KR20210144439A - 선반 유닛 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치 - Google Patents

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KR20210144439A
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이성호
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Abstract

선반 유닛은, 측벽에 형성된 홈에 구비되고, 상기 측벽을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 캐리어들을 각각 지지하는 다수의 선반들 및 상기 홈에 상기 선반들을 각각 지지하도록 구비되며, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들을 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드하는 가이드 레일들을 포함할 수 있다.

Description

선반 유닛 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치{Shelf unit and carrier transferring apparatus having the same}
선반 유닛 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 캐리어를 수용하는 선반 유닛 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 반도체 기판, 인쇄회로기판, 레티클 등의 대상물은 캐리어에 수납된 상태로 스토커(Stocker)에 보관될 수 있다.
상기 스토커는 상기 캐리어들을 수납하기 위한 복수의 선반들을 구비할 수 있다. 상기 선반들은 수평 및 수직 방향으로 배열될 수 있다. 상기 캐리어들은 상기 대상물에 따라 풉(FOUP), 포스비(FOSB), 매거진, 레티클 포드 등 다양한 종류가 있다.
상기 스토커는 상기 캐리어들의 로딩 및 언로딩을 위한 로드 포트와 상기 로드 포트와 상기 선반들 사이에서 상기 캐리어들을 이송하는 이송 로봇이 구비될 수 있다.
상기 스토커는 상기 선반들, 상기 로드 포트 및 상기 이송 로봇을 구비하므로, 상기 스토커는 많은 공간을 필요로 한다. 따라서, 상기 스토커가 구비된 공간의 활용도가 저하될 수 있다.
본 발명은 공간 활용도를 높일 수 있는 선반 유닛을 제공한다.
본 발명은 상기 선반 유닛을 갖는 캐리어 이송 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 선반 유닛은, 측벽에 형성된 홈에 구비되고, 상기 측벽을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 캐리어들을 각각 지지하는 다수의 선반들 및 상기 홈에 상기 선반들을 각각 지지하도록 구비되며, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들을 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드하는 가이드 레일들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 각 가이드 레일들은 다단 슬라이딩 레일일 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 선반 유닛은, 상기 가이들 레일들에 각각 구비되고, 상기 선반들 및 상기 가이드 레일들을 상기 전후 방향으로 이동시키기 위한 구동부들 및 상기 선반들 중 상기 캐리어의 이적재가 수행될 선반이 선택적으로 상기 전후 방향으로 이동하도록 상기 구동부들을 각각 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제어부는 상기 선반들의 상기 캐리어 적재 여부에 대한 정보 및 상기 선반들에 적재된 캐리어에 대한 정보를 전달받고, 상기 정보에 따라 상기 구동부들을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 선반들과 상기 가이드 레일들이 상기 전후 방향 중 후방으로 이동한 상태에서 상기 홈은 상기 선반들과 상기 가이드 레일들이 상기 측벽으로부터 돌출되지 않는 깊이를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 캐리어 이송 장치는, 측벽에 형성된 홈에 구비되고, 상기 측벽을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 캐리어들을 각각 지지하는 다수의 선반들 및 상기 홈에 상기 선반들을 각각 지지하도록 구비되며, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들을 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드하는 가이드 레일들을 포함하는 선반 유닛 및 천장의 주행 레일을 따라 주행하며, 상기 캐리어를 상기 선반들로 이적재하는 비히클을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 각 선반들은 상부면에 반사부를 구비하고, 상기 비히클은 상기 반사부를 향해 광을 조사하고, 상기 반사부에서 반사되는 반사광을 수신하여 상기 각 선반들의 위치를 티칭하기 위한 티칭용 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들이 상기 전후 방향 중 전방을 향해 이동하여 상기 선반들이 상기 측벽으로부터 돌출된 상태에서 상기 티칭용 센서가 상기 반사부를 향해 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 캐리어 이송 장치.
본 발명에 따른 상기 선반 유닛은 상기 측벽에 형성된 상기 홈에 구비되므로, 상기 선반 유닛을 구비하기 위해 바닥면에 별도의 설치 공간이 불필요하다. 그러므로, 상기 선반 유닛이 구비된 공간의 활용도를 높일 수 있다.
또한 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들이 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동할 수 있으므로, 상기 비히클이 상기 캐리어들을 상기 선반들에 직접 이적재할 수 있다. 따라서, 상기 캐리어들의 로딩 및 언로딩을 위한 로드 포트 및 상기 선반들과 상기 로드 포트 사이에서 상기 캐리어들을 이송하는 이송 로봇이 불필요하다. 그러므로, 상기 선반 유닛의 구조를 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선반 유닛을 설명하기 위한 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선반 유닛을 설명하기 위한 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 캐리어 이송 장치(100)는 선반 유닛(110) 및 비히클(120)을 포함할 수 있다.
상기 선반 유닛(110)은 캐리어(10)들을 보관하기 위한 것으로, 다수의 선반(111)들, 가이드 레일(113)들, 구동부(115)들 및 제어부(117)를 포함할 수 있다.
상기 캐리어(10)는 대상물(미도시)이 수용할 수 있다. 상기 대상물의 예로는 반도체 기판, 인쇄회로기판, 레티클 등을 들 수 있다. 상기 캐리어(10)의 예로는 풉(FOUP), 포스비(FOSB), 매거진, 레티클 포드 등을 들 수 있다.
상기 선반(111)들은 측벽(20)에 형성된 홈(22)에 구비된다. 이때, 상기 측벽(20)은 천장(30)에서 바닥(40)까지 연결될 수 있다. 상기 선반(111)들은 상기 측벽(20)을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 상기 캐리어(10)들을 각각 지지할 수 있다. 예를 들면, 상기 선반(111)들은 각각 대략 평판 형태를 가지며, 상기 캐리어들(10)의 하부면을 각각 지지한다.
상기 가이드 레일(113)들은 상기 홈(22)에 상기 선반(111)들을 각각 지지하도록 구비될 수 있다. 상기 가이드 레일(113)들은 상기 캐리어(10)들의 이적재를 위해 상기 선반(111)들이 상기 측벽(20)을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드할 수 있다. 예를 들면, 상기 가이드 레일(113)들은 상기 홈(22)에 수용된 수용 위치와 상기 캐리어(10)들의 이적재를 위한 이적재 위치 사이에서 상기 선반(111)들의 이동을 가이드할 수 있다.
상기 각 가이드 레일(113)들은 다단 슬라이딩 레일일 수 있다. 상기 각 가이드 레일(113)들에서 최하단 슬라이딩 레일이 상기 홈(22)에 고정되고, 상기 각 가이드 레일(113)들에서 최상단 슬라이딩 레일에 상기 각 선반(111)들이 지지될 수 있다. 상기 최하단 슬라이딩 레일을 기준으로 상기 최상단 슬라이딩 레일을 포함한 나머지 슬라이딩 레일들이 상기 전후 방향을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 상기 선반(111)들이 상기 가이드 레일(113)들에 의해 안정적으로 상기 전후 방향으로 이동할 수 있다.
상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 상기 전후 방향 중 전방을 향해 이동하여 상기 선반(111)들이 상기 측벽(20)으로부터 완전히 돌출된 상기 이적재 위치에서 상기 캐리어(10)들의 이적재가 이루어질 수 있다.
상기 캐리어(10)들의 이적재가 완료되면, 상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 상기 전후 방향 중 후방을 향해 이동하여 상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 상기 측벽(20)의 상기 홈(22)에 수용되는 수용 위치로 이동할 수 있다.
이때, 상기 홈(22)의 깊이는 상기 선반(111)들의 전후 방향 폭이나, 상기 가이드 레일(113)들이 슬라이딩되기 전의 길이와 같거나 길 수 있다. 따라서, 상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 상기 수용 위치일 때 상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 상기 홈(22)으로부터 돌출되지 않을 수 있다. 그러므로, 상기 선반(111)들과 상기 가이드 레일(113)들이 다른 부품이나 장치와 충돌하거나 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
상기 구동부(115)들은 상기 가이들 레일(113)들에 각각 구비되고, 상기 선반(111)들 및 상기 가이드 레일(113)들을 상기 전후 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 구동부(115)들의 예로는 리니어 모터, 실린더 등을 들 수 있다. 따라서, 상기 구동부(115)들은 상기 각 선반(111)들을 개별적으로 상기 수용 위치와 상기 이적재 위치 사이에서 왕복 이동시킬 수 있다.
상기 제어부(117)는 상기 구동부(115)들과 연결되며, 상기 선반(111)들 중 상기 캐리어(10)의 이적재가 수행될 선반(111)이 선택적으로 상기 전후 방향으로 이동하도록 상기 구동부(115)들을 각각 제어할 수 있다.
상기 선반(111)들 중에서 선택하여 상기 캐리어(10)를 상기 선반(111)으로 적재하거나, 상기 선반(111)으로부터 상기 캐리어(10)를 이재할 수 있으므로, 상기 선반들(111) 중 어느 선반(111)에 대해서도 상기 캐리어(10)의 이적재를 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(117)는 상기 선반(111)들의 상기 캐리어(10)의 적재 여부에 대한 정보 및 상기 선반(111)들에 적재된 상기 캐리어(10)에 대한 정보를 전달받고, 상기 정보에 따라 상기 구동부(115)들을 제어할 수 있다.
자세히 도시되지는 않았지만, 상기 각 선반들(111)에는 상기 캐리어(10)의 적재 여부를 감지할 수 있는 센서가 구비되고, 상기 센서로부터 상기 선반(111)들의 상기 캐리어 적재 여부에 대한 정보를 획득할 수 있다.
상기 각 선반들(111) 또는 상기 비히클(120)에는 상기 캐리어(10)에 표시된 인식 부호를 확인하기 위한 리더기가 구비되고, 상기 리더로부터 상기 선반(111)들에 적재된 상기 캐리어(10)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
상기 정보에 따라 상기 제어부(117)가 상기 구동부(115)들을 제어하므로, 상기 이적재할 캐리어(10)를 틀리거나, 상기 이적재할 선반(111)을 틀리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 캐리어(10)들의 이적재 공정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
상기 선반 유닛(110)은 상기 각 선반(111)들의 상부면에 반사부(119)를 구비할 수 있다.
상기 반사부(119)는 상기 각 선반(111)들의 상부면 중앙에 배치되거나, 상기 각 선반(111)에 상기 캐리어(10)가 적재된 상태에서 노출되도록 상기 각 선반(111)들의 상부면 일측에 배치될 수 있다.
상기 비히클(120)은 상기 천장(30)의 주행 레일(50)을 따라 주행하며, 상기 캐리어(10)를 상기 선반들(111)로 이적재한다.
자세히 도시되지는 않았지만, 상기 비히클(120)은 주행부, 프레임부, 슬라이드부, 호이스트부 및 핸드부를 포함한다.
상기 주행부는 상기 비히클(100)을 상기 주행 레일(50)을 따라 이동시킨다. 상기 주행부의 양 측면에 주행 롤러가 구비된다. 상기 주행 롤러는 별도의 구동부에 의해 회전한다. 따라서, 상기 비히클(100)이 상기 주행 레일(50)을 따라 주행한다. 예들 들면, 상기 비히클(100)은 상기 측벽(20)과 인접한 영역에서는 상기 좌우 방향을 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 주행부는 상부면에 조향 롤러(미도시)를 구비한다. 상기 조향 롤러는 상기 주행 레일(50)의 상방에 구비되는 조향 레일(미도시)과 선택적으로 접촉할 수 있다. 상기 주행 레일(50)의 분기 지점에서 상기 비히클(100)의 주행 방향을 조절할 수 있다.
상기 프레임부는 상기 주행부가 하부면에 고정된다. 상기 프레임부는 상기 캐리어(10)를 수용하기 위해 내부가 빈 형태를 갖는다. 또한, 상기 캐리어(10)가 상기 상하 방향 및 상기 전후 방향을 따라 이동할 수 있도록 상기 프레임부는 하부면과 상기 전후 방향 일측면이 개방될 수 있다.
상기 슬라이드부는 상기 프레임부의 내측 상부면에 구비된다. 상기 슬라이드부는 상기 호이스트부를 상기 전후 방향으로 수평 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 호이스트부는 상기 프레임부의 개방된 일측면을 통해 수평 이동할 수 있다.
상기 호이스트부는 상기 슬라이드부의 하부면에 상기 전후 방향으로 수평 이동 가능하도록 구비된다.
상기 호이스트부는 상기 핸드부를 고정하여 상기 상하 방향을 따라 승강시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 호이스트부는 벨트로 상기 핸드부를 고정한다. 상기 호이스트부는 상기 벨트를 권취하거나 권출하여 상기 호이스트부를 승강시킬 수 있다.
상기 핸드부는 상기 벨트의 단부에 고정되며, 상기 캐리어(10)를 고정한다.
상기 캐리어(10)는 상기 슬라이드부에 의해 상기 수평 방향으로 이동하며, 상기 호이스트부에 의해 승강할 수 있다. 그러므로, 상기 캐리어(10)가 상기 선반(111)들에 이적재될 수 있다.
상기 비히클(120)은 티칭용 센서(121)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 티칭용 센서(121)는 상기 프레임부의 하단에 구비될 수 있다.
상기 각 선반(111)들이 상기 측벽(20)으로부터 완전히 돌출되면 상기 각 선반(111)들은 상기 비히클(120)의 하방에 위치할 수 있다. 즉, 상기 각 선반(111)들은 상기 이적재 위치에서 상기 비히클(120)의 하방에 위치할 수 있다.
상기 각 선반(111)들이 상기 비히클(120)의 하방에 위치한 상태에서 상기 티칭용 센서(121)는 상기 반사부(119)들을 향해 광을 조사하고, 상기 반사부(119)들에서 반사되는 반사광을 수신하여 상기 각 선반(111)들의 위치를 티칭할 수 있다.
상기 각 선반(111)들을 순차적으로 상기 이적재 위치로 이동시킬 수 있으므로, 상기 반사부(119)들과 상기 티칭용 센서(121)를 이용하여 상기 각 선반(111)들의 위치를 모두 티칭할 수 있다. 그러므로, 상기 각 선반(111)들의 티칭 결과를 이용하여 상기 비히클(120)이 상기 캐리어(10)들을 상기 선반(111)들에 안정적으로 적재하거나, 상기 선반(111)들로부터 상기 캐리어(10)들을 안정적으로 이재할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 선반 유닛은 상기 측벽에 형성된 상기 홈에 구비되므로, 상기 선반 유닛을 구비하기 위해 바닥면에 별도의 설치 공간이 불필요하다. 그러므로, 상기 선반 유닛이 구비된 공간의 활용도를 높일 수 있다.
또한 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들이 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동할 수 있으므로, 상기 비히클이 상기 캐리어들을 상기 선반들에 직접 이적재할 수 있다. 따라서, 상기 캐리어들의 로딩 및 언로딩을 위한 로드 포트 및 상기 선반들과 상기 로드 포트 사이에서 상기 캐리어들을 이송하는 이송 로봇이 불필요하다. 그러므로, 상기 선반 유닛의 구조를 단순화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 캐리어 이송 장치 110 : 선반 유닛
111 : 선반 113 : 가이드 레일
115 : 구동부 117 : 제어부
119 : 반사부 120 : 비히클
121 : 티칭용 센서 10 : 캐리어
20 : 측벽 21 : 홈
30 : 천장 40 : 바닥
50 : 주행 레일

Claims (8)

  1. 측벽에 형성된 홈에 구비되고, 상기 측벽을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 캐리어들을 각각 지지하는 다수의 선반들; 및
    상기 홈에 상기 선반들을 각각 지지하도록 구비되며, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들을 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드하는 가이드 레일들을 포함하는 것을 특징으로 하는 선반 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 가이드 레일들은 다단 슬라이딩 레일인 것을 특징으로 하는 선반 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가이들 레일들에 각각 구비되고, 상기 선반들 및 상기 가이드 레일들을 상기 전후 방향으로 이동시키기 위한 구동부들; 및
    상기 선반들 중 상기 캐리어의 이적재가 수행될 선반이 선택적으로 상기 전후 방향으로 이동하도록 상기 구동부들을 각각 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선반 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 선반들의 상기 캐리어 적재 여부에 대한 정보 및 상기 선반들에 적재된 캐리어에 대한 정보를 전달받고, 상기 정보에 따라 상기 구동부들을 제어하는 것을 특징으로 하는 선반 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선반들과 상기 가이드 레일들이 상기 전후 방향 중 후방으로 이동한 상태에서 상기 홈은 상기 선반들과 상기 가이드 레일들이 상기 측벽으로부터 돌출되지 않는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 선반 유닛.
  6. 측벽에 형성된 홈에 구비되고, 상기 측벽을 기준으로 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열되며, 캐리어들을 각각 지지하는 다수의 선반들 및 상기 홈에 상기 선반들을 각각 지지하도록 구비되며, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들을 상기 측벽을 기준으로 전후 방향으로 이동 가능하도록 가이드하는 가이드 레일들을 포함하는 선반 유닛; 및
    천장의 주행 레일을 따라 주행하며, 상기 캐리어를 상기 선반들로 이적재하는 비히클을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 이송 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 각 선반들은 상부면에 반사부를 구비하고,
    상기 비히클은 상기 반사부를 향해 광을 조사하고, 상기 반사부에서 반사되는 반사광을 수신하여 상기 각 선반들의 위치를 티칭하기 위한 티칭용 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 캐리어들의 이적재를 위해 상기 선반들이 상기 전후 방향 중 전방을 향해 이동하여 상기 선반들이 상기 측벽으로부터 돌출된 상태에서 상기 티칭용 센서가 상기 반사부를 향해 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 캐리어 이송 장치.
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