KR20220041392A - 스토커 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치 - Google Patents

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김승원
이슬
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세메스 주식회사
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Abstract

스토커는, 챔버와, 상기 챔버 내측 벽에 구비되며, 캐리어들을 적재하기 위한 다수의 선반들과, 상기 챔버의 내측 상부에 전후 방향을 따라 구비되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재하기 위한 이적재 유닛 및 상기 가이드 레일 및 상기 이적재 유닛에 각각 구비되는 제1 자석 및 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시키기 위한 하중 감소 유닛을 포함할 수 있다.

Description

스토커 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치{Stocker and apparatus for transferring carrier having the same}
본 발명은 스토커 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비히클에 의해 이송되는 캐리어를 보관하기 위한 스토커 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 반도체 기판, 인쇄회로기판, 레티클 등의 물품은 캐리어에 수납된 상태로 스토커(Stocker)에 보관될 수 있으며, 상기 스토커는 상기 캐리어를 수납하기 위한 복수의 선반들을 구비할 수 있다. 상기 캐리어는 상기 물품에 따라 풉(FOUP), 포스비(FOSB), 매거진, 레티클 포드 등 다양한 종류가 있다.
상기 선반들은 전후 및 상하 방향으로 배열되며, 이적재 유닛이 상기 캐리어를 상기 선반들로 이적재한다. 상기 이적재 유닛은 바닥면에 의해 지지되며, 상기 전후 및 상하 방향으로 이동하면서 상기 캐리어를 이송한다.
상기 이적재 유닛은 전후 가이드 레일 및 랙과 피니언을 이용하여 상기 전후 방향으로 이동한다. 상기 랙과 피니언의 백래시로 인해 상기 이적재 유닛이 상기 전후 방향으로 이동할 때 진동이 크게 발생한다.
상기 이적재 유닛은 상하 가이드 레일을 따라 상기 상하 방향으로 이동한다. 상기 이적재 유닛이 상기 상하 방향으로 이동하는 거리가 길수록 상기 이적재 유닛에 흔들림이 발생할 수 있다. 기 이적재 유닛의 안정성 저하를 방지하기 위해 상기 이적재 유닛은 상기 상하 방향의 이동이 제한된다. 비히클이 주행하기 위한 주행 레일이 다층으로 구성되더라도 상기 스토커는 상기 다층의 주행 레일 중 최하층의 비히클과 상기 캐리어를 주고받을 수 있다. 따라서, 상기 스토커의 활용도가 저하될 수 있다.
본 발명은 다층의 주행 레일들의 비히클과 캐리어를 주고받을 수 있으며, 이적재 유닛에서 발생하는 진동을 감소시킬 수 있는 스토커 및 이를 갖는 캐리어 이송 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 스토커는, 챔버와, 상기 챔버 내측 벽에 구비되며, 캐리어들을 적재하기 위한 다수의 선반들과, 상기 챔버의 내측 상부에 전후 방향을 따라 구비되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재하기 위한 이적재 유닛 및 상기 가이드 레일 및 상기 이적재 유닛에 각각 구비되는 제1 자석 및 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시키기 위한 하중 감소 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 이적재 유닛은, 상기 가이드 레일을 따라 이동하며, 상기 가이드 레일과 접촉하는 주행 휠을 갖는 주행부와, 상기 주행부의 하단에 고정되며 상하 방향으로 연장하는 프레임 및 상기 프레임을 따라 상기 상하 방향을 따라 이동 가능하도록 구비되며, 상기 캐리어를 이적재하기 위한 로봇암을 갖는 이송 로봇을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제1 자석은 상기 가이드 레일의 전체에 구비되고, 상기 제2 자석은 상기 주행부에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스토커는, 상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 상기 이적재 유닛이 상기 전후 방향으로 이동하면서 발생하는 상기 이적재 유닛의 흔들림 방향을 측정하기 위한 센서부와, 상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 균형 질량체의 위치를 변경하여 상기 이적재 유닛의 흔들림을 감소시키는 흔들림 감쇠부 및 상기 센서부에서 측정된 상기 이적재 유닛의 흔들림 방향에 따라 상기 균형 질량체의 위치를 변경하도록 상기 흔들림 감쇠부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 흔들림 감쇠부는, 상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 상기 이적재 유닛의 흔들림을 감소시키기 위한 상기 균형 질량체 및 상기 균형 질량체와 연결되며, 상기 균형 질량체의 위치를 변경시키기 위해 상기 균형 질량체를 상기 전후 방향으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스토커는, 상기 챔버의 측면을 관통하도록 서로 다른 높이에 각각 구비되고, 상기 캐리어를 상기 챔버 내부와 외부 사이에서 이동시키는 포트들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 포트들은 다층의 주행 레일들의 하부에 각각 위치하며, 상기 주행 레일들은 상기 캐리어를 이송하기 위한 비히클들이 주행할 수 있다.
본 발명에 따른 캐리어 이송 장치는, 다층으로 이루어지는 주행 레일들 및 상기 캐리어를 고정하여 상기 주행 레일들을 따라 주행하는 비히클들을 포함하는 이송 유닛 및 상기 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 캐리어들을 보관하는 스토커를 포함하고, 상기 스토커는, 챔버와, 상기 챔버 내측 벽에 구비되며, 캐리어들을 적재하기 위한 다수의 선반들과, 상기 챔버의 내측 상부에 전후 방향을 따라 구비되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재하기 위한 이적재 유닛 및 상기 가이드 레일 및 상기 이적재 유닛에 각각 구비되는 제1 자석 및 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시키기 위한 하중 감소 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 스토커는 상기 가이드 레일을 따라 상기 이적재 유닛이 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재할 수 있다. 상기 이적재 유닛의 상기 휠이 상기 가이드 레일과 접촉하므로, 상기 이적재 유닛이 상기 전후 방향을 따라 이동할 때 발생하는 진동을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 이적재 유닛의 진동 안정성을 높일 수 있다.
상기 이적재 유닛에서 상기 프레임이 상기 주행부의 하단에 고정되므로, 상기 프레임의 상기 상하 방향 길이를 길게 할 수 있다. 상기 포트들을 상기 다층 레일들의 하부에 각각 구비할 수 있으므로, 상기 스토커는 상기 다층의 주행 레일들의 상기 비히클들과 각각 상기 캐리어를 주고받을 수 있다. 따라서, 상기 스토커의 활용도를 높일 수 있다.
또한, 상기 스토커는 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 이적재 유닛의 상기 상하 방향 길이를 길게 하더라도 상기 이적재 유닛에 의해 상기 가이드 레일에 하중이 과도하게 가해지는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 센서부에서 측정된 상기 이적재 유닛의 흔들림 방향에 따라 상기 진동 감쇠부의 상기 균형 질량체의 위치를 변경하여 상기 이적재 유닛의 흔들림을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 이적재 유닛이 상기 전후 방향으로 이동할 때 발생하는 흔들림을 신속하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 이송 장치를 설명하기 위한 정면 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스토커를 설명하기 위한 측면 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가이드 레일, 이적재 유닛 및 하중 감소 유닛을 설명하기 위한 부분 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 센서부, 진동 감쇠부 및 제어부를 설명하기 위한 부분 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 정면 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스토커를 설명하기 위한 측면 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 가이드 레일, 이적재 유닛 및 하중 감소 유닛을 설명하기 위한 부분 정면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 센서부, 진동 감쇠부 및 제어부를 설명하기 위한 부분 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 캐리어 이송 장치(300)는 캐리어(10)를 이송하기 위한 것으로, 이송 유닛(100) 및 스토커(200)를 포함할 수 있다.
상기 캐리어(10)는 내부에 다양한 물품을 수납할 수 있다. 상기 물품의 예로는 반도체 기판, 인쇄회로기판, 레티클 등을 들 수 있으며, 상기 캐리어(10)의 예로는 풉(FOUP), 포스비(FOSB), 매거진, 레티클 포드 등을 들 수 있다.
상기 이송 유닛(100)은 상기 물품에 대한 가공 공정이 이루어지는 공정 장치들(미도시) 사이에서 상기 캐리어(10)들을 이송한다.
일 예로, 상기 이송 유닛(100)은 OHT (Overhead Hoist Transport)일 수 있다.
구체적으로, 상기 이송 유닛(100)은 주행 레일(110)들 및 비히클(120)들을 포함할 수 있다.
상기 주행 레일(110)들은 천장에 고정되며, 상기 비히클(120)들이 순환하도록 고리 형상을 갖는다.
상기 비히클(120)들은 상기 캐리어(10)를 고정하며, 상기 주행 레일(110)들을 따라 주행할 수 있다.
상기 비히클(120)들은 상기 주행 레일(110)들을 따라 이동하면서 상기 캐리어(10)를 상기 공정 장치들이나 상기 스토커(200)로 로딩하거나, 상기 공정 장치들이나 스토커(200)로부터 상기 캐리어(10)를 언로딩한다. 상기 비히클(120)은 상기 캐리어(10)를 승하강시켜 상기 캐리어(10)를 로딩 및 언로딩할 수 있다.
구체적으로 도시되지는 않았지만, 상기 비히클(120)은 주행부, 프레임부, 슬라이드부, 호이스트부, 핸드부를 포함한다.
상기 주행부는 상기 비히클(120)을 상기 주행 레일(110)을 따라 이동시킨다. 상기 주행부의 양 측면에 주행 휠이 구비된다. 상기 주행 휠은 별도의 구동부에 의해 회전한다. 따라서, 상기 비히클(120)이 상기 주행 레일(110)을 따라 주행한다.
한편, 상기 주행부는 상부면에 조향 휠을 구비한다. 상기 조향 휠은 상기 주행 레일(110)의 상방에 구비되는 조향 레일(미도시)과 선택적으로 접촉할 수 있다. 상기 주행 레일(110)의 분기 지점 또는 합류 지점에서 상기 비히클(120)의 주행 방향을 조절할 수 있다.
상기 프레임부는 상기 주행부의 하부면에 고정된다. 상기 프레임부는 상기 캐리어(10)를 수용하기 위해 내부가 빈 형태를 갖는다. 또한, 상기 프레임부는 하부면과 일측면이 개방될 수 있다. 따라서, 상기 캐리어(10)가 상기 비히클(120)의 상하 방향을 따라 수직 이동하거나, 상기 비히클(120)의 주행 방향과 수직한 방향으로 수평 이동할 수 있다.
상기 슬라이드부는 상기 프레임부의 내측 상부면에 구비된다. 상기 슬라이드부는 상기 호이스트부를 상기 수평 방향으로 수평 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 호이스트부는 상기 프레임부의 개방된 일측면을 통해 수평 이동할 수 있다.
상기 호이스트부는 상기 슬라이드부의 하부면에 상기 수평 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.
상기 주행 레일(110)들은 단층으로 구비될 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 복층으로 구비될 수도 있다. 상기 주행 레일(110)들이 상기 복층으로 구비되는 경우, 상기 이송 유닛(100)이 이송할 수 있는 캐리어(10)의 개수를 늘일 수 있다. 따라서, 상기 캐리어 이송 장치(300)의 이송 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 스토커(200)는 상기 이송 유닛(100)과 상기 캐리어(10)를 주고받으며, 상기 캐리어(10)를 보관한다.
상기 스토커(200)는 챔버(210), 선반들(220), 포트들(230), 가이드 레일(240), 이적재 유닛(250), 하중 감소 유닛(260), 센서부(270), 흔들림 감쇠부(280) 및 제어부(290)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(210)는 상기 캐리어(10)를 수용하기 위한 공간을 제공한다. 상기 챔버(210)는 바닥면으로부터 상기 천장까지 연장할 수 있다.
상기 선반들(220)은 상기 캐리어(10)를 수납하여 보관한다. 상기 선반들(220)은 전후 방향(X축 방향) 및 상하 방향(Z축 방향)으로 배열될 수 있다.
일 예로, 도시된 바와 같이 상기 선반들(220)은 2열로 서로 마주보며 평행하도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았지만, 상기 선반들(220)을 1열로 배치될 수도 있다.
상기 포트들(230)은 2열로 배열된 선반들(220) 중 어느 한 열에 구비될 수 있다. 상기 포트들(230)은 서로 다른 높이에 각각 배치될 수 있다. 상 포트들(230)은 상기 선반들(220)로부터 상기 이송 유닛(100)과 인접하도록 연장할 수 있다. 예를 들면, 상기 포트들(230)은 좌우 방향(Y축 방향)으로 연장할 수 있다. 이때, 상기 포트들(230)은 상기 주행 레일들(110)의 하부에 각각 위치할 수 있다.
상기 포트들(230)은 상기 이송 유닛(100)으로부터 상기 캐리어(10)를 전달받거나 상기 이송 유닛(100)으로 상기 캐리어(10)를 전달한다.
구체적으로, 상기 포트들(230)은 상기 캐리어(10)를 상기 좌우 방향으로 이송하기 위한 이송부(231)를 포함할 수 있다. 상기 이송부(231)의 예로는 새들(saddle) 또는 컨베이어를 들 수 있다. 상기 이송부(231)가 상기 캐리어(10)를 상기 좌우 방향으로 이동시키므로, 상기 포트들(230)은 상기 이송 유닛(100)으로부터 상기 캐리어(10)를 전달받아 상기 선반들(220)을 향해 상기 좌우 방향으로 이송하거나, 상기 선반들(220)로부터 상기 이송 유닛(100)으로 상기 캐리어(10)를 전달할 수 있다. 상기 이송 유닛(100)이 상기 스토커(200)와 이격되어 있더라도 상기 포트들(230)을 이용하여 상기 이송 유닛(100)과 상기 스토커(200) 사이에서 상기 캐리어(10)를 신속하게 이송할 수 있다.
한편, 상기 포트들(230)은 상기 캐리어(10)를 상기 좌우 방향으로 이송하지 않고 상기 캐리어(10)를 단순 지지할 수도 있다.
상기 포트들(230)은 상기 주행 레일들(110)의 하부에 각각 위치하므로, 상기 포트들(230)은 상기 각 주행 레일들(110)의 상기 비히클들(120)과 상기 캐리어(10)를 주고받을 수 있다. 따라서, 상기 스토커(200)가 상기 주행 레일들(110)의 상기 비히클들(120)과 각각 상기 캐리어(10)를 주고받을 수 있으므로, 상기 스토커(200)의 활용도를 높일 수 있다.
상기 가이드 레일(240)은 상기 챔버(210)의 내측 상부에 상기 전후 방향을 따라 구비될 수 있다. 상기 가이드 레일(240)은 상기 챔버(210)에 고정될 수 있다. 상기 가이드 레일(240)은 2열로 배열된 상기 선반들(220) 사이에 위치할 수 있다. 상기 선반들(220)이 1열로 구비되는 경우, 상기 가이드 레일(240)은 상기 선반들(220)의 전방에 배치할 수 있다.
상기 이적재 유닛(250)은 상기 가이드 레일(240)을 따라 이동하면서 상기 캐리어(10)를 상기 선반들(220)에 이적재할 수 있다.
상기 이적재 유닛(250)은 주행부(251), 프레임(253), 이송 로봇(255)을 포함할 수 있다.
상기 주행부(251)는 상기 가이드 레일(240)을 따라 이동한다. 구체적으로, 상기 주행부(251)는 상기 가이드 레일(240)과 접촉하는 주행 휠들(252)을 가지며, 상기 주행 휠들(252)이 회전하면서 상기 주행부(251)가 상기 전후 방향을 따라 이동할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 주행부(151)는 상기 주행 휠들(252)을 회전시켜 상기 주행부(251)를 상기 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 구동부를 구비할 수 있다.
상기 프레임(253)은 상기 주행부(251)의 하단에 고정되며, 상하 방향으로 연장한다. 일 예로, 상기 프레임(253)은 대략 직각 육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 이송 로봇(255)은 상기 프레임(253)의 내부에 구비되며, 상기 프레임(253)을 따라 상기 상하 방향을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다. 상기 이송 로봇(255)을 상기 상하 방향으로 이동시키기 위해 상기 이송 로봇(255)은 제2 구동부를 구비할 수 있다.
또한, 이송 로봇(255)은 상기 캐리어(10)의 적재와 전달을 위해 로봇암(256)을 구비할 수 있으며, 상기 로봇암(256)은 상기 선반들(220) 및 상기 포트들(230)을 향하여 이동 가능하게 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 로봇암(256)은 상기 좌우 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 이송 로봇(255)은 상기 로봇암(256)을 상기 좌우 방향으로 구동하기 위한 제3 구동부를 구비할 수 있다. 또한, 상기 로봇암(256)은 회전 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 이송 로봇(255)은 상기 로봇암(256)을 회전 구동하기 위한 제4 구동부를 구비할 수 있다.
일 예로서, 상기 제1 내지 제4 구동부들은 모터 및 타이밍 벨트와 풀리들을 포함하는 동력 전달 장치를 이용하여 각각 구성될 수 있다.
상기 주행부(251)가 상기 전후 방향을 따라 이동하고, 상기 이송 로봇(255)이 상기 상하 방향을 따라 이동하고, 상기 로봇암(256)이 상기 좌우 방향으로 이동하고 회전 가능하므로, 상기 이적재 유닛(250)이 상기 선반들(220)과 상기 포트들(230) 사이에서 상기 캐리어(10)를 안정적으로 이송할 수 있다.
상기 주행부(251)가 상기 주행 휠들(252)을 이용하여 상기 가이드 레일(240)을 따라 이동하므로, 상기 이적재 유닛(250)이 상기 전후 방향을 따라 이동할 때 발생하는 진동을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 가이드 레일(240)에는 전원 공급 케이블(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 전원 공급 케이블은 상기 이적재 유닛(250)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다.
일 예로, 상기 전원 공급 케이블은 비접촉 방식으로 상기 이적재 유닛(250)으로 전원을 공급할 수 있다. 이때, 상기 전원 공급 케이블은 유도 케이블일 수 있다.
이와 달리, 상기 전원 공급 케이블은 접촉 방식으로 상기 이적재 유닛(250)으로 전원을 공급할 수 있다.
상기 하중 감소 유닛(260)은 상기 가이드 레일(240)에 구비되는 제1 자석(261) 및 상기 이적재 유닛(250)에 구비되는 제2 자석(263)을 포함할 수 있다.
상기 제1 자석(261)은 상기 가이드 레일(240)의 전체에 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 자석(261)은 하나가 상기 가이드 레일(240)과 동일한 길이를 갖도록 구비되거나, 다수개가 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 제2 자석(263)은 상기 주행부(251)에 구비될 수 있다.
상기 제1 자석(261)과 상기 제2 자석(263)은 영구 자석일 수 있다. 이때, 상기 영구 자석은 네오디움 자석일 수 있다. 이와 달리 상기 제1 자석(261)과 상기 제2 자석(263)은 전자석일 수 있다.
상기 제1 자석(261)과 상기 제2 자석(263)은 서로 척력이 작용하도록 구비될 수 있다. 상기 제1 자석(261)과 상기 제2 자석(263) 사이에 척력이 작용하므로, 상기 하중 감소 유닛(260)은 상기 이적재 유닛(250)이 상기 가이드 레일(240)에 가하는 하중을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 이적재 유닛(250)의 상기 상하 방향 길이를 길게 하더라도 상기 이적재 유닛(250)의 무게로 인해 상기 가이드 레일(240)에 하중이 과도하게 가해지는 것을 방지할 수 있다.
상기 센서부(270), 상기 흔들림 감쇠부(280) 및 상기 제어부(290)는 상기 이적재 유닛(250)의 하단부, 즉 상기 프레임(253)의 하단부에 구비될 수 있다.
상기 센서부(270)는 상기 이적재 유닛(250)이 상기 전후 방향을 따라 이동하면서 발생하는 상기 이적재 유닛(250)의 흔들림 방향을 측정한다.
구체적으로, 상기 센서부(270)는 상기 프레임(253)의 하단부 중앙 부위에 하나가 구비되거나, 상기 프레임(253)의 하단부를 이루는 네 변의 중앙 부위에 각각 구비되거나, 상기 프레임(253)의 하단부 중앙 부위 및 상기 프레임(253)의 하단 부을 이루는 네 변의 중앙 부위에 각각 구비될 수 있다.
상기 센서부(270)의 예로는 가속도센서, 자이로센서, 지자계센서 등을 포함하는 관성 센서를 들 수 있다. 상기 관성 센서를 이용하여 상기 이적재 유닛(250), 구체적으로 상기 프레임(253)이 흔들림 방향 및 흔들림 속도 등을 확인할 수 있다.
상기 흔들림 감쇠부(280)는 균형 질량체(281) 및 구동부(283)를 포함하며, 상기 균형 질량체(281)의 위치를 변경하여 이적재 유닛(250)의 흔들림을 감쇠시킨다.
상기 균형 질량체(281)는 구형이나 육면체 등 다양한 형태를 갖는다. 상기 균형 질량체(281)의 무게는 상기 이적재 유닛(250)의 무게에 따라 달라질 수 있다.
상기 구동부(283)는 상기 균형 질량체(281)와 연결되며, 상기 균형 질량체(281)를 상기 회전시켜 상기 균형 질량체(281)의 위치를 변경시킨다.
예를 들면, 상기 구동부(283)는 상기 프레임(283)의 하부면 중앙에 구비되며, 상기 구동부(283)의 회전축과 균형 질량체(281)는 별도의 연결 부재에 의해 서로 연결된다. 상기 구동부(283)의 구동에 따라 상기 연결 부재로 연결된 상기 균형 질량체(281)가 상기 전후 방향으로 이동한다. 상기 구동부(283)의 예로는 리니어 모터가 사용되는 것이 바람직하나, 상기 균형 질량체(281)의 위치를 변경시키는 것이라면 어느 것이나 무방하다. 따라서, 상기 균형 질량체(281)의 위치가 변경될 수 있다.
상기 제어부(290)는 상기 센서부(270)로부터 상기 프레임(253)의 흔들림 방향에 대한 정보를 전달받는다. 또한, 상기 제어부(290)는 상기 센서부(270)에서 측정된 상기 프레임(253)의 흔들림 방향에 따라 상기 균형 질량체(281)의 위치를 변경하도록 상기 흔들림 감쇠부(280)의 동작을 제어한다.
구체적으로, 상기 이적재 유닛(250)이 상기 전후 방향으로 이동함에 따라 상기 프레임(253)이 상기 전후 방향으로 흔들림이 발생시, 상기 제어부(290)는 상기 균형 질량체(281)의 위치를 변경하도록 상기 흔들림 감쇠부(280)를 제어한다.
예를 들면, 상기 프레임(253)이 전방 방향으로 기울어지면 상기 제어부(290)는 상기 균형 질량체(281)를 상기 프레임(253)의 전후 방향 중심을 기준으로 후방에 위치시키고, 상기 프레임(253)이 상기 후방 방향으로 기울어지면 상기 제어부(290)는 상기 균형 질량체(281)를 상기 프레임(253)의 상기 전후 방향 중심을 기준으로 상기 후방에 위치시킨다. 상기 과정을 반복함으로써 상기 프레임(253)의 상기 전후 방향 흔들림을 감쇠시킬 수 있다.
상기 지적재 유닛(250)이 상기 전후 방향으로 이동하므로, 상기 프레임(253)은 주로 상기 전후 방향으로 흔들리지만, 상기 프레임(253)이 상기 좌우 방향으로 흔들릴 수도 있다. 이 경우, 상기 균형 질량체(281)를 상기 좌우 방향으로 이동시킬 수 있는 상기 흔들림 감쇠부(280)를 추가로 구비하여 상기 프레임(253)의 상기 좌우 방향 흔들림을 감쇠시킬 수도 있다.
상기 이적재 유닛(250)이 상기 전후 방향의 이동에 따라 상기 프레임(253)이 상기 전후 방향이나 상기 좌우 방향으로 흔들리더라도 상기 프레임(253)의 흔들림을 신속하게 줄일 수 있다. 상기 프레임(253)의 흔들림을 줄일 수 있으므로, 상기 이적재 유닛(250)의 이동 안정성을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 스토커에서 상기 이송 유닛이 전후 방향으로 이동할 때 발생하는 상기 이송 유닛의 진동이나 상기 프레임의 흔들림을 감소시킬 수 있으므로, 상기 이송 유닛의 이동 안정성을 높일 수 있다.
또한, 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 상기 하중 감소 유닛으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 이적재 유닛의 상기 상하 방향 길이를 길게 할 수 있다.
그리고, 상기 이적재 유닛이 상기 상하 방향으로 충분히 길어 상기 스토커가 상기 다층의 주행 레일들의 상기 비히클들과 각각 상기 캐리어를 주고받을 수 있다. 따라서, 상기 스토커의 활용도를 높일 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 : 이송 유닛 110 : 주행 레일
120 : 비히클 200 : 스토커
210 : 챔버 220 : 선반
230 : 포트 240 : 가이드 레일
241 : 전원 공급 케이블 250 : 이적재 유닛
251 : 주행부 252 : 주행 휠
253 : 프레임 255 : 이송 로봇
256 : 로봇 암 257 : 가이드 휠
260 : 하중 감소 유닛 261 : 제1 자석
263 : 제2 자석 270 : 센서부
280 : 흔들림 감쇠부 281 : 균형 질량체
283 : 구동부 290 : 제어부
300 : 캐리어 이송 장치 10 : 캐리어

Claims (8)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내측 벽에 구비되며, 캐리어들을 적재하기 위한 다수의 선반들;
    상기 챔버의 내측 상부에 전후 방향을 따라 구비되는 가이드 레일;
    상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재하기 위한 이적재 유닛; 및
    상기 가이드 레일 및 상기 이적재 유닛에 각각 구비되는 제1 자석 및 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시키기 위한 하중 감소 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이적재 유닛은,
    상기 가이드 레일을 따라 이동하며, 상기 가이드 레일과 접촉하는 주행 휠을 갖는 주행부;
    상기 주행부의 하단에 고정되며 상하 방향으로 연장하는 프레임; 및
    상기 프레임을 따라 상기 상하 방향을 따라 이동 가능하도록 구비되며, 상기 캐리어를 이적재하기 위한 로봇암을 갖는 이송 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 자석은 상기 가이드 레일의 전체에 구비되고, 상기 제2 자석은 상기 주행부에 구비되는 것을 특징으로 하는 스토커.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 상기 이적재 유닛이 상기 전후 방향으로 이동하면서 발생하는 상기 이적재 유닛의 흔들림 방향을 측정하기 위한 센서부;
    상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 균형 질량체의 위치를 변경하여 상기 이적재 유닛의 흔들림을 감소시키는 흔들림 감쇠부; 및
    상기 센서부에서 측정된 상기 이적재 유닛의 흔들림 방향에 따라 상기 균형 질량체의 위치를 변경하도록 상기 흔들림 감쇠부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  5. 제4항에 있어서, 상기 흔들림 감쇠부는,
    상기 이적재 유닛의 하단에 구비되며, 상기 이적재 유닛의 흔들림을 감소시키기 위한 상기 균형 질량체; 및
    상기 균형 질량체와 연결되며, 상기 균형 질량체의 위치를 변경시키기 위해 상기 균형 질량체를 상기 전후 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  6. 제1항에 있어서, 상기 챔버의 측면을 관통하도록 서로 다른 높이에 각각 구비되고, 상기 캐리어를 상기 챔버 내부와 외부 사이에서 이동시키는 포트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  7. 제6항에 있어서, 상기 포트들은 다층의 주행 레일들의 하부에 각각 위치하며, 상기 주행 레일들은 상기 캐리어를 이송하기 위한 비히클들이 주행하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  8. 다층으로 이루어지는 주행 레일들 및 상기 캐리어를 고정하여 상기 주행 레일들을 따라 주행하는 비히클들을 포함하는 이송 유닛; 및
    상기 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 캐리어들을 보관하는 스토커를 포함하고,
    상기 스토커는,
    챔버;
    상기 챔버 내측 벽에 구비되며, 캐리어들을 적재하기 위한 다수의 선반들;
    상기 챔버의 내측 상부에 전후 방향을 따라 구비되는 가이드 레일;
    상기 가이드 레일을 따라 이동하면서 상기 캐리어를 상기 선반들에 이적재하기 위한 이적재 유닛; 및
    상기 가이드 레일 및 상기 이적재 유닛에 각각 구비되는 제1 자석 및 제2 자석을 포함하며, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 척력을 이용하여 상기 이적재 유닛이 상기 가이드 레일에 가하는 하중을 감소시키기 위한 하중 감소 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 이송 장치.
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