KR20220120470A - 워크 반송 기구 - Google Patents

Abstract

연마 장치의 풋프린트를 좁게 할 수 있음과 함께, 워크의 반송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 워크 반송 기구를 제공한다. 연마 장치(1)에 있어서 워크(W)를 반송하는 워크 반송 기구(2)는, 로봇(35)과, 로드 트레이(20)와, 로드 암(23)과, 언로드 트레이(30)와, 척 기구(11)와, 척 세정부(21)를 가지며, 로드 트레이(20)는 로봇(35)으로부터 수취한 워크(W)를 척 기구(11)로 이송하도록 구성되어 있고, 로드 암(23)은 로드 트레이(20)를 지지하며, 또한 회동이 자유롭게 구성되어 있고, 언로드 트레이(30)는 척 기구(11)로부터 워크(W)를 수취하고, 로봇(35)에 전달하도록 구성되어 있고, 로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)는 각각 독립적으로 회동이 자유롭게 구성되어 있고, 척 세정부(21)는 척 기구(11)를 세정하도록 구성되어 있고, 또한 로드 암(23)에 형성되어, 로드 트레이(20)와 동시에 회동하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 워크 반송 기구(2)의 배치 면적을 좁게 하여 연마 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 워크(W)의 반송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

워크 반송 기구{WORK CONVEYANCE MECHANISM}

본 발명은 워크 반송 기구에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 CMP(화학적 기계 연마: Chemical Mechanical Polishing)를 행하는 연마 장치가 알려져 있다. 이런 종류의 연마 장치는 반도체 웨이퍼 등의 워크를 척 기구에 반송하는, 워크 반송 기구를 구비하고 있다.

예를 들면, 일본 공표특허공보 2008-512000호에는, 반도체 웨이퍼와 같은 피연마체에 대해 CMP를 행하기 위해 사용되는 연마 장치가 개시되어 있다. 동 문헌에 개시된 연마 장치에서는, 피연마체를 피연마체 캐리어에 전달하기 위해 피벗 가능한, 로드/언로드 컵을 사용하고 있다.

또한 예를 들면, 일본 공개특허공보 2001-60571호 공보에는, CMP 연마 헤드에 웨이퍼를 반송하는 장치가 개시되어 있다. 동 문헌에 개시된 장치는, 버퍼 스테이션과, 반송 로봇과, 로드/언로드 어셈블리를 구비하고, 반송 로봇이 워크 피스를 버퍼 스테이션 및 로드/언로드 어셈블리에 선택적으로 배치한다.

그러나, 상기 종래 기술의 워크 반송 기구에서는, 연마 장치를 소형화하고, 또한 반도체 웨이퍼 등의 생산성을 향상시키기 위해 개선해야 할 점이 있었다.

구체적으로는, 이런 종류의 연마 장치에서는, 척 기구에 부착된 연마 부스러기 등을 제거하기 위한 척 기구를 세정하는 척 세정 기구와, 워크를 반송하는 워크 반송 기구와는 별도로 형성된다. 이러한 구성에서는, 연마 장치의 소형화나 워크의 반송 시간 단축이 어렵다는 문제점이 있었다.

즉, 워크를 반송하는 워크 반송 기구와는 별도로, 척 기구를 세정하는 척 세정 기구가 형성되는 구성에서는, 척 세정 기구를 배설하기 위한 영역이 필요하다. 이 때문에, 연마 장치의 풋프린트가 넓어진다. 또한, 척 세정 기구에는, 척 세정부를 이송하기 위한 구동 수단을 워크 반송 기구의 구동 수단과는 별도로 형성할 필요가 있다.

또한, 워크를 재치한 로드 트레이는, 척 세정 기구의 척 세정부가 척 기구의 위치로 이동하여 척 기구를 세정하고, 세정이 완료된 후 원래의 위치로 돌아올 때까지, 회동시킬 수 없다. 따라서, 척 세정 기구에 의한 척 세정부의 이동 동작에 필요로 하는 시간만큼, 워크의 생산에 관한 시간적 로스가 생기게 된다.

또한 예를 들면, 로드 트레이와 언로드 트레이를 회동시키는 암에, 척 기구를 세정하기 위한 척 세정부가 형성되는 구성도 고려된다. 그러나, 로드 트레이, 언로드 트레이, 및 척 세정부를 하나의 암 상에 형성하여 회동시키는 구성에서는, 로드 트레이, 언로드 트레이, 및 척 세정부의 회동 범위가 넓어진다. 이 때문에, 연마 장치에는, 로드 트레이, 언로드 트레이, 및 척 세정부가 이동하기 위한, 넓은 영역이 필요해진다.

또한, 상기와 같이 로드 트레이, 언로드 트레이, 및 척 세정부를 하나의 암을 회동시킴으로써 이송하는 방식에서는, 암의 회동 각도가 커져, 워크 및 척 세정부의 이송에 시간을 필요로 한다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명에 있어서의 하나의 목적은, 연마 장치의 풋프린트를 삭감할 수 있고, 또한 워크의 반송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는, 워크 반송 기구를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 워크 반송 기구는, 로봇과, 로드 트레이와, 로드 암과, 언로드 트레이와, 척 기구와, 척 세정부를 가지며, 상기 로드 트레이는, 상기 로봇으로부터 수취한 워크를 상기 척 기구에 이송하도록 구성되어 있고, 상기 로드 암은, 상기 로드 트레이를 지지하며, 또한 회동이 자유롭게 구성되어 있고, 상기 언로드 트레이는, 상기 척 기구로부터 상기 워크를 수취하고, 상기 로봇에 전달하도록 구성되어 있고, 상기 로드 트레이와 상기 언로드 트레이는, 각각 독립적으로 회동이 자유롭게 구성되어 있고, 상기 척 세정부는, 상기 척 기구를 세정하도록 구성되어 있고, 또한 상기 로드 암에 형성되어, 상기 로드 트레이와 동시에 회동하도록 구성되어 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 워크 반송 기구는, 로봇으로부터 수취한 상기 워크를 척 기구에 이송하는 로드 트레이와, 상기 척 기구로부터 상기 워크를 수취하여 상기 로봇에 전달하는 언로드 트레이와, 상기 척 기구를 세정하는 척 세정부를 가지며, 상기 로드 트레이와 상기 언로드 트레이는, 독립적으로 회동이 자유롭고, 상기 척 세정부는, 상기 로드 트레이를 지지하는 회동이 자유로운 로드 암에 형성되어, 상기 로드 트레이와 동시에 회동한다. 이러한 구성에 의해, 워크 반송 기구의 배치 면적을 좁게 할 수 있기 때문에, 연마 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 워크의 반송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 로드 트레이와 언로드 트레이는, 각각 독립적으로 회동이 자유롭기 때문에, 로드 트레이가 회동하여 워크를 이송할 때, 언로드 트레이는 회동하지 않고, 소정의 위치에서 대기 가능하다. 또한, 언로드 트레이가 회동하여 워크를 이송할 때에는, 로드 트레이는 회동하지 않고, 소정의 위치에서 대기 가능하다.

따라서, 로드 트레이 및 언로드 트레이의 선회 범위가, 연마 테이블로부터 떨어진 로봇측에까지 미치지 않게 할 수 있다. 이에 의해, 로드 트레이 및 언로드 트레이가 하나의 암에 지지되고, 동일한 회전축을 중심으로 동시에 회동하는 구성에 비해, 로드 트레이 및 언로드 트레이의 회동 영역을 좁게 할 수 있다.

또한, 척 세정부는, 로드 트레이를 지지하는 로드 암에 형성되어 있기 때문에, 척 세정부를 이송하기 위한 반송 기구를 로드 암과 따로 형성할 필요가 없다. 따라서, 워크 반송 기구의 풋프린트를 작게 할 수 있기 때문에, 연마 장치를 소형화할 수 있다.

또한, 척 세정부는, 로드 트레이와 동시에 회동하도록 로드 트레이와 공통의 로드 암에 형성되어 있다. 이 때문에, 척 세정부의 퇴피와, 로드 트레이의 진입을 동시에 행할 수 있다. 따라서, 불필요한 이동을 생략할 수 있어, 반송 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 워크 반송 기구에 의하면, 상기 척 세정부는, 상기 로드 트레이가 상기 워크를 수취하는 상태에 있어서, 평면에서 보아 상기 로드 트레이와 상기 척 기구 사이에 배치되어도 된다. 이에 의해, 로드 트레이 및 척 세정부의 이동 거리, 즉 로드 암의 회동 각도를 작게 하여, 반송 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 워크 반송 기구에 의하면, 상기 로드 트레이의 회동축 및 상기 언로드 트레이의 회동축은, 상기 로드 트레이가 상기 워크를 수취하는 위치와, 상기 언로드 트레이가 상기 워크를 전달하는 위치 사이에 병설되어도 된다. 이에 의해, 워크 반송 기구의 배치 영역을 좁게 할 수 있기 때문에, 연마 장치를 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 워크 수취시의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 척 세정시의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 로드시의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 연마 가공시의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 언로드시의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 워크 반송 기구의 워크 전달시의 상태를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 연마 장치의 워크 반송 기구를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 연마 장치(1)의 워크 반송 기구(2)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.

도 1에 나타내는 연마 장치(1)는 대략 기판 형상의 워크(W)의 표면을 연마하는 장치이다. 구체적으로는, 워크(W)는 예를 들면, 반도체 기판이며, 연마 장치(1)는 예를 들면, 화학적 기계 연마(CMP) 가공을 행하는 장치이다. 즉, 연마 장치(1)는 워크(W)를 형성하는 반도체 등의 표면이나, 반도체 등의 표면에 형성된 각종 피복 등을, 고정밀도로 평탄 형상으로 마감하기 위해 이용된다.

연마 장치(1)는 워크(W)를 연마하는 연마포를 유지하는 연마 테이블(10)과, 워크(W)를 유지하는 척 기구(11)와, 워크(W)를 척 기구(11)에 반송하는 워크 반송 기구(2)를 갖는다.

연마 테이블(10)은 워크(W)를 연마하는 연마포를 흡착 유지하여 회전시키는 장치이다. 구체적으로는, 연마 테이블(10)은 대략 원 형상의 형태를 이루며, 상부에 있는 유지면에 연마포를 유지한 상태로, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 구동되어 회전한다. 한편, 연마포는 예를 들면, 도시하지 않은 감압 장치 등을 이용하여 연마 테이블(10)의 유지면에 진공 흡착되어도 된다.

연마 테이블(10)의 연마포를 유지하는 유지면에는, 도시하지 않은 상재대가 형성되어도 된다. 상재대로는, 예를 들면, 포러스 산화 알루미나, 세라믹스, 금속, 그 밖의 합성 수지의 포러스 소재로 이루어지는 판재가 사용된다.

연마포는 워크(W)를 연마하기 위한 천 부재이다. 연마포로는, 예를 들면, 발포 폴리우레탄 시트, 합성 섬유 등으로 이루어지는 부직포, 그 밖의 펠트가 사용되어도 된다.

척 기구(11)는 연마 대상의 워크(W)를 흡착 유지하여 회전시키는 기구이다. 척 기구(11)는 워크(W)를 유지하는, 대략 원 형상의 유지면을 갖는다. 도 1에 있어서, 척 기구(11)는 그 하측 표면을 유지면으로 하여, 워크(W)를 흡착 유지한다. 척 기구(11)에는, 상하 방향, 즉 유지면에 대해 수직인 방향으로 연재하는 회전축이 형성되어 있다. 워크(W)를 유지하는 척 기구(11)의 유지면은, 대략 중앙에 형성된 회전축을 중심으로 회전이 자유롭게 구성되어 있고, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 구동되어 회전한다. 즉, 워크(W)는 척 기구(11)의 회전축을 중심으로 회전한다.

또한, 연마 장치(1)는 척 기구(11)의 유지면을 상하 방향으로 이송하는, 도시하지 않은 이송 수단을 갖는다. 또한, 연마 장치(1)는 척 기구(11)에 유지된 워크(W)를 연마포의 연마면을 향해 가압하는, 도시하지 않은 가압 수단을 갖는다.

연마 장치(1)에서는, 워크(W)에 연마포를 접촉시켜 상대 이동시킴으로써, 워크(W)의 연마를 행한다. 상세하게는, 연마 공정에 있어서, 워크(W)의 피연마면, 즉 하측 표면은, 척 기구(11)의 유지면의 회전축을 중심으로 회전하면서, 연마 테이블(10)의 유지면의 회전축을 중심으로 회전하고 있는 연마포의 연마면, 즉 연마포의 상측 표면에 당접한다. 그리고, 워크(W)의 피연마면은 연마포의 연마면에 가압된다. 이에 의해, 워크(W)의 피연마면이 연마된다.

연마 장치(1)에는, 연마 공정에 있어서 연마포에 연마액을 공급하는, 도시하지 않은 연마액 공급 장치가 형성되어 있다. 연마 공정에 있어서는, 연마액 공급 장치로부터 공급되는 연마액은, 연마포를 개재하여 연마면에 공급된다. 연마액으로는, 예를 들면, 순수, 알칼리성 수용액, 산성 수용액 등의 용액 중에, 산화규소(실리카), 산화알루미늄(알루미나), 산화세륨(세리아), 산화망간 등이 연마 입자로서 혼탁된 연마액이 사용되어도 된다.

또한, 연마 장치(1)는 연마포의 연마면을 드레싱하는, 도시하지 않은 드레싱 장치를 갖는다. 드레싱 장치는, 연마포의 클로깅 제거 및 손질을 위한, 도시하지 않은 드레서를 갖는다. 드레서는 예를 들면, 다이아몬드 연마 입자가 니켈(Ni) 전착된 다이아몬드 드레서이다.

또한, 드레서는 예를 들면, 합성 수지로 형성되어도 된다. 드레서를 구성하는 합성 수지 재료는, 고강도이며 내열성이 우수한 공업용 플라스틱(엔지니어링 플라스틱)이 바람직하고, 예를 들면, 폴리아미드(PA), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등이 바람직하다. 구체적으로는, 드레서는 나일론 브러시 또는 PEEK 브러시 등이어도 된다.

연마 장치(1)에는, 가공 대상의 워크(W)를 장치 내에 공급하기 위한 로드 카세트(26)와, 연마 가공을 행한 워크(W)를 장치로부터 취출하기 위한 언로드 카세트(34)가 형성되어 있다.

로드 카세트(26) 및 언로드 카세트(34)는 복수의 워크(W)를 수용 가능한 카세트이다. 또한, 로드 카세트(26) 및 언로드 카세트(34)는 연마 장치(1)로부터 분리 가능하게 구성되어 있다.

워크 반송 기구(2)는 가공 대상의 워크(W)를 척 기구(11)로 반송하는 기구이다. 구체적으로는, 워크 반송 기구(2)는 로드 카세트(26) 내에 수용되어 있는 가공 대상의 워크(W)를 척 기구(11)로 반송하고, 연마 가공이 완료된 워크(W)를 척 기구(11)로부터 언로드 카세트(34)로 반송한다.

워크 반송 기구(2)는 로드 카세트(26) 및 언로드 카세트(34)에 대해 워크(W)의 반송을 행하는 로봇(35)과, 로봇(35)으로부터 수취한 워크(W)를 척 기구(11)로 이송하는 로드 트레이(20)와, 척 기구(11)로부터 워크(W)를 수취하고, 로봇(35)에 전달하는 언로드 트레이(30)를 갖는다. 또한, 워크 반송 기구(2)는 척 기구(11)를 세정하는 척 세정부(21)를 갖는다.

로봇(35)은 도시하지 않은 제어 장치에 의해 제어되고, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 구동되어, 워크(W)를 자동 반송하는 반송용 로봇이다.

로봇(35)은 로드 카세트(26)에 수용되어 있는 워크(W)를 취출하여 로드 트레이(20)에 이송한다. 또한, 로봇(35)은 연마 가공이 완료된 워크(W)를 언로드 트레이(30)로부터 수취하고, 언로드 카세트(34)에 수용한다.

로드 트레이(20)는 워크(W)를 척 기구(11)로 이송하기 위한 트레이이다. 상세하게는, 로드 트레이(20)는 로봇(35)으로부터 반송된 가공 대상의 워크(W)를 수취하고, 그 워크(W)를 척 기구(11)로 이송하여 전달한다.

로드 트레이(20)는 회동이 자유로운 로드 암(23)으로 지지되어 있다. 로드 암(23)의 회동에 의해, 로드 트레이(20)는 로봇(35)으로부터 워크(W)를 수취하는 기준 위치(25)로부터, 척 기구(11)에 워크(W)를 전달하는 위치까지, 왕복 이동 가능하다.

로드 암(23)은 로드 트레이(20)를 지지하는, 회동이 자유로운 중공 블록 형상의 부재이며, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성되어 있다.

로드 암(23)은 상하 방향으로 연재하는 대략 원주형 또는 대략 원통형의, 도시하지 않은 회동축 부재에 의해 지지되어 있다. 즉, 로드 암(23)은 회동축 부재의 중심축인 회동축(24)을 중심으로 회동이 자유롭다.

그리고, 로드 암(23)의 회동축 부재는, 도시하지 않은 모터 등의 구동 수단에 접속되어 있다. 따라서, 로드 암(23)은 구동 수단으로 구동되어 회동한다. 즉, 로드 암(23)으로 지지되어 있는 로드 트레이(20)는, 회동축(24)을 중심으로 회동한다.

로드 암(23)에는, 척 기구(11)의 유지면을 세정하는 척 세정부(21)가 형성되어 있다. 척 세정부(21)는, 연마 공정에서 척 기구(11)에 부착된 연마 부스러기 등을, 이어서 가공하는 워크(W)를 척 기구(11)가 유지하기 전에 제거하는 부재이다. 척 세정부(21)는 예를 들면, 합성 수지로 형성된 브러시형 부재이며, 나일론 브러시 등이다. 척 세정부(21)는 그 대략 중심부의 회전축(22)을 중심으로 회전이 자유롭다.

로드 암(23)은 중공 형상으로 형성되어 있고, 로드 암(23)의 내부에는, 척 세정부(21)를 회전시키는, 도시하지 않은 모터 등의 구동 수단이 형성되어 있다. 또한, 로드 암(23)의 내부에는, 상기 구동 수단을 제어하여 회전시키기 위한 제어 배선이나 전원 배선, 및 그 밖의 계측용 배선 등이 형성되어 있다.

한편, 척 세정부(21)에는, 척 기구(11)를 세정하기 위해, 척 기구(11)의 유지면에 고압수를 분사하는, 고압수 분사 수단이 형성되어도 된다. 척 기구(11)에 분사할 수 있는 고압수로는, 예를 들면, 순수, 알칼리성 수용액, 산성 수용액이 사용된다. 또한, 고압수의 배관 및 제어용 배선 등은 로드 암(23)의 내부에 형성되어도 된다.

상술한 바와 같이, 척 세정부(21)는 로드 암(23)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 로드 암(23)에는, 도 1에 있어서, 그 좌측 단부 근방에 로드 트레이(20)가 형성되고, 그 좌상측 단부 근방에 척 세정부(21)가 형성되고, 그 우측 단부 근방에 회동축(24)이 형성되어 있다.

다시 말하면, 로드 암(23)은 상면에서 보아 대략 Y자 형태를 이루며, Y자 형상의 한쪽 상단부 근방에 로드 트레이(20)가 형성되고, Y자 형상의 다른 쪽 상단부 근방에 척 세정부(21)가 형성되며, Y자 형상의 하단부 근방에 회동축(24)이 형성되어 있다. 따라서, 척 세정부(21)는 로드 트레이(20)와 함께, 회동축(24)을 중심으로 회동한다.

상세하게는, 척 세정부(21)는, 로드 트레이(20)가 워크(W)를 수취하는 상태에 있어서, 평면에서 보아, 로드 트레이(20)와 척 기구(11) 사이가 되는 위치에 배치되어 있다. 즉, 척 세정부(21)는, 로드 트레이(20)가 워크(W)를 수취하는 기준 위치(25)와, 척 기구(11) 사이에 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 로드 트레이(20)와 척 세정부(21) 사이의 이동 거리, 즉 로드 암(23)의 회동 각도를 작게 하여, 반송 시간을 단축할 수 있다.

언로드 트레이(30)는 워크(W)를 척 기구(11)로부터 로봇(35)에 전달하기 위한 트레이이다. 상세하게는, 언로드 트레이(30)는 척 기구(11)로부터 연마 가공 후의 워크(W)를 수취하고, 그 워크(W)를 기준 위치(33)까지 이송하여 로봇(35)에 전달한다.

언로드 트레이(30)는 회동이 자유로운 언로드 암(31)으로 지지되어 있고, 언로드 암(31)의 회동에 의해, 척 기구(11)의 하방의 워크(W)를 수취하는 위치로부터, 로봇(35)에 워크(W)를 전달하는 기준 위치(33)까지, 왕복 이동 가능하다.

언로드 암(31)은 언로드 트레이(30)를 지지하는, 회동이 자유로운 중공 블록 형상의 부재이며, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성되어 있다.

언로드 암(31)은 상하 방향으로 연재하는, 대략 원주형 또는 대략 원통형의 도시하지 않은 회동축 부재에 의해 지지되어 있다. 즉, 언로드 암(31)은 회동축 부재의 중심축인 회동축(32)을 중심으로 회동이 자유롭다.

그리고, 언로드 암(31)의 회동축 부재는, 도시하지 않은 모터 등의 구동 수단에 접속되어 있다. 따라서, 언로드 암(31)은 구동 수단으로 구동되어 회동한다. 즉, 언로드 암(31)으로 지지되어 있는 언로드 트레이(30)는 회동축(32)을 중심으로 회동한다.

로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)는 독립적으로 회동이 자유롭다. 즉, 로드 트레이(20)는 로드 암(23)에 지지되어 회동축(24)을 중심으로 회동하고, 언로드 트레이(30)는 언로드 암(31)에 지지되어 회동축(32)을 중심으로 회동한다.

로드 트레이(20)의 회동축(24) 및 언로드 트레이(30)의 회동축(32)은, 로드 트레이(20)가 로봇(35)으로부터 워크(W)를 수취하는 위치인 기준 위치(25)와, 언로드 트레이(30)가 로봇(35)에 워크(W)를 전달하는 위치인 기준 위치(33) 사이에 병설되어 있다.

즉, 로드 암(23)의 회동축(24)과 언로드 암(31)의 회동축(32)은, 평면에서 보아, 연마 장치(1)의 중앙 부근이면서, 척 기구(11)로부터의 거리가 대략 동일 거리인 위치에 병설되어 있다. 그리고, 로드 트레이(20)가 로봇(35)으로부터 워크(W)를 수취하는 기준 위치(25)는, 도 1의 평면도에 있어서, 회동축(24)의 좌측, 즉 연마 장치(1)의 좌측 부분에 있다. 한편, 언로드 트레이(30)가 로봇(35)에 워크(W)를 전달하는 기준 위치(33)는, 회동축(32)의 우측, 즉 연마 장치(1)의 우측 부분에 있다. 이와 같이, 로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)는 대략 좌우 대칭으로 배설되어 있다.

로드 트레이(20) 및 언로드 트레이(30)가 이와 같이 배설됨으로써, 워크 반송 기구(2)의 배치 영역을 좁게 하여, 연마 장치(1)를 소형화할 수 있다. 한편, 로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)의 배설은 상기와는 좌우 반대의 형태여도 된다.

이어서, 도 1∼도 7을 참조하여, 연마 장치(1)의 워크 반송 기구(2)로 워크(W)를 반송하는 동작에 대해 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 우선, 연마 대상의 워크(W)가 수용된 로드 카세트(26)가 연마 장치(1)에 장착된다. 상술한 바와 같이, 로드 카세트(26)에는, 복수장의 워크(W)가 수용되어도 된다. 연마 장치(1)에 로드 카세트(26)를 장착하는 작업은 작업자에 의해 행해져도 되고, 다른 도시하지 않은 반송 장치 등에 의해 자동적으로 행해져도 된다.

도 2는 워크 반송 기구(2)의 워크(W) 수취시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 로드 카세트(26)에 수용되어 있는 워크(W)는, 로봇(35)에 의해 취출되어, 로드 트레이(20)에 전달된다. 즉, 워크(W)는 로봇(35)에 의해, 로드 트레이(20)의 상부에 재치된다. 이 때, 로드 트레이(20)는 회동축(24)의 좌측의, 워크(W)를 수취하는 기준 위치(25)에 있다.

도 3은 워크 반송 기구(2)의 척 세정시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 로드 트레이(20)에 워크(W)가 유지된 상태로, 로드 암(23)이 회동축(24)을 중심으로 회동하여, 척 세정부(21)가 척 기구(11)로 이송된다. 한편, 이 때, 언로드 트레이(30)는 회동축(32)의 우측의, 워크(W)를 전달하는 기준 위치(33)에 있다.

상세하게는, 우선, 척 기구(11)는 척 기구(11)의 유지면의 하방에 척 세정부(21)가 진입할 수 있도록, 도시하지 않은 이송 수단에 의해 상방 또는 하방으로 이송되어도 된다. 그리고, 척 세정부(21)는 로드 암(23)의 회동에 의해, 척 기구(11)의 유지면의 하방으로 이송된다.

척 세정부(21)가 척 기구(11)의 하방으로 이송된 후, 척 기구(11)는, 워크(W)를 유지하는 유지면이 척 세정부(21)에 당접하도록 하방으로 이송된다. 그리고, 척 기구(11) 및 척 세정부(21)는, 각각 도시하지 않은 구동 수단에 의해 구동되어 회전한다.

이에 의해, 척 기구(11)의 유지면과 척 세정부(21)의 상대 이동에 의한 슬라이딩에 의해, 척 기구(11)가 세정되어, 척 기구(11)에 부착되어 있던 연마 부스러기 등이 제거된다.

척 기구(11)의 세정이 종료된 후, 척 기구(11)는 상방으로 이송된다. 구체적으로는, 척 기구(11)는 그 유지면이 척 세정부(21)에서 떨어져, 유지면의 하방으로, 로드 트레이(20)가 진입 가능한 높이까지 이송된다.

도 4는 워크 반송 기구(2)의 로드시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 척 기구(11)의 세정이 종료되어 척 기구(11)가 상승한 후, 로드 암(23)이 회동한다. 이에 의해, 로드 트레이(20)는 척 기구(11)의 하방으로 이송된다. 이 때, 척 세정부(21)는 로드 트레이(20)와 함께 회동하여, 척 기구(11)의 하방으로부터 벗어난다.

그리고, 척 기구(11)가 하방으로 이송되고, 로드 트레이(20)의 상방에 있는 워크(W)가 척 기구(11)의 유지면에 유지된다. 그 후, 워크(W)를 유지하는 척 기구(11)는 로드 트레이(20) 및 척 세정부(21)가 이동 가능해지도록 상승한다.

도 5는 워크 반송 기구(2)의 연마 가공시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 척 기구(11)에 워크(W)를 전달한 후, 로드 암(23)은 회동축(24)을 중심으로, 워크(W)를 반송했을 때와는 반대 방향으로 회동하고, 로드 트레이(20) 및 척 세정부(21)는 워크(W) 반송시와는 역방향으로 이동한다. 상세하게는, 로드 트레이(20) 및 척 세정부(21)는 좌회전 방향으로 이송되고, 로드 트레이(20)는 기준 위치(25)에 되돌려진다.

이어서, 척 기구(11)는 하방으로 이송되고, 워크(W)의 피연마면인, 워크(W)의 하측 표면은, 연마 테이블(10)에 유지되어 있는, 연마포의 연마면인, 연마포의 상측 표면에 당접한다. 그리고, 워크(W)의 연마 공정이 실행된다.

구체적으로는, 도시하지 않은 가압 수단에 의해 척 기구(11)를 개재하여 워크(W)가 가압됨과 함께, 도시하지 않은 구동 수단에 구동되어, 척 기구(11) 및 연마 테이블(10)이 각각 회전한다. 워크(W)와 연마포의 상대 이동에 의해, 워크(W)의 피연마면이 연마된다.

연마 공정이 완료하면, 척 기구(11)는 워크(W)를 유지한 상태로 상방으로 이송된다. 즉, 척 기구(11)는 워크(W)의 하방에 언로드 트레이(30)가 진입 가능해지는 높이까지 상승한다.

도 6은 워크 반송 기구(2)의 언로드시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 연마 공정이 종료되어 척 기구(11)가 상승 한 후, 언로드 암(31)은 도시하지 않은 구동 수단에 의해 구동되어, 회동축(32)을 중심으로 회동한다. 구체적으로는, 언로드 트레이(30)는 척 기구(11)의 워크(W)의 하방으로 이동한다. 그리고, 척 기구(11)는 하방으로 이송되어, 언로드 트레이(30)에 워크(W)를 전달한다.

워크(W)를 언로드 트레이(30)에 전달한 후, 척 기구(11)는 언로드 트레이(30)가 이동할 수 있도록, 상방으로 이송된다.

도 7은 워크 반송 기구(2)의 워크(W) 전달시의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 척 기구(11)로부터 워크(W)를 수취한 언로드 트레이(30)는, 회동축(32)을 중심으로, 언로드시(도 6)와는 반대 방향, 즉 오른쪽 회전 방향으로 회동하는, 언로드 암(31)에 지지되어, 로봇(35)에 워크(W)를 전달하는 기준 위치(33)로 이송된다.

도 1 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 로봇(35)은 기준 위치(33)로 이송된 언로드 트레이(30)로부터 워크(W)를 수취하고, 그 워크(W)를 언로드 카세트(34)에 수용한다. 그리고, 언로드 카세트(34)에 수용되어야 할 모든 워크(W)의 연마 가공이 종료되어, 언로드 카세트(34)의 수용이 완료되면, 언로드 카세트(34)가 연마 장치(1)로부터 분리된다.

한편, 도 5에 나타내는 워크 반송 기구(2)의 연마 가공시의 상태, 및 도 6에 나타내는 언로드시의 상태에 있어서, 로봇(35)은, 이어서 연마 가공하는 워크(W)를 로드 트레이(20)에 반송하는 공정을 진행시켜도 된다.

또한, 도 7에 나타내는 워크(W)를 로봇(35)에 전달하는 상태로부터, 로봇(35)이 워크(W)를 언로드 카세트(34)에 반송하는 상태에 있어서, 로드 암(23)은, 이어서 연마 가공하는 워크(W)의 수취 상태(도 2)에서 척 세정시의 상태(도 3)를 위한 회동을 진행시켜도 된다.

상기 방법에 의해, 워크(W)를 효율적으로 반송하고, 반송 시간을 더욱 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 워크 반송 기구(2)의 로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)는 독립적으로 회동이 자유롭다. 그리고, 척 세정부(21)는 로드 트레이(20)를 지지하는 회동이 자유로운 로드 암(23)에 형성되어 있어, 로드 트레이(20)와 동시에 회동한다.

이러한 구성에 의해, 워크 반송 기구(2)의 배치 면적을 좁게 하여, 연마 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 워크(W)의 반송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 로드 트레이(20)와 언로드 트레이(30)는 독립적으로 회동이 자유롭다. 이 때문에, 로드 트레이(20)가 회동하여 워크(W)를 이송할 때, 언로드 트레이(30)는 회동하지 않고 소정의 기준 위치(33)에서 대기 가능하다. 또한, 언로드 트레이(30)가 회동하여 워크(W)를 이송할 때, 로드 트레이(20)는 회동하지 않고 소정의 기준 위치(25)에서 대기 가능하다.

따라서, 로드 트레이(20) 및 언로드 트레이(30)의 선회 범위가, 연마 테이블(10)로부터 떨어진 로봇(35)측에까지 미치지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 로드 트레이(20) 및 언로드 트레이(30)가 하나의 암에 지지되고, 동일한 회동축을 중심으로 동시에 회동하는 구성에 비해, 로드 트레이(20) 및 언로드 트레이(30)의 회동 영역을 좁게 할 수 있다.

또한, 척 세정부(21)는 로드 트레이(20)를 지지하는 로드 암(23)에 형성되어 있다. 이 때문에, 척 세정부(21)를 이송하기 위한 반송 기구를 로드 암(23)과 별도로 형성할 필요가 없다. 따라서, 워크 반송 기구(2)의 풋프린트를 작게 하여 연마 장치(1)를 소형화할 수 있다.

또한, 척 세정부(21)는 로드 트레이(20)와 동시에 회동하도록, 로드 트레이(20)와 공통의 로드 암(23)에 형성되어 있다. 이 때문에, 척 세정부(21)의 퇴피와, 로드 트레이(20)의 진입을 동시에 행할 수 있다. 따라서, 불필요한 이동을 생략할 수 있어, 반송 시간을 단축할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변경 실시가 가능하다.

1 연마 장치
2 워크 반송 기구
10 연마 테이블
11 척 기구
20 로드 트레이
21 척 세정부
22 회전축
23 로드 암
24 회동축
25 기준 위치
26 로드 카세트
30 언로드 트레이
31 언로드 암
32 회동축
33 기준 위치
34 언로드 카세트
35 로봇
W 워크

Claims (3)

1. 로봇과, 로드 트레이와, 로드 암과, 언로드 트레이와, 척 기구와, 척 세정부를 가지며,
   상기 로드 트레이는, 상기 로봇으로부터 수취한 워크를 상기 척 기구에 이송하도록 구성되어 있고,
   상기 로드 암은, 상기 로드 트레이를 지지하며, 또한 회동이 자유롭게 구성되어 있고,
   상기 언로드 트레이는, 상기 척 기구로부터 상기 워크를 수취하고, 상기 로봇에 전달하도록 구성되어 있고,
   상기 로드 트레이와 상기 언로드 트레이는, 각각 독립적으로 회동이 자유롭게 구성되어 있고,
   상기 척 세정부는, 상기 척 기구를 세정하도록 구성되어 있고, 또한 상기 로드 암에 형성되어, 상기 로드 트레이와 동시에 회동하도록 구성되어 있는, 워크 반송 기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 척 세정부는, 상기 로드 트레이가 상기 워크를 수취하는 상태에 있어서, 상기 로드 트레이와 상기 척 기구 사이에 배치되어 있는, 워크 반송 기구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 로드 트레이의 회동축 및 상기 언로드 트레이의 회동축은, 상기 로드 트레이가 상기 워크를 수취하는 위치와, 상기 언로드 트레이가 상기 워크를 전달하는 위치 사이에 병설되어 있는, 워크 반송 기구.

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