KR20220023395A - 비히클, 물품 이송 설비 및 물품 이송 방법 - Google Patents

비히클, 물품 이송 설비 및 물품 이송 방법 Download PDF

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조태현
김수현
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 비히클, 그리고 이를 이용하여 물품을 이송하는 설비 및 방법을 제공한다. 비히클은, 이송 경로를 제공하는 한 쌍의 레일 부재 상에서 양쪽의 주행 휠에 의하여 주행 가능한바, 이송 경로의 직선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽의 주행 휠이 모두 구동되고, 이송 경로의 곡선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽의 주행 휠 중 곡선 구간의 내측(또는, 외측)으로 위치하는 주행 휠만이 구동되도록 작동한다. 이에 의하면, 곡선 구간에서 외측(또는, 내측)으로 위치하는 주행 휠이 아이들링 상태로 유지되므로 곡선 구간을 안정적으로 통과할 수 있다.

Description

비히클, 물품 이송 설비 및 물품 이송 방법 {VEHICLE, ARTICLE TRANSPORT FACILITY AND ARTICLE TRANSPORT METHOD}
본 발명의 실시예는, 주로 반도체 제조를 위하여 물품을 이송하는 데 사용되는 비히클, 그리고 이를 이용하여 물품을 이송하는 설비 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 효율 향상을 위하여, 반도체 제조 설비들에 의하여 수행되는 노광, 증착, 식각, 이온 주입, 세정 등의 공정을 개선하기 위한 기술뿐만 아니라, 반도체 제조에 사용되는 물품을 반도체 제조 설비들 간에 보다 신속하고 정확하게 이송하기 위한 설비가 도입되어 사용되고 있다. 예를 들면, 반도체 제조 공장의 천장 측에 제공되는 이송 경로(travel path)를 따라 이동하면서 물품을 이송하도록 구성된 오버헤드 호이스트 트랜스포트(overhead hoist transport, OHT)를 가진 물품 이송 설비가 그 중 하나이다.
오버헤드 호이스트 트랜스포트(이하, OHT라고도 칭하기로 한다.)를 포함하는 물품 이송 설비는, 이송 경로를 제공하는 주행 레일(travel rail), 주행 레일을 따라 주행하는 비히클, 그리고 비히클의 하부에 제공된 호이스트 장치를 포함한다. 호이스트 장치는 이송할 물품을 지지한다.
이와 같은 물품 이송 설비에서, 비히클은, 양쪽의 주행 휠에 의하여 주행 레일을 구성하는 한 쌍의 레일 부재 상에서 주행하고, 양쪽의 주행 휠이 구동 장치에 의하여 모두 함께 구동하도록 구성된다. 이에 따라, 이송 경로의 곡선 구간을 통과하는 때, 양쪽의 주행 휠이 사실상 등속으로 회전되나, 한 쌍의 레일 부재가 곡선 구간에서 서로 다른 반경을 가지는 점 때문에, 주행성이 나쁠 수밖에 없는 문제점이 있다.
곡선 구간에서의 주행 불안정성을 해소하기 위하여, 비히클이 곡선 구간을 통과하는 동안 비히클을 양쪽 중 어느 한쪽으로 기울여서 어느 한쪽의 주행 휠을 레일 부재로부터 부상시키는 기술이 개발되어 사용되고 있다. 곡선 구간의 상방에 틸팅 레일을 설치하고 비히클의 상부에 구비된 조향 휠을 틸팅 레일에 접촉시켜 비히클을 어느 한쪽으로 강제적으로 기울이고 있다. 비히클이 어느 한쪽으로 기울어진 때 안정성을 높이기 위하여 조향 휠들을 내측의 메인 휠 및 반경이 메인 휠에 비하여 작은 외측의 서브 휠로 구성하고 있다.
이와 같이 곡선 구간에서 비히클을 기울여서 한쪽의 조향 휠을 부상시키는 구성은 구조적으로 복잡할 수밖에 없다. 아울러, 비히클이 곡선 구간을 통과한 때, 부상된 어느 한쪽의 조향 휠이 복귀되면서 레일 부재와 충돌함에 따라 마모, 소음, 파티클 등이 발생될 수 있다. 물론, 이때 발생하는 충격이 이송 중인 물품에 작용하여 물품이 손상될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1854046호(2018.05.02.) 대한민국 등록특허공보 제10-1901029호(2018.09.21.) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0063951호(2019.06.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-2037955호(2019.11.26.)
본 발명의 실시예는 주행 안정성 향상 면에서 보다 유리한 비히클을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 물품을 보다 안정적으로 이송할 수 있는 물품 이송 설비 및 물품 이송 방법을 제공하고자 한다.
해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 양쪽의 주행 휠에 의하여 한 쌍의 레일 부재 상에서 주행 가능한 차체와; 양쪽의 상기 주행 휠을 함께 구동시키는 제1 구동 모드, 그리고 양쪽 중에서 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만 구동시키는 제2 구동 모드로 작동 가능한 구동 장치를 포함하는, 비히클이 제공될 수 있다.
상기 차체의 양쪽 각각에는 상기 주행 휠이 적용된 휠 축이 회전 가능하도록 장착되고, 양쪽의 상기 휠 축 사이에는 구동 축이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 구동 장치는, 상기 구동 축을 회전시키는 축 구동 유닛과; 상기 축 구동 유닛에 의하여 회전되는 상기 구동 축으로부터 양쪽의 상기 휠 축 각각으로의 동력 전달을 단속하는 단속 유닛을 포함할 수 있다.
상기 단속 유닛은 상기 구동 축과 양쪽의 상기 휠 축 사이 각각에 모두 제공되고 전자기력에 의하여 작동하도록 구성된 전자 클러치(electromagnetic clutch)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 천장 측에 직선 구간과 곡선 구간을 포함하는 이송 경로를 제공하기 위한 한 쌍의 레일 부재가 구비된 주행 레일과; 상기 주행 레일을 따라 주행하는 비히클 및 상기 비히클의 하부에서 물품을 지지하는 호이스트 장치를 가진 적어도 하나 이상의 물품 이송 차량과; 상기 물품 이송 차량의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 물품 이송 설비가 제공될 수 있다. 이때, 상기 비히클은, 양쪽의 주행 휠에 의하여 한 쌍의 상기 레일 부재 상에서 주행 가능한 차체와; 양쪽의 상기 주행 휠을 함께 구동시키는 제1 구동 모드, 그리고 양쪽 중에서 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만 구동시키는 제2 구동 모드로 작동 가능한 구동 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어 유닛은, 상기 물품 이송 차량이 상기 직선 구간을 통과하는 동안에는 상기 구동 장치를 상기 제1 구동 모드로 작동시키고, 상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에는 상기 구동 장치를 상기 제2 구동 모드로 작동시킬 수 있다.
상기 제어 유닛은, 상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에 양쪽의 상기 주행 휠 중에서 상기 곡선 구간의 내측으로 위치하는 상기 주행 휠만이 구동되도록 상기 구동 장치를 상기 제2 구동 모드로 작동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비에 있어서, 상기 차체의 양쪽 각각에는 상기 주행 휠이 적용된 휠 축이 회전 가능하도록 장착되고, 양쪽의 상기 휠 축 사이에는 구동 축이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 구동 장치는, 상기 구동 축을 회전시키는 축 구동 유닛과; 상기 축 구동 유닛에 의하여 회전되는 상기 구동 축으로부터 양쪽의 상기 휠 축 각각으로의 동력 전달을 단속하는 단속 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛은 상기 단속 유닛의 작동을 제어하여 상기 구동 장치를 상기 제1 구동 모드와 상기 제2 구동 모드 중 어느 하나의 모드로 작동시킬 수 있다. 이때, 상기 단속 유닛은 상기 구동 축과 양쪽의 상기 휠 축 사이 각각에 제공된 전자 클러치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 천장 측에 직선 구간과 곡선 구간을 포함하는 이송 경로를 제공하는 한 쌍의 레일 부재 상에서 양쪽의 주행 휠에 의하여 주행하는 비히클을 포함하는 물품 이송 차량이 상기 이송 경로를 따라 이동하면서 물품을 이송하는 과정에서, 상기 물품 이송 차량이 상기 직선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽의 상기 주행 휠을 모두 구동시키고, 상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽 중에서 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만을 구동시키는, 물품 이송 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 방법은, 상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에 양쪽의 상기 주행 휠 중에서 상기 곡선 구간의 내측으로 위치하는 상기 주행 휠만을 구동시킬 수 있다.
과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 비히클이, 이송 경로의 직선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽의 주행 휠이 모두 구동되고, 이송 경로의 곡선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽 중 어느 한쪽의 주행 휠만이 구동되기 때문에, 곡선 구간을 안정적으로 통과할 수 있다.
또한, 곡선 구간에서의 주행 불안정성 해소를 위하여 종래에 요구되었던 어느 한쪽의 주행 휠을 부상시키는 구성 등이 불필요하기 때문에, 구조를 전체적으로 단순화할 수 있고, 부상된 어느 한쪽의 주행 휠을 복귀시키는 때 이송 중인 물품에 충격이 가하여지는 문제, 마모나 소음이나 파티클이 발생되는 문제 등을 해소할 수 있다.
발명의 효과는 이에 한정되지 않고, 언급되지 않은 기타 효과는 통상의 기술자라면 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비의 전체 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 물품 이송 설비의 오버헤드 호이스트 트랜스포트를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 물품 이송 설비의 오버헤드 호이스트 트랜스포트를 나타내는 우측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 물품 이송 설비의 오버헤드 호이스트 트랜스포트를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2-4에 도시된 오버헤드 호이스트 트랜스포트를 구성하는 비히클의 내부를 나타내는 평단면도이다.
도 6은 도 5의 A 부분을 나타내는 구성도이다.
도 7은 도 2-4에 도시된 오버헤드 호이스트 트랜스포트를 구성하는 비히클의 작동을 나타내는 평단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하는 데 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적 설명을 생략하고, 유사 기능 및 작용을 하는 부분은 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용하기로 한다.
명세서에서 사용되는 용어들 중 적어도 일부는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이기에 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어에 대해서는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석되어야 한다. 또한, 명세서에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 하는 때, 이것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 그리고, 어떤 부분이 다른 부분과 연결(또는, 결합)된다고 하는 때, 이것은, 직접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우뿐만 아니라, 다른 부분을 사이에 두고 간접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
본 발명은 반도체 또는 평판 디스플레이(flat panel display, FPD)를 제조하기 위한 공장에서 물품을 임의의 위치에서 목적하는 위치로 이송하는 데 주로 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 물품을 반도체(또는, 평판 디스플레이) 제조 설비들 간에 이송할 수 있다. 이때, 물품은 웨이퍼(wafer) 등의 기판을 포함할 수 있다. 일례로, 물품은 기판들이 내부에 수납되는 컨테이너(container)일 수 있다. 나아가, 컨테이너는 수납된 기판들을 외부로부터 안전하게 보호할 수 있는 밀폐형 컨테이너일 수 있고, 밀폐형 컨테이너는 전면 개방 통합 포드(front opening unified pod, FOUP)일 수 있다.
본 발명은 반도체 제조, 평판 디스플레이 제조 등 다양한 기술 분야에서 물품을 이송하는 데 사용될 수 있는 것이지만, 본 발명의 실시예는 반도체 제조 공장에서 물품으로서 내부 공간에 웨이퍼들이 수납되는 전면 개방 통합 포드(이하, FOUP이라고도 칭하기로 한다.)를 반도체 제조 설비들 간에 이송하는 경우를 중심으로 살펴보기로 한다.
반도체 제조 공장은 적어도 하나 이상의 클린 룸(clean room)으로 구성될 수 있고, 반도체 제조 공정을 수행하는 반도체 제조 설비들은 클린 룸에 설치될 수 있다. 반도체는 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 반복적으로 수행함으로써 완성될 수 있다. 특정 반도체 제조 설비에서 공정 수행이 완료된 웨이퍼는 다음 공정을 위한 반도체 제조 설비로 이송될 수 있다. 이때, 웨이퍼의 이송은 FOUP에 수납된 상태에서 OHT를 포함하는 물품 이송 설비에 의하여 이송될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비의 전체 구성 등이 도 1에 개념적으로 도시되어 있다. 도 1에서, 도면 부호 1은 반도체 제조 공장에 설치된 복수의 반도체 제조 설비를 나타내고, 도면 부호 10은 물품인 FOUP을 반도체 제조 설비(1)들 간에 이송하기 위한 이송 경로(11)를 제공하는 주행 레일을 나타낸다. 또, 도면 부호 20은 이송 경로(11)를 따라 각각 이동하면서 물품을 이송하는 복수의 물품 이송 차량을 나타내고, 도면 부호 30은 물품에 대한 임시 보관 공간을 제공하는 단수 또는 복수의 버퍼(buffer)를 나타낸다. 주행 레일(10)은 반도체 제조 공장의 천장 측에 배치된다. 물품 이송 차량(20)들은 물품을 반도체 제조 설비(1)들 중 특정 설비에서 다른 설비로 곧바로 이송할 수도 있고 버퍼(30)에 일시적으로 보관한 후 다른 설비로 이송할 수도 있다. 버퍼(30)는 이송 경로(11)의 측방에 설치된 사이드 트랙 버퍼(side track buffer, STB)이거나 이송 경로(11)의 하방에 설치된 언더 트랙 버퍼(under track buffer, UTB)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비는, OHT를 포함하고, OHT가 주행 레일(10) 및 복수의 물품 이송 차량(20)을 포함한다. 이 같은 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비는, 물품 이송 차량(20)들이 급전 유닛과 수전 유닛을 통하여 전원 공급 장치(electric power supply)로부터 구동 전력을 제공 받아 작동하도록 구성되고, OCS(OHT control system)라고도 칭하는 통합 제어 장치를 더 포함하여 물품 이송 차량(20)들을 자동으로 운영할 수 있다.
도 1을 참조하면, 이송 경로(11)는, 직선 형상인 적어도 하나 이상의 직선 구간(12), 곡선 형상인 적어도 하나 이상의 곡선 구간(13) 및 경로의 분기 및/또는 합류를 위한 적어도 하나 이상의 접속 구간(14)을 포함할 수 있다.
OHT의 구성 및 작동이 도 2 내지 도 7에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 주행 레일(10)은, 좌우 방향으로 서로 이격되고 서로 짝을 이루는 한 쌍의 레일 부재를 포함하고, 레일 서포트(rail support, 15)들에 의하여 반도체 제조 공장의 천장 측에 설치된다. 좌우 한 쌍의 레일 부재는 역 U자 형상으로 형성된 레일 연결 부재(16)들에 의하여 서로 연결된다. 레일 연결 부재(16) 각각은, 한 쌍의 레일 부재 각각의 외측에 하단 쪽이 연결된 수직 부분, 그리고 좌우 양쪽의 수직 부분의 상단 쪽을 연결하는 수평 부분으로 구성될 수 있다. 레일 서포트(15) 각각은, 하단 부분이 한 쌍의 레일 부재를 지지하고, 상단 부분이 반도체 제조 공장의 천장에 정착될 수 있다. 직선 구간(12)을 구성하는 한 쌍의 레일 부재는 직선 형상으로 형성되고, 곡선 구간(13)을 구성하는 한 쌍의 레일 부재는 곡선 형상으로 형성된다. 접속 구간(14)은 직선 형상인 한 쌍의 레일 부재와 곡선 형상인 한 쌍의 레일 부재가 만나는 구성을 가진다. 이러한 한 쌍의 레일 부재는 상측에 주행 면을 제공하고 대향하는 내측에 안내 면을 제공하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 급전 유닛(40)은 주행 레일(10)의 하부에 이송 경로(11)를 따라 설치된 급전 라인(electricity supply line, 41)을 포함한다. 급전 라인(41)은 한 쌍으로 구성된다. 급전 라인(41)은 한 쌍의 레일 부재 사이에 배치되고 주행 레일(10)에 장착된 라인 서포트(42)들에 의하여 지지될 수 있다. 급전 라인(41)은 구동 전력을 제공하는 전원 공급 장치와 전기적으로 연결된다. 일례로, 급전 라인(41)은, 이송 경로(11)의 직선 구간(12)에만 설치되고, 이송 경로(11)의 곡선 구간(13)과 접속 구간(14)에는 설치되지 않을 수 있다. 이에, 이송 경로(11)는 급전 라인(41)이 설치된 급전 구간 및 급전 라인(41)이 설치되지 않은 무급전 구간을 가질 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 물품 이송 차량(20) 각각은, 주행 레일(10)을 따라 주행하는 비히클(100), 비히클(100)의 하부에서 물품인 FOUP을 지지하는 호이스트 장치(200), 급전 라인(41)으로부터 구동 전력을 비접촉 방식으로 제공 받는 전원 장치(300)를 포함한다. 호이스트 장치(200)는 비히클(100)과 함게 이동되고 물품을 지지한다. 전원 장치(300)는 비히클(100)의 하부 또는 호이스트 장치(200)의 상부에 급전 라인(41)과 대향하도록 제공된 수전 유닛을 포함한다. 수전 유닛은 픽업 코일(pickup coil)과 정류기를 포함할 수 있다. 급전 라인(41)에 교류 전류가 흐르기 때문에 급전 라인(41)의 가까이 발생하는 자속의 방향과 강도가 항상 변동한다. 픽업 코일은 이러한 자속의 변동에 따라 전자 유도에 의하여 발전압을 발생시킬 수 있다. 발생된 발전압은 교류 전압이지만 정류기에 의하여 직류 전압으로 변환되어 물품 이송 차량(20)에 공급될 수 있다.
비히클(100)은 복수로 구성될 수 있다. 도 3과 도 4는 비히클(100)이 전후로 배열된 전방 비히클(100A)과 후방 비히클(100B)로 구성될 수 있음을 예시한다.
이와 같은 비히클(100)은 차체(110), 주행 휠(120)들, 차축(132, 134), 구동 장치(140, 150), 안내 휠(160)들 및 조향 휠(170)을 포함한다.
주행 휠(120)들은 차체(110)가 주행 레일(10)을 따라 주행 가능하도록 차체(110)에 이동성을 부여한다. 차축(132, 134)은 좌우 방향으로 연장된다. 차축(132, 134)의 좌우 양단 부분에는 각각 주행 휠(120)이 장착되어, 주행 휠(120)들은 양쪽으로 배치된다. 양쪽의 주행 휠(120)은 한 쌍의 레일 부재의 상측에 마련된 주행 면에 접촉된다.
도 5를 참조하면, 차축(132, 134)은, 차체(110)의 내부 공간에 배치되고, 양단 부분이 각각 차체(110)의 좌우를 관통하여 차체(110)의 외부로 돌출될 수 있다. 이러한 차축(132, 134)은 구동 축(132) 및 좌우 양쪽의 휠 축(134)으로 분할된 구성을 가진다. 양쪽의 휠 축(134)은 차체(110)의 좌우 양쪽에 각각 회전 가능하게 장착된다. 양쪽의 휠 축(134) 각각에는 주행 휠(120)이 장착되어, 양쪽의 주행 휠(120)은 휠 축(134)가 함께 회전될 수 있다. 양쪽의 휠 축(134) 사이에는 구동 축(132)이 회전 가능하게 제공된다. 구동 축(132) 및 양쪽의 휠 축(134)은 좌우 방향을 따라 일렬로 배치되어 끝이 서로 대향한다. 차체(110)에는 구동 축(132) 및 양쪽의 휠 축(134)을 각각 회전 가능하도록 지지하는 베어링(bearing) 등의 회전 지지 부재가 구비될 수 있다.
구동 장치(140, 150)는 양쪽의 주행 휠(120)을 구동시킨다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 장치(140, 150)는, 구동 축(132)을 회전시키는 축 구동 유닛(140), 그리고 축 구동 유닛(140)에 의하여 회전되는 구동 축(132)으로부터 양쪽의 휠 축 각각(134)으로의 동력 전달을 단속하는 단속 유닛(150)을 포함한다.
축 구동 유닛(140)은, 회전 모터(142), 그리고 회전 모터(142)의 회전력을 구동 축(132)에 전달하는 벨트 전동 기구를 포함한다. 또한, 축 구동 유닛(140)은 회전 모터(142)의 회전 속도를 감소시켜 벨트 전동 기구(144, 146, 148)에 전달하기 위한 감속기를 더 포함할 수 있다. 벨트 전동 기구(144, 146, 148)는, 회전 모터(142)의 축에 장착된 구동 풀리(144), 구동 축(132)에 장착된 종동 풀리(146), 그리고 구동 풀리(144)와 종동 풀리(146)에 걸리도록 감긴 벨트(148)를 포함한다. 벨트 전동 기구(144, 146, 148)는, V 벨트(V-belt)를 사용하는 V 벨트 전동 기구일 수도 있고, 타이밍 벨트(timing belt)를 사용하는 타이밍 벨트 전동 기구일 수도 있다. 물론, 실시 조건 등에 따라서는, 벨트 전동 기구(144, 146, 148) 대신 체인 전동 기구가 적용될 수도 있다.
단속 유닛(150)은 구동 축(132)과 양쪽의 휠 축(134) 사이 각각에 제공된 전자 클러치를 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 각각의 전자 클러치는, 서로 짝을 이루는 클러치 디스크(152, 154)를 포함하고, 클러치 디스크(152, 154)가 구동 축(132)과 휠 축(134)에 각각 장착되며, 전자기력을 이용하여 클러치 디스크(152, 154)를 접근시키도록 구성될 수 있다. 양쪽의 전자 클러치에 전류를 공급하면, 구동 축(132)과 양쪽의 휠 축(134)이 접속되어 구동 축(132)의 회전력이 양쪽의 휠 축(134)으로 전달된다. 이와 반대로, 양쪽의 전자 클러치에 전류 공급을 차단하면, 구동 축(132)과 양쪽의 휠 축(134)의 접속이 차단되어 구동 축(132)의 회전력이 양쪽의 휠 축(134)으로 전달되지 않는다.
이와 같은 단속 유닛(150)에 의하면, 구동 장치(140, 150)는, 양쪽의 주행 휠(120)을 모두 함께 구동시키는 제1 구동 모드로 작동할 수도 있고, 양쪽 중 선택된 어느 한쪽의 주행 휠(120)을 구동시키는 제2 구동 모드로 작동할 수도 있다. 도 4를 기준으로 살펴볼 때, 구동 장치(140, 150)가 제2 구동 모드로 작동되면, 양쪽의 주행 휠(120) 중에서, 좌측의 주행 휠은 회전력을 제공 받아 구동되고, 우측의 주행 휠은 그것의 휠 축(134)과 구동 축(132)의 접속이 차단되어 아이들링(idling) 상태로 유지될 수 있다. 또는, 이와 반대로, 양쪽의 주행 휠(120) 중에서, 우측의 주행 휠은 구동되고, 좌측의 주행 휠은 아이들링 상태로 유지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비는 제어 유닛(도 7 참조)을 더 포함한다. 제어 유닛은 물품 이송 차량(20) 각각에 설치되어 물품 이송 차량(20) 각각을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 설비는 물품 이송 차량(20) 각각의 주행 위치를 나타내는 위치 정보를 기반으로 물품 이송 차량(20) 각각의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 물품 이송 차량(20) 각각에 대한 위치 정보에 의하면, 물품 이송 차량(20)들이 이송 경로(11)에서 직선 구간(12) 또는 곡선 구간(13)에 진입하였는지, 직선 구간(12) 또는 곡선 구간(13)을 통과하였는지 등을 기반으로 물품 이송 차량(20) 각각을 제어할 수 있다. 일례로, 제어 유닛은 물품 이송 설비 전체의 작동을 제어하는 통합 제어 장치(OCS)로부터 지령을 수신하여 물품 이송 차량(20)의 작동을 제어할 수 있다.
제어 유닛은, 물품 이송 차량(20)이 직선 구간(12)을 통과하는 동안에는 구동 장치(140, 150)를 제1 구동 모드(양쪽 주행 휠 모두 구동)로 작동시키고, 물품 이송 차량(20)이 곡선 구간(13)을 통과하는 동안에는 구동 장치(140, 150)를 제2 구동 모드(선택된 어느 한쪽 주행 휠만 구동)로 작동시킨다. 구체적으로, 제어 유닛은, 단속 유닛(150)을 구성하는 전자 클러치를 제어함으로써, 구동 장치(140, 150)를 제1 구동 모드 또는 제2 구동 모드로 작동시킨다.
도 7은 물품 이송 차량(20)이 곡선 구간(13)을 통과하는 동안에 구동 장치(140, 150)가 제어 유닛에 의하여 제2 구동 모드로 작동되는 상태를 예시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 물품 이송 차량(20)이 우측으로 굽은 곡선 구간(13)을 통과하는 동안, 양쪽의 주행 휠(120) 중에서, 곡선 구간(13)의 내측으로 위치하는 우측의 주행 휠은 동력 전달에 의하여 구동되고, 곡선 구간(13)의 외측으로 위치하는 좌측의 주행 휠은 동력 차단에 의하여 아이들링 상태로 유지될 수 있다. 만약, 물품 이송 차량(20)이 우측이 아닌 좌측으로 굽은 곡선 구간(13)을 통과한다면, 양쪽의 주행 휠(120) 중에서, 곡선 구간(13)의 내측으로 위치하는 좌측의 주행 휠은 동력 전달에 의하여 구동되고, 곡선 구간(13)의 외측으로 위치하는 우측의 주행 휠은 동력 차단에 의하여 아이들링 상태로 유지될 수 있다. 실시 조건 등에 따라서는, 물품 이송 차량(20)이 곡선 구간(13)을 통과하는 동안에 곡선 구간(13)의 내측이 아닌 외측으로 위치하는 주행 휠(120)만을 구동시키도록 제어할 수도 있다. 또는, 곡선 구간(13)의 굽은 방향에 상관없이 양쪽 중 어느 한쪽의 주행 휠(120)만을 구동시키도록 제어할 수도 있다.
이와 같이, 물품 이송 차량(20)이 곡선 구간(13)을 통과하는 동안에 구동 장치(140, 150)가 제어 유닛에 의하여 제2 구동 모드로 작동되면, 양쪽의 주행 휠(120) 중에서, 어느 한쪽의 주행 휠은 동력으로 구동되고, 다른 쪽의 주행 휠은 아이들링 상태(자유 회전이 가능한 상태)로 유지되기 때문에, 한 쌍의 레일 부재가 곡선 구간(13)에서 반경이 서로 다름에 따라 발생할 수 있는 주행 불안정성이 해소된다. 또한, 곡선 구간(13)에서의 주행 불안정성을 해소하기 위하여 종래에 요구되었던 어느 한쪽의 주행 휠을 부상시키는 구성 등이 불필요하기 때문에, 구조를 전체적으로 단순화할 수 있다. 도 5 등에는 주행 휠(120)이 내측의 메인 휠(122) 및 반경이 메인 휠(122)에 비하여 작은 외측의 서브 휠(124)로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 서브 휠(122)은 곡선 구간(13)에서의 주행 불안정성 해소를 위하여 종래에 요구되었던 어느 한쪽의 주행 휠을 부상시키는 구성에 해당하므로 생략될 수 있다.
안내 휠(160)들은 차체(110)의 하부에 좌우의 양쪽으로 배치되고 한 쌍의 레일 부재의 서로 대향하는 내측에 마련된 안내 면에 각각 접촉된다. 조향 휠(170)은 차체(110)의 상부에 좌우 방향으로 이동 가능하도록 장착되고 액추에이터 등에 의하여 좌우로 이동된다. 조향 휠(170)은 접속 구간(14)의 상방에서 직선 주행을 안내하는 직선 조향 레일과 곡선 주행을 안내하는 곡선 조향 레일에 선택적으로 접촉될 수 있다.
호이스트 장치(200)는 호이스트 하우징(hoist housing, 210)을 포함한다. 호이스트 하우징(210)은 주행 레일(10)의 하방에서 비히클(100)과 서로 연결된다. 차체(110)의 하부와 호이스트 하우징(210)의 상부는 적어도 하나 이상의 연결기에 의하여 상하 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 호이스트 하우징(210)은 물품이 수용되는 수용 공간(212)을 제공한다. 호이스트 하우징(210)은 물품을 수용 공간(212)에서 좌우 방향으로 이동시키고 하측 방향으로 이동시킬 수 있게 좌우 양옆 및 하측이 모두 개방된 구조를 가지도록 형성된다.
게다가, 호이스트 장치(200)는, 물품을 그립하거나 언그립하기 위한 핸드 유닛(220), 그리고 핸드 유닛(220)을 제1 위치와 제2 위치 간에 이동시키는 핸드 이동 유닛을 더 포함한다. 제1 위치는 핸드 유닛(220)이 그립한 물품이 호이스트 하우징(210)의 수용 공간(212)에 수용되는 위치이고, 제2 위치는 이러한 제1 위치로부터 벗어난 위치에 해당하는 호이스트 하우징(210)의 외부이다. 호이스트 장치(200)는 핸드 이동 유닛으로서 상하 구동 유닛(230), 회전 구동 유닛(240) 및 수평 구동 유닛(250)을 포함한다.
핸드 유닛(220)은, 물품에 대한 그립 및 언그립을 수행하는 핸드, 그리고 핸드를 지지하는 핸드 서포트를 포함할 수 있다. 상하 구동 유닛(230)은 핸드 유닛(220)을 상하 방향으로 이동시킨다. 상하 구동 유닛(230)은 적어도 하나 이상의 벨트(belt)를 드럼(drum)에 대하여 와인딩(winding)하거나 언와인딩(unwinding)하는 방식으로 핸드 유닛(220)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 회전 구동 유닛(240)은 핸드 유닛(220)을 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키고, 수평 구동 유닛(250)은 핸드 유닛(220)을 좌우 방향으로 이동시킨다. 일례로, 핸드 유닛(220)을 상하 구동 유닛(230)에 의하여 상하 방향으로 이동시키고, 상하 구동 유닛(230)을 회전 구동 유닛(240)에 의하여 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키며, 회전 구동 유닛(240)을 수평 구동 유닛(250)에 의하여 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 핸드 유닛(220)에 의하여 그립된 물품을 상하 방향으로 이동시키거나 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키거나 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
설명되지 않은 도면 부호 450은 물품 이송 차량(20)에 각각 제공되어 전방의 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서(obstacle detection sensor)이다. 장애물 감지 센서(450)는 물품 이송 차량(20)의 전방에 배치될 수 있다. 예를 들어, 장애물 감지 센서(450)는 호이스트 하우징(210)의 전면 부분에 장착될 수 있다. 장애물 감지 센서(300)는, 광을 전방으로 조사하는 발광기, 그리고 장애물에 의하여 반사된 발광기로부터의 광을 수광하는 수광기를 포함할 수 있다. 발광기는 장애물 감지 면적 증대를 위하여 광을 점차적으로 확산되는 선 형상 또는 면 형상으로 조사할 수 있다.
이와 같은 장애물 감지 센서(450)는 물품 이송 차량(20)들이 이송 경로(11)를 따라 이동하는 동안에 전방의 장애물을 감지한다. 장애물 감지 센서(450)로부터 전방으로 일정한 거리 이내에 장애물이 존재하여 수광기에 발광기로부터의 광이 수광되면, 해당 물품 이송 차량(20)에 대하여 주행 속도를 감소시키거나 정지시켜 해당 물품 이송 차량(20)이 장애물과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 해당 물품 이송 차량(20)의 전방에 장애물이 존재함을 나타내는 메시지를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 전방의 장애물은 다른 물품 이송 차량(20)일 수 있다. 이 경우, 물품 이송 차량(20)들의 후방에는 발광기로부터의 광을 후방으로 반사시키는 반사 면이 구비될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수도 있고 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.
1: 반도체 제조 설비
10: 주행 레일
11: 이송 경로
12: 직선 구간
13: 곡선 구간
20: 물품 이송 차량
100: 비히클
110: 차체
120: 주행 휠
132: 구동 축
134: 휠 축
140: 축 구동 유닛
150: 단속 유닛
160: 안내 휠
170: 조향 휠
200: 호이스트 장치
300: 전원 장치

Claims (9)

  1. 양쪽의 주행 휠에 의하여 한 쌍의 레일 부재 상에서 주행 가능한 차체와;
    양쪽의 상기 주행 휠을 함께 구동시키는 제1 구동 모드, 그리고 양쪽 중 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만을 구동시키는 제2 구동 모드로 작동 가능한 구동 장치를 포함하는,
    비히클.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체의 양쪽 각각에는 상기 주행 휠이 적용된 휠 축이 회전 가능하도록 장착되고,
    양쪽의 상기 휠 축 사이에는 구동 축이 배치되며,
    상기 구동 장치는,
    상기 구동 축을 회전시키는 축 구동 유닛과;
    상기 축 구동 유닛에 의하여 회전되는 상기 구동 축으로부터 양쪽의 상기 휠 축 각각으로의 동력 전달을 단속하는 단속 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    비히클.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 단속 유닛은,
    상기 구동 축과 양쪽의 상기 휠 축 사이 각각에 제공된 전자 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    비히클.
  4. 천장 측에 직선 구간과 곡선 구간을 포함하는 이송 경로를 제공하기 위한 한 쌍의 레일 부재가 구비된 주행 레일과;
    상기 주행 레일을 따라 주행하는 비히클 및 상기 비히클의 하부에서 물품을 지지하는 호이스트 장치를 가진 적어도 하나 이상의 물품 이송 차량과;
    상기 물품 이송 차량의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 비히클은,
    양쪽의 주행 휠에 의하여 한 쌍의 상기 레일 부재 상에서 주행 가능한 차체와;
    양쪽의 상기 주행 휠을 함께 구동시키는 제1 구동 모드, 그리고 양쪽 중 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만 구동시키는 제2 구동 모드로 작동 가능한 구동 장치를 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 물품 이송 차량이 상기 직선 구간을 통과하는 동안에는 상기 구동 장치를 상기 제1 구동 모드로 작동시키고,
    상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에는 상기 구동 장치를 상기 제2 구동 모드로 작동시키는,
    물품 이송 설비.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에 양쪽의 상기 주행 휠 중에서 상기 곡선 구간의 내측으로 위치하는 상기 주행 휠만이 구동되도록 상기 구동 장치를 상기 제2 구동 모드로 작동시키는 것을 특징으로 하는,
    물품 이송 설비.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 차체의 양쪽 각각에는 상기 주행 휠이 적용된 휠 축이 회전 가능하도록 장착되고,
    양쪽의 상기 휠 축 사이에는 구동 축이 배치되며,
    상기 구동 장치는,
    상기 구동 축을 회전시키는 축 구동 유닛과;
    상기 축 구동 유닛에 의하여 회전되는 상기 구동 축으로부터 양쪽의 상기 휠 축 각각으로의 동력 전달을 단속하는 단속 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 단속 유닛의 작동을 제어하여 상기 구동 장치를 상기 제1 구동 모드와 상기 제2 구동 모드 중 어느 하나의 모드로 작동시키는 것을 특징으로 하는,
    물품 이송 설비.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단속 유닛은,
    상기 구동 축과 양쪽의 상기 휠 축 사이 각각에 제공된 전자 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    물품 이송 설비.
  8. 천장 측에 직선 구간과 곡선 구간을 포함하는 이송 경로를 제공하는 한 쌍의 레일 부재 상에서 양쪽의 주행 휠에 의하여 주행하는 비히클을 포함하는 물품 이송 차량이 상기 이송 경로를 따라 이동하면서 물품을 이송하는 과정에서,
    상기 물품 이송 차량이 상기 직선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽의 상기 주행 휠을 모두 구동시키고,
    상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에는 양쪽 중 선택된 어느 한쪽의 상기 주행 휠만 구동시키는,
    물품 이송 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 물품 이송 차량이 상기 곡선 구간을 통과하는 동안에 양쪽의 상기 주행 휠 중에서 상기 곡선 구간의 내측으로 위치하는 상기 주행 휠만을 구동시키는 것을 특징으로 하는,
    물품 이송 방법.
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KR101854046B1 (ko) 2016-10-31 2018-05-02 세메스 주식회사 Oht 장치
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