통되는 다수의 분사홀(22)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 승강 프레임(230)의 하부에 밀폐링(20)을 장착시키는 경우, 제1유로(520)의 개방된 하부와 제2유로(530)의 개방된 상부가 상호 연결된다. 이후, 유체 공급부(510)로부터 공급되는 약액 제거용 유체(L)가 제1유로(520)와 제2유로(530)를 통과한 후 분사홀(540)을 통해 하향 분사될 수 있다. 이때, 분사홀(540)를 통해 하향 분사되는 약액 제거용 유체(L)에 의해 밀폐링(20)의 내주면에 존재하는 약액 잔여물이 세척될 수 있다. 이와 같은 제1유로(520)와 제2유로(530) 및 분사홀(540)의 위치, 개수, 넓이 등은 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 제어 장치는 밀폐링(20) 장착시 캠 플레이트(310)의 회전과 동시에 다수의 록킹핀(332)이 밀폐링(20)과의 결합 위치로 동시 구동되므로, 밀폐링(20)의 결합 오차(틀어짐 등)가 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅 제어 장치는 장착이 완료된 밀폐링(20)을 척 테이블(10)의 고정핀(11)에 결합시 위치조절유닛(400)에 의해 조립시 발생된 편차를 보상함으로써, 밀폐링(20)의 고정홈(21)과 척 테이블(10)의 고정핀(11)을 정교하게 정렬시킬 수 있고, 밀폐링(20)의 고정홈(21)과 척 테이블(10)의 고정핀(11) 간의 편차가 보상되므로 결합 부위의 손상과 충격에 의한 파티클(Particle) 발생을 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 틸팅 제어 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 척 테이블 11: 고정핀
20: 밀폐링 21: 고정홈
100: 틸팅유닛 110: 지지대
120: 회동 프레임 121: 승강홀
122: 회전축 130: 제1회동 구동부
200: 승강유닛 210: 상부 승강 프레임
211: 가이드빔 220: 승강 구동부
230: 하부 승강 프레임 231: 축 삽입홈
232: 베어링 233: 통과홀
300: 파지유닛 310: 캠 플레이트
311: 가이드홀 320: 제2회동 구동부
330: 록킹부재 331: 가이드축
332: 록킹핀 332a: 가압단
332b: 가이드돌기 333: 가이드 롤러
333a: 가이드홈 400: 위치조절유닛
410: 설치홈 420: 탄성부재
430: 볼부재 440: 위치조절홈
441: 최소 직경부 510: 유체 공급부
520: 제1유로 530: 제2유로
540: 분사홀 C1: 제1회전중심
C2: 제2회전중심 G: 간격
G1: 편차 L: 유체

Claims (18)

  1. 제1회전중심을 기준으로 전방의 장착 위치와 후방의 대기 위치로 회동 가능하게 배치되는 틸팅유닛;
    상기 틸팅유닛의 하부에 결합되며, 상기 틸팅유닛이 상기 장착 위치로 회동 위치시 상기 장착 위치와 하부의 조립 위치로 승강 가능한 승강유닛; 및
    상기 승강유닛에 록킹 또는 언록킹 동작 가능하게 결합되며, 상기 승강유닛의 하부에 위치된 록킹부재가 제2회전중심을 기준으로 방사상에 연동 가능하게 배치되는 파지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지유닛은, 록킹 동작시 상기 승강유닛의 하부에 밀폐링을 위치시킨 상태에서 상기 록킹부재를 록킹 위치로 이동시켜 상기 밀폐링의 측면을 가압 지지하며, 언록킹 동작시 상기 록킹부재를 언록킹 위치로 이동시켜 상기 밀폐링으로부터 이격 위치시키는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 틸팅유닛은,
    설치면에 고정적으로 결합되는 지지대;
    후단이 상기 지지대의 제1회전중심을 기준으로 상기 장착 위치와 상기 대기 위치로 회동 가능하게 결합되며, 하부에 상기 승강유닛이 승강 가능하게 결합되는 회동 프레임; 및
    상기 지지대에 설치되어 상기 회동 프레임을 상기 장착 위치와 상기 대기 위치로 회동시키는 제1회동 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승강유닛은,
    상기 회동 프레임의 하부에 배치되며, 상부로 돌출된 가이드빔이 상기 회동 프레임에 형성된 상기 승강홀에 승강 가능하게 관통 결합되는 상부 승강 프레임;
    상기 회동 프레임에 수직하게 결합되며, 하부로 출몰하는 로드가 상기 상부 승강 프레임에 결합되는 승강 구동부; 및
    상기 상부 승강 프레임의 하부에 결합되며, 하부 가장자리를 따라 상기 록킹부재가 이동 가능하게 구비되는 하부 승강 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회동 프레임의 하부에는 상기 상부 승강 프레임과 상기 하부 승강 프레임에 고정적으로 관통 결합되어 제2회전중심을 형성하는 회전축이 구비되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하부 승강 프레임의 내부에는,
    상기 회전축의 하단이 수직하게 삽입되도록 축 삽입홈; 및
    상기 축 삽입홈의 내부에 결합되어 상기 회전축의 하단을 수평회전 가능하게 지지하는 링 형상의 베어링;이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베어링의 내주면은 상기 하부 승강 프레임이 설정 거리만큼 측방으로 이동 가능하도록 상기 회전축보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 승강유닛에는, 상기 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 밀폐링의 조립 위치 편차 발생시 상기 하부 승강 프레임을 측방으로 이동시켜 편차를 보상하고, 상기 장착 위치로 상승시 상기 하부 승강 프레임을 원래의 위치로 복귀시키는 위치조절유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위치조절유닛은,
    상기 하부 승강 프레임의 내부에 형성되는 설치홈;
    상기 설치홈의 내부에 삽입되어 상하 방향으로 압축 탄성력을 작용시키는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 상단에 승강 가능하게 탄성 지지되는 구 형상의 볼부재; 및
    상기 상부 승강 프레임의 하면에 오목하게 형성되어 상기 볼부재의 상단이 내부에 탄성 접촉되며, 상단의 최소 직경부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 위치조절홈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 볼부재는, 상기 승강유닛이 상기 장착 위치로 상승시 압축 탄성력에 의해 상기 최소 직경부에 걸림 위치되고, 상기 승강유닛을 조립 위치로 하강 위치시키는 과정에서 상기 밀폐링의 조립 위치 편차 발생시 상기 최소 직경부의 측방으로 경사지게 하향 이동되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 파지유닛은,
    상기 상부 승강 프레임과 상기 하부 승강 프레임의 사이에서 제2회전중심을 기준으로 록킹 또는 언록킹 방향으로 회동 가능하게 배치되며, 방사상에 가이드홀이 상하로 관통 형성되는 캠 플레이트; 및
    상기 하부 승강 프레임에 설치되어 상기 캠 플레이트를 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 회동시키는 제2회동 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 록킹부재는,
    상단이 상기 가이드홀에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 하단이 상기 하부 승강 프레임의 가장자리에 형성되는 통과홀을 통해 상기 하부 승강 프레임의 하부로 노출되는 가이드축;
    상기 가이드축의 하단에 연결된 상태로 상기 하부 승강 프레임의 하부에서 록킹 위치 또는 언록킹 위치로 이동 가능한 록킹핀; 및
    상기 하부 승강 프레임의 하면에 수평회전 가능하게 결합되어, 상기 록킹핀의 이동 방향과 직각 방향을 지지하는 가이드 롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드홀은, 상기 캠 플레이트의 제2회전중심과 반경 방향을 따라 사선으로 길이를 갖는 장홀 형상을 가지며,
    상기 가이드축은, 상기 캠 플레이트가 록킹 방향으로 회동시 상기 가이드홀의 길이 방향측 양단 중 상기 제2회전중심 방향에 걸림 위치되고, 상기 캠 플레이트가 언록킹 방향으로 회동시 상기 가이드홀의 길이 방향측 양단 중 반경 방향에 걸림 위치되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 록킹핀은 상기 캠 플레이트의 제2회전중심 방향으로 길이를 가지며,
    상기 가이드 롤러는 상기 록킹핀의 폭 방향 양측에 각각 배치되며, 상기 록킹핀의 길이 방향을 따라 다수로 배치되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 록킹핀의 폭 방향에는 가이드돌기 또는 가이드홈이 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되며,
    상기 가이드 롤러의 측면에는 상기 가이드돌기 또는 상기 가이드홈과 암수로 결합되도록 가이드돌기 또는 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 록킹핀은 길이 방향측 일단에 가압단이 돌출 형성되며,
    상기 가압단은 상기 캠 플레이트의 제2회전중심 방향으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  17. 제4항에 있어서,
    유체 공급부가 연결되도록 상기 하부 승강 프레임의 내부에 형성되는 제1유로;
    상부로 관통되게 밀폐링의 내부에 형성되는 제2유로; 및
    상기 제2유로의 하부로부터 연장되어 하부로 관통되는 다수의 분사홀;이 구비되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서
    상기 유체 공급부로부터 공급되는 약액 제거용 유체가 상기 제1유로와 상기 제2유로를 통과한 후 상기 분사홀을 통해 하향 분사되고, 상기 제1유로와 상기 제2유로는 상기 승강 프레임에 상기 밀폐링이 장착시 상호 연결되게 구성되는 것을 특징으로 하는 틸팅 제어 장치.
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