KR20230005195A - 제한된 공간에서 진공 시스템 구성요소를 이동하는 운송 장치 및 방법 - Google Patents

제한된 공간에서 진공 시스템 구성요소를 이동하는 운송 장치 및 방법 Download PDF

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KR20230005195A
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윌리 애쉬
린제이 미셸 하디슨
브라이언 매튜 레잉
조슈아 나다니엘 에릭 마크
몬 그레고리 라이언 르
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에드워즈 배큠 엘엘시
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Abstract

제한된 공간에서 적재물(60)을 운송하기 위한 운송 장치(10) 및 서브 팹 내에서 진공 시스템 구성요소를 이동하는 방법이 개시된다. 운송 장치는 표면에서 운송 장치를 지지하고 이동시키도록 구성된 휠(12)과, 휠을 구동하기 위한 구동 메커니즘을 포함한다. 적재물 지지 메커니즘(50)은 표면에 인접한 하강 위치와 적어도 하나의 상승 위치 사이에서 이동 가능하도록 장착되고, 적재물 지지 메커니즘을 지지하도록 구성된 지지 프레임(20)은 전방 벽(24), 2개의 측벽(22) 및 개방된 후방부(26)를 포함한다. 적재물 지지 메커니즘은 지지 프레임의 측벽 및 전방 벽이 상승 및 하강 위치 중 적어도 하나에서 적재물 지지 메커니즘 주위로 연장되도록 장착된다. 적재물 지지 메커니즘을 상승 및 하강시키기 위해 지지 프레임의 벽 중 하나에 장착된 적어도 하나의 액추에이터(40)가 있고, 휠은 지지 프레임의 측벽에 인접하여 장착되고, 4개의 위치에서 2개의 측벽을 지지하고, 그에 따라 운송 장치의 무게 중심이 4개의 위치 사이에 있다.

Description

제한된 공간에서 진공 시스템 구성요소를 이동하는 운송 장치 및 방법
본 발명의 분야는 반도체 제조 플랜트 아래의 영역인 서브 팹(sub fab) 내의 진공 시스템 구성요소와 같은 제한된 공간 내의 적재물(load) 또는 작업 영역 내의 다른 적재물을 운송하기 위한 운송 장치에 관련된다.
서브 팹 내에서 진공 펌프를 이동시키는 것은 어려운 과정이다. 진공 시스템 내의 진공 펌프 및 다른 구성요소는 수백 또는 심지어 1,000㎏ 초과로 무거울 수 있으며, 서브 팹 내의 공간은 제한적이다.
기존에는 펌프의 이동이 수동으로 이루어졌다. 실제로, 이는 서비스 직원이 몸을 굽혀서 펌프에 두 손을 대고 필요한 위치로 밀어야 함을 의미한다. 펌프는 일반적으로 휠에 장착된다. 이는 허리와 다리에 매우 무리를 줄 수 있다. 게다가, 바닥 상의 특징부로 인해 휠이 끼어서 펌프의 모멘텀이 중지되는 경우가 있다. 본 경우, 펌프가 뒤집어 엎어질 수도 있다.
또 다른 방법은 하나 이상의 카트를 사용하여 펌프를 운송하는 것이다. 이는 펌프를 운송하기 전에 카트 위로 들어올려야 하는 단점이 있다. 때로는 작업을 완료하기 위해 2대 또는 3대의 다른 카트가 필요하다. 카트를 밀기 위해서는 인간의 상호작용이 필요하며 이는 부상의 위험을 수반한다. 게다가, 펌프를 도구에 연결하는데 많은 시간이 소요될 수 있으므로 도구와 기술자의 시간이 낭비되고 사람의 불필요한 부상 위험이 추가된다.
제한된 공간 내에서 적재물을 효율적으로 운송할 수 있는 운송 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
제 1 관점은 제한된 공간에서 적재물을 운송하기 위한 운송 장치를 제공하며, 상기 운송 장치는, 상기 운송 장치를 표면 상에서 지지하고 이동시키도록 구성된 구름가능한 요소와, 상기 구름가능한 요소를 구동하기 위한 구동 메커니즘과, 상기 표면에 인접한 하강 위치와 적어도 하나의 상승 위치 사이에서 이동 가능하도록 장착된 적재물 지지 메커니즘과, 상기 적재물 지지 메커니즘을 지지하도록 구성되고, 전방 벽, 2개의 측벽 및 개방된 후방부를 포함하는 지지 프레임으로서, 상기 적재물 지지 메커니즘은 상기 지지 프레임의 측벽 및 전방 벽이 상기 상승 및 하강 위치 중 적어도 하나에서 상기 적재물 지지 메커니즘 주위로 연장되도록 장착되는, 상기 지지 프레임과, 상기 적재물 지지 메커니즘을 제어 가능하게 상승 및 하강시키기 위해 상기 지지 프레임의 벽들 중 하나에 장착된 적어도 하나의 액추에이터를 포함하며, 상기 구름가능한 요소는 상기 지지 프레임의 측벽에 인접하게 장착되고 4개의 위치에서 상기 2개의 측벽을 지지하고, 그에 따라 상기 운송 장치의 무게 중심이 상기 4개의 위치 사이에 있다.
제한된 공간 내에서 적재물을 운송하는 것은 어려운 과정이다. 휠에 장착될 수도 있는 적재물의 수동 이동은 사람을 묶어둘 수 있고, 부상을 유발할 수 있으며, 효율적이지 않을 수도 있다. 장치의 전방으로 연장되는 프롱 또는 포크로 적재물을 들어올리는 지게차와 같은 리프팅 장치를 사용하려면 장치가 기울어지는 것을 방지하기 위해 상당한 균형추가 필요하다. 이는 지게차를 좁은 공간에서 조종하기 어렵게 만든다. 본 발명은 C자형 지지 프레임의 양측에 장착되는 구동 가능한 구름가능한 요소를 구비한 운송 장치를 제공함으로써 이러한 문제를 해결하였다. 이 C자형 지지 프레임에는 적재물을 당기거나 밀 수 있는 개방된 후방부가 있다. 지지 프레임은 하강 위치와 상승 위치 사이를 이동할 수 있고 적재물이 지지 프레임 내에 있을 때 들어올릴 수 있는 적재물 지지 메커니즘을 지지한다.
지지 프레임의 구성은 적재물이 있는 또는 없는 운송 장치의 무게 중심이 구름가능한 요소 사이에 있도록 구성된다. 이는 운송 장치의 일측부로부터 돌출된 균형추가 필요하지 않음을 의미한다. 사실상 제한된 공간 내에서 상당한 적재물을 들어올리고 운송할 수 있는 콤팩트하고 안정적인 운송 장치가 제공된다.
일부 실시예에서, 지지 프레임 내의 적재물 지지 면적은 운송 장치의 수평면에서 전체 단면적의 40% 초과이고, 일부 실시예에서는, 60% 초과이다. 사실상 적재물 지지 메커니즘이 내부에 장착된 지지 프레임의 C자형 구성은 적재물 지지면이 전체 장치 면적의 상당한 비율을 차지하는 운송 장치를 제공한다.
적재물 지지 메커니즘이 다양한 형태를 가질 수도 있지만, 적재물 지지 메커니즘은 예를 들면, 지지 프레임의 개방된 후방부까지 연장되고 적재물을 움켜잡은 다음에 이를 당겨서 들어올리도록 구성된 후크 장치를 포함할 수도 있고, 일부 실시예에서는 상기 적재물 지지 메커니즘은 베이스 플레이트를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 베이스 플레이트는 상기 지지 프레임의 측벽 및 전방 벽이 상기 베이스 플레이트의 둘레부를 넘어서 연장되도록 장착된다.
베이스 플레이트는 베이스 플레이트에 끼워맞춤될 수 있는 임의의 유형의 적재물을 지지하는데 적합한 지지 메커니즘을 제공하며, 적재물을 쉽게 로딩 및 언로딩할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스 플레이트는 지지 프레임의 개방된 후방부에 인접한 경사 에지를 포함한다.
경사 에지는 적재물이 상대적으로 매끄러운 방식으로 베이스 플레이트 위로 밀거나 당겨지게 하는 램프형 표면을 제공한다.
일부 실시예에서, 적재물 지지 메커니즘은 120㎏ 초과, 일부 실시예에서는, 230㎏ 초과, 다른 실시예에서는, 1000㎏ 초과의 적재물을 지지하도록 구성된다.
이와 관련하여, 실시예는 예를 들면, 서브 팹의 제한된 공간 내에서 진공 펌프와 같은 진공 시스템용 구성요소를 운송하는데 특히 적용 가능하다. 이러한 펌프는 종종 수백 킬로그램의 무게가 나갈 수도 있으며, 서비스되는 위치와 설치되는 위치 사이를 이동할 필요가 있다. 이러한 구성요소가 설치되는 서브 팹의 영역은 프리미엄이므로 설치 사이트 간의 공간이 보통 매우 협소한 경우가 많다. 무거운 적재물을 지지하도록 구성되고, 적재물을 지지하는 영역 주위로 연장되는 비교적 작은 단면적을 갖고 적재물을 지지할 때 안정적이고 적재물을 들어올릴 수 있는 실시예에 따른 운송 장치는 특히 이러한 장치의 운송을 위한 효과적인 해결책을 제공한다.
구름가능한 요소는 다수의 것들을 포함할 수도 있지만, 예를 들면, 이들은 캐터필러(caterpillar) 또는 전방향 휠일 수도 있지만, 일부 실시예에서는 4개의 휠을 포함한다. 다른 실시예에서 이들은 4개보다 많은 휠을 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 4개의 휠은 쉽게 기울어지지 않는 안정적인 장치를 제공하는 2개의 측벽의 양단부를 향해 위치된다. 일부 실시예에서, 구름가능한 요소가 측벽을 지지하는 위치는 측벽의 단부로부터 측벽의 길이의 30% 이내, 일부 실시예에서는 20% 이내이다.
일부 실시예에서, 상기 4개의 휠 각각은 독립적으로 구동 가능하여 상기 운송 장치의 병진 이동 및 회전 이동을 허용한다.
독립적으로 구동 가능한 휠을 제공하면 제한된 공간에 접근하고 이동할 수 있는 조종이 용이한 운송 수단으로 이어진다.
일부 실시예에서, 상기 운송 장치는 상기 적재물 지지 메커니즘이 상기 하강 위치에 있을 때 상기 지지 프레임의 개방된 후방부를 통해 적재물을 당기도록 구성된 로딩 메커니즘을 포함한다.
적재물은 수동으로 운송 장치에 장착될 수도 있지만, 바람직하게는 운송 장치에는 지지 프레임의 개방된 후방부를 통해 적재물을 당길 수 있는 자체 로딩 메커니즘이 있다.
일부 실시예에서, 상기 측벽 각각은 상기 전방 벽을 향한 위치로부터 상기 지지 프레임의 상기 개방된 후방면을 향한 위치로 상기 로딩 메커니즘을 지지하고 안내하도록 구성된 수평으로 연장되는 가이드와, 상기 로딩 메커니즘을 상기 가이드를 따라 구동하도록 구성된 액추에이터를 포함한다.
지지 프레임의 개방된 후방면에 인접한 로딩 위치로 로딩 메커니즘을 이동시키는 한 가지 방법은 측벽을 따라 수평으로 연장되는 레일의 형태일 수도 있고 전방 벽으로부터 개방된 후방면으로 로딩 메커니즘을 안내하는 가이드를 사용하는 것이다. 그 다음에, 메커니즘은 적재물에 부착될 수 있고 로딩 메커니즘이 가이드를 따라 전방 벽을 향해 뒤로 이동할 때 적재물이 지지 프레임으로 당겨진다.
로딩 메커니즘은 다수의 것들을 포함할 수도 있지만, 이는 예를 들면, 적재물 상의 수용 메커니즘에 래치하도록 구성된 후크와 같은 래칭 메커니즘일 수도 있거나, 적재물 주위를 감싸도록 구성될 수도 있으며, 일부 실시예에서 로딩 메커니즘은 지지 프레임의 개방된 후방부를 통해 적재물을 당기기 위한 자석을 포함한다.
자석의 장점은 적재물이 부착되는 임의의 해당 장치를 구비할 필요가 없으며 강철과 같은 자석에 끌리는 재료로 형성되기만 하면 된다는 것이다. 게다가, 이러한 로딩 메커니즘은 장치의 측면 또는 후면에 접근할 필요가 없으며 장치가 자성 재료로 제조된 경우 지지 프레임으로 적재물을 당기는 효과적인 방법을 제공한다. 이와 관련하여, 적재물은 휠에 장착될 수도 있고, 그리고/또는 바닥부는 매끄러운 바닥부일 수도 있거나, 당겨질 때 적재물이 슬라이딩될 수 있는 테플론과 같은 매끄러운 저마찰 코팅을 가질 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 자석은 희토류 자석과 같은 영구 자석을 포함한다.
이는 자석이, 로딩 메커니즘이 정전이 있는 경우 로딩 메커니즘이 안전 장치가 되어 있게 하고 적재물을 해제하지 않는 영구 자석인 경우 유리할 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 운송 장치는,
상기 운송 장치 주위의 체적을 감지하도록 구성된 센서와,
상기 구동 메커니즘을 제어하도록 구성된 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 센서로부터 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여 상기 운송 장치가 상기 센서에 의해 감지된 물체와 충돌하는 것을 억제하도록 상기 구동 메커니즘을 제어하도록 구성된다.
이는 운송 장치가 운송 장치 주위를 감지할 수 있고 구동 메커니즘을 제어하는 제어 회로와 연관될 때 운송 장치가 물체와 충돌하는 것을 억제할 수 있는 센서를 포함하는 경우 유리할 수도 있다. 이는 효과적인 안전 메커니즘이 될 수도 있으며, 또한, 운송 장치가 제한된 공간 내에서 무겁고 귀중한 적재물을 운송하는 경우에 특히 유리할 수도 있다.
일부 실시예에서, 운송 장치는 원격 컨트롤러를 사용하여 제어될 수 있는 반자율적 장치인 반면, 다른 실시예에서, 운송 장치는 필요에 따라 상이한 위치 사이에서 적재물을 자동으로 수집, 이동 및 언로딩하도록 프로그래밍될 수 있는 자율 운송 장치이다.
일부 실시예에서, 상기 운송 장치는 적어도 3개의 가이드를 포함하며, 상기 가이드 중 하나는 상기 측벽 및 전방 벽을 포함하는 평면 각각에 장착되고, 상기 가이드 각각은 수직으로 연장되고 상기 상승 위치와 하강 위치 사이에서 상기 적재물 지지 메커니즘을 안내하도록 구성된다.
적재물 지지 메커니즘을 상승 위치와 하강 위치 사이에서 안정적으로 이동시킬 수 있도록 하기 위해, 일부 경우에, 운송 장치는 로딩 메커니즘이 위치 사이를 이동할 때 이를 안내할 수 있는 가이드가 장착되므로 수평으로 유지되고 기울어지는 것을 방지하여 적재물을 안전하게 상승시키거나 하강시키게 할 수도 있다.
일부 실시예에서, 4개의 가이드가 있고, 이들 4개의 가이드는 베이스 플레이트의 코너부를 향해 위치될 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 적재물 지지 메커니즘을 하강 위치와 복수의 상이한 상승 위치 사이에서 제어 가능하게 이동시키도록 구성된다.
액추에이터는 여러 상이한 상승 위치 사이에서 이동하도록 적재물 지지 메커니즘을 제어할 수도 있으며, 이는 적재물이 지면 위의 지지 프레임에 장착될 위치로 이동되는 경우에 유리할 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 운송 장치는 2개의 액추에이터를 포함하며, 하나는 상기 운송 장치의 벽의 각 측부에 장착된다.
액추에이터가 하나만 있을 수도 있으며, 이러한 경우에, 전방 벽에 장착되고 적재물 지지 메커니즘을 이동시키는 구동 메커니즘을 제공할 수 있지만, 가이드는 적재물 지지 메커니즘을 수평으로 유지하는데 도움이 되는 지지부를 제공하지만 다른 경우에는 실시예에서 각각의 측벽에 액추에이터가 있을 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 운송 장치는 상기 운송 장치의 지지 프레임으로부터 수직 상방으로 연장되는 코너 부재를 포함하는 프레임을 더 포함하고, 상기 운송 장치는 상기 가이드 중 4개의 가이드를 포함하고, 상기 가이드 중 4개의 가이드는 상기 프레임의 코너 부재에 부착되고 상기 적재물 지지 메커니즘을 상기 하강 위치로부터 상기 복수의 상승 위치로 안내하도록 구성된다.
일부 경우에는 운송 장치는 바닥 수준의 위치 사이뿐만 아니라, 적재물이 상이한 높이에 장착될 수도 있는 위치까지 적재물을 운송할 수도 있다. 이러한 경우, 적재물 지지 메커니즘이 상이한 상승 위치 사이에서 이동할 수 있도록 운송 장치가 프레임을 구비하는 것이 유리할 수도 있으며, 그 중 일부는 상대적으로 높은 높이에 도달한다. 본 경우, 가이드는 프레임의 4개의 코너 부재에 부착될 수도 있고, 각 코너부에서 적재물 지지 메커니즘을 지지하고 이를, 따라서 적재물의 베이스를 수평으로 유지하는 역할을 할 수도 있다.
일부 실시예에서, 상기 베이스 플레이트는 상기 베이스 플레이트의 전방부 및 측부로부터 수직 상방으로 연장되는 배리어 부재를 포함한다.
적재물 지지 메커니즘이 베이스 플레이트이고 운송 장치가 베이스 플레이트를 상당한 높이까지 들어올릴 수 있도록 하는 프레임을 구비하는 경우, 베이스 플레이트가 베이스 플레이트의 전방부 및 측부로부터 수직 상방으로 연장되는 배리어 부재를 구비하여 적재물을 제자리에 고정하고 필요에 따라 개방된 후방부 외부를 제외하고는 적재물이 떨어지거나 운송 장치에서 빠져나가는 것을 방지하는 것이 유리할 수 있다.
제 2 관점은 서브 팹 내에서 진공 시스템 구성요소를 이동시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은,
진공 시스템 구성요소에 인접하게 운송 장치를 이동시키는 것과,
상기 운송 장치의 적재물 지지 메커니즘을 하강시키는 것과,
상기 운송 장치의 로딩 메커니즘을 사용하여, 상기 진공 시스템 구성요소가 상기 적재물 지지 메커니즘에 의해 지지되도록 상기 운송 장치의 지지 프레임의 개방된 후방면을 통해 상기 진공 시스템 구성요소를 당기는 것과,
상기 적재물 지지 메커니즘을 상승시키는 것과,
상기 운송 장치를 상기 서브 팹 내의 상이한 위치로 구동하는 것과,
상기 적재물 지지 메커니즘을 하강시키거나 상승시키는 것 중 하나를 수행하는 것과,
상기 진공 시스템 구성요소를 언로딩하는 것을 포함한다.
제 1 관점의 운송 장치는 특히 서브 팹 내에서 진공 시스템 구성요소를 이동하는데 적용 가능하다. 이러한 구성요소는 가치가 있으며, 부피가 크며 무게가 상당한 양일 수도 있다. 게다가, 제한된 공간 내에서 이동해야 하고, 서브 팹의 가동을 방해하는 것은 매우 비용이 많이 들기 때문에 이는 구성요소의 이동을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있는 경우에 유리하다. 콤팩트하고, 적어도 반자율적으로 그리고 일부 경우에는 자율적으로 구동될 수 있고 상당한 적재물을 운송할 수 있고 협소한 원과 협소한 공간에서 이동하는데 순응한 운송 장치를 제공하면 이러한 목적에 특히 효과적이다. 게다가, 적재물을 복수의 상이한 높이 중 하나로 상승시키는 능력은 진공 시스템 구성요소가 적층된 프레임 내에 장착되는 경우에 효과적일 수도 있다.
추가의 특정하고 바람직한 관점은 첨부된 독립 및 종속 청구항에 설명되어 있다. 종속항의 특징은 독립항의 특징과 적절하게, 그리고 청구항에 명시적으로 기재된 것과 다른 조합으로 결합될 수도 있다.
장치 특징이 기능을 제공하도록 작동 가능한 것으로 설명되는 경우, 이는 그 기능을 제공하거나 그 기능을 제공하도록 적응되거나 구성된 장치 특징을 포함한다는 것을 인식할 것이다.
이제 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 로딩 전의 운송 장치 및 적재물을 도시한다.
도 2는 베이스 플레이트에 적재물이 장착된 운송 장치를 도시한다.
도 3은 베이스 플레이트가 상승되어 있고 적재물이 제 위치에 있는 운송 장치를 도시한다.
도 4는 적재물이 제자리에 있는 운송 장치의 평면도를 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 운송 장치를 도시한다.
도 6은 적재물이 제자리에 있지 않은 운송 장치의 평면도를 도시한다.
도 7은 적재물을 로딩하려고 하는 위치에 로딩 메커니즘이 있는 운송 장치의 평면도를 도시한다.
도 8은 적재물에 부착된 적재물 메커니즘을 갖는 운송 장치의 측면도를 도시한다.
도 9는 적재물을 로딩하는 운송 장치를 도시한다.
도 10은 적재물이 제자리에 있는 운송 장치를 도시한다.
도 11은 실시예에 따른 다중 레벨 전송 장치를 도시한다.
도 12는 이송 메커니즘의 작동을 제어하기 위한 구동 및 제어 회로를 개략적으로 도시한다.
도 13은 실시예에 따른 방법의 단계를 도시하는 흐름도를 개략적으로 도시한다.
실시예를 더 상세히 논의하기 전에, 먼저 개요가 제공될 것이다.
서브 팹 내에서 진공 펌프와 같이 제한된 공간 내에서 무거운 물체를 이동시키는 것은 매우 어려운 작업이며 펌프의 무게(일반적으로 1200㎏일 수도 있음)와 이들의 크기로 인해 사람에 대한 부상을 입을 수 있다. 펌프는 종종 펌프를 설치할 위치로 밀어야 할 필요가 있다. 바닥부에는 다양한 지형적 변화가 있을 수 있으며 이로 인해 펌프 휠이 손상될 수 있거나 휠이 끼어서 펌프가 이동되지 않을 수 있다. 카트를 사용하여 펌프를 이동하는 경우, 설치 위치/프레임에 접근하기 위해 따라야 하는 복도/경로에 맞추기가 어려워진다. 게다가, 처음에 카트에서 펌프를 들어올리려면 다른 장치를 사용할 필요가 있다.
실시예는 펌프가 플레이트 상의 프레임의 중심으로 당겨질 수 있게 하는 C자형 프레임을 갖는 자율 지상 차량(AGV)을 제공한다. 이는 AGV가 펌프를 들어올려서 궁극적으로 전동 휠과 컨트롤을 통해 펌프를 이동시킬 수 있도록 한다. 이는 인간의 힘을 사용할 필요를 제거한다. 일부 실시예에서 운송 장치는 물체를 감지하고 경로에 있는 기계, 사람 및/또는 부스러기와의 임의의 충돌을 억제하도록 구성된 센서의 도움으로 완전히 자율적으로 이동될 수 있다. 다른 실시예에서 운송 장치는 원격 컨트롤러를 사용하여 반자율 모드로 이동할 수 있다. 센서를 사용하면 충돌이 여전히 억제된다.
도 1은 본 실시예에서 진공 펌프를 포함하는 적재물(60)을 이송하기 위한 위치로 이동하는 실시예에 따른 운송 장치(10)를 도시한다. 운송 장치(10)는 개방된 후방부가 적재물을 향하도록 하여 적재물(60)에 인접하게 이동한다. 본 실시예에서 베이스 플레이트(50)를 포함하는 적재물 지지 메커니즘은 적재물(60)을 수용할 준비가 된 바닥부에 인접하게 하강된다. 베이스 플레이트(50)는 펌프(60)가 로딩 메커니즘, 본 실시예에서는 자석(72)에 의해 파지될 때 경사면 위로 롤링되도록 펌프(60)를 향한 경사면을 갖는다.
운송 장치(10)는 실질적으로 운송 장치의 지지 프레임(20)의 코너부를 향해 위치되는 4개의 휠(12)을 포함한다. 이는 무게 중심이 4개의 휠(12) 사이에 있고 실질적으로 수평면에서 운송 장치의 중심을 향하는 안정적인 운송 장치를 제공한다.
적재물 지지 메커니즘은 본 실시예에서 베이스 플레이트(50)이고, 지지 프레임(20)의 양측벽에 부착된 액추에이터(40)를 사용하여 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 베이스 플레이트(50)의 이동은 양측벽에 각각 배치된 4개의 가이드(30)에 의해 안내된다. 따라서, 액추에이터(40)는 상승 및 하강력을 제공하는 한편, 가이드는 베이스 플레이트(50)의 임의의 틸팅을 억제하는 수직 평면으로의 이동을 억제한다.
도 2는 운송 장치(10) 내의 베이스 플레이트에 장착된 적재물(60)을 도시한다. 일단 적재물(60)이 지지 프레임(20) 내에 있으면 액추에이터(40)가 작동되고 가이드(30)에 의해 억제되는 임의의 수평 이동으로 베이스 플레이트(50)를 상승 위치로 상승시킨다(도 3 참조). 이 시점에서 운송 장치(10)는 목적 위치로 이동할 준비가 되어 있다.
횔(12) 각각은 개별적으로 구동 가능하여, 장치가 조종이 매우 용이하고 제한된 공간 사이에서 접근 및 이동할 수 있게 한다.
운송 장치(10), 그리고 특히 지지 프레임(20) 및 로딩 메커니즘(70)의 오버헤드 평면도를 도시한다. 지지 프레임(20)은 2개의 측벽(22) 및 전방 벽(24)을 구비한다. 적재물(60)이 로딩 및 언로딩될 수 있는 개방된 후방부(26)가 있다. 본 도면은 본 실시예에서 수평 바 및 희토류 자석(72)을 포함하는 로딩 메커니즘(70)을 더 상세히 도시한다. 로딩 메커니즘(70)은 측벽(22)을 따라 수평으로 연장되는 가이드 레일(74)을 따라 구동된다. 로딩 메커니즘은 전방 벽(24)에 인접하는 도 4에 도시된 로딩된 위치와 도 7에 도시된 로딩 위치 사이에서 이동할 수 있다.
도 5는 적재물이 내부에 없고 로딩 메커니즘이 정지 위치에 있는 운송 장치(5)의 대안적인 도면을 도시한다. 자석(72)에 인접하게 배치된 모터가 있으며, 적재물이 로딩될 때 레일을 따라 로딩 메커니즘을 운송 장치의 개방된 후방부로 이동시키도록 구성된다.
도 6은 운송 장치의 이동 동안에 순응된 위치인 정지 위치에서 로딩 메커니즘의 평면도를 도시하고, 도 7은 로딩 장치가 레일을 따라 이동하여 적재물과 맞물려서 장치 내로 당길 준비가 된 운송 장치의 개방된 후방부에 인접하여 있는 상태의 동일한 도면을 도시한다.
도 8은 도 9의 운송 장치 내로 당겨지기 전의 로딩 메커니즘에 의해 유지되는 펌프(60)를 도시한다. 본 실시예에서, 수직 이동 동안에 베이스 플레이트를 안내하기 위한 가이드(30)는 베이스 플레이트(50)의 코너부를 향하고, 이는 베이스 플레이트를 보다 견고하고 안정적으로 지지한다. 운송 장치(10)는 제어 회로의 제어 하에 도 8에 도시된 위치로 이동되고, 그에 따라 운송 장치의 후방면이 적재물(60)에 인접한다. 자석(도시되지 않음)을 갖는 로딩 메커니즘(70)은 운송 장치의 개방된 후방부를 향해 이동되어서 적재물에 접촉한다. 그 다음에, 로딩 메커니즘(70)은 지지 프레임(20)의 측벽을 따라 전방 벽을 향해 수평으로 이동되어서 적재물(60)을 베이스 플레이트(50) 상으로 그리고 지지 프레임(20) 내로 당긴다.
일단 운송 장치 내에서 베이스 플레이트(50)가 도 10에 도시된 바와 같이 들어올려지면, 운송 장치는 독립적으로 구동되는 휠(12)을 구동함으로써 이동할 준비가 된다.
도 11은 4개의 코너 지지 부재(82)를 구비하는 프레임(80)을 포함하는 대안적인 실시예를 도시하며, 이 코너 지지 부재(82) 각각은 가이드(84)를 따라 진행한다. 본 실시예에서 베이스 플레이트는 적재물(60)이 베이스 플레이트로부터의 토플링(toppling)되는 것을 방지하는 배리어로서의 역할을 하는 2개의 측벽(52)과 후방 벽을 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서 프레임(80)은 적재물(60)이 상당한 높이로 이동되게 하고, 일부 실시예에서는 적재물(60)을 여러 상이한 높이 중 하나로 상승시킬 수 있으므로, 적재물은 상이한 통합 진공 시스템에서 적층 위치로 언로딩 및 로딩될 수 있다. 이를 통해 단일 장치가 여러 상이한 위치 중 하나와 여러 상이한 높이 중 하나로 상당한 적재물을 로딩 및 언로딩하게 한다.
이러한 모든 실시예에서, 휠(12)은 도시되지 않은 구동 메커니즘에 의해 독립적으로 구동된다. 게다가, 본 구동 메커니즘과 관련된 제어 회로와, 운송 장치(10) 주변의 영역을 감지하고 휠(12)의 구동을 제어하는 제어 회로와 함께 운송 장치(10)가 물체와 충돌하는 것을 억제하는 센서가 있다.
일부 실시예에서, 제어 회로 및 구동 메커니즘은 운송 장치(10)의 이동이 완전히 자율적인 반면, 다른 실시예에서는 원격 제어로부터 신호를 수신하기 위한 수신기가 있고 운송 장치의 이동은 원격 제어에 의해 제어되므로 반자율적이도록 되어 있다.
도 12는 운송 메커니즘(10)의 구동을 제어하기 위한 제어 회로를 개략적으로 도시한다. 구동 휠(12)을 독립적으로 제어하기 위한 구동 회로(90)가 있다. 운송 필요조건을 나타내는 원격 장치로부터 명령을 수신하거나, 특별한 운송 명령으로 프로그래밍되는 제어 회로(92)가 있다. 제어 회로(92)는 운송 장치 주위의 영역을 감지하는 센서(94)로부터 신호를 수신하고, 운송 명령 및 센서로부터의 신호 둘 모두에 기초하여 제어 신호를 개별 휠(12)의 이동을 차례로 제어하는 구동 회로(90)로 전송한다.
도 13은 실시예에 따른 운송 장치를 사용하여 펌프를 이동시키는 방법의 단계를 개략적으로 도시한다. 초기에 단계(S10)에서, 운송 장치는 펌프에 인접하게 이동되고, 개방된 후방부는 휠의 구동을 제어하는 제어 회로의 제어 하에 펌프를 향한다. 단계(S20)의 위치에 있을 때, 운송 장치는 베이스 플레이트를 하강시키고, 단계(S30)에서 로딩 메커니즘은 펌프를 잡고 베이스 플레이트 위로 당기도록 이동된다. 일단 제 위치에 있으면, 적재물은 로딩 메커니즘에 의해 계속 유지되고 베이스 플레이트는 단계(S40)에서 상승된다. 그 다음에, 운송 장치는 단계(S50)에서 제어 회로의 제어 하에 목적 위치로 이동할 수 있으며, 이 새로운 위치에서, 베이스 플레이트는 단계(S60)에서 하강하고, 펌프는 펌프를 전방 벽으로부터 그리고 단계(S70)에서 개방된 후방부 밖으로 멀리 밀어내도록 반대 방향으로 이동하는 로딩 메커니즘에 의해 언로딩된다.
요약하면, 실시예에서는 펌프를 지면으로부터 장치의 C 프레임으로 들어올리고, 펌프를 지면에서 상승시키고, 펌프를 C 프레임에 단단히 지지하기 위해 구성된 전송 장치를 제공한다.
실시예에서, 작업 흐름 관리자는 제어 회로(92)를 사용하여 필요한 작업 계획 및 작업 로드 우선순위를 수행하도록 운송 장치에 작업을 할당한다. 수리를 위한 복귀와 유사하게, 운송 장치는 제어 회로(92)의 제어 하에 서비스를 위해 상점 위치로 복귀한다.
본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 상세하게 개시되지만, 본 발명이 정확한 실시예에 제한되지 않고, 첨부된 청구범위 및 그 동등물에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이 당업자에 의해 본 명세서에 다양한 변경 및 수정이 수행될 수 있다는 것이 이해된다.
10 : 운송 장치
12 : 휠
20 : 지지 프레임
22 : 측벽
24 : 전방 벽
30 : 가이드
40 : 액추에이터
50 : 적재물 지지 메커니즘
60 : 적재물
70 : 로딩 메커니즘
72 : 자석
74 : 가이드 레일
80 : 프레임
82 : 코너 지지 부재
84 : 가이드
90 : 구동 제어 회로
92 : 제어 회로
94 : 센서

Claims (15)

  1. 서브 팹 내에서 진공 시스템 구성요소를 이동시키는 방법에 있어서,
    진공 시스템 구성요소에 인접하게 운송 장치를 이동시키는 것과,
    상기 운송 장치의 적재물 지지 메커니즘을 하강시키는 것과,
    상기 운송 장치의 로딩 메커니즘을 사용하여, 상기 진공 시스템 구성요소가 상기 적재물 지지 메커니즘에 의해 지지되도록 상기 운송 장치의 지지 프레임의 개방된 후방면을 통해 상기 진공 시스템 구성요소를 당기는 것과,
    상기 적재물 지지 메커니즘을 상승시키는 것과,
    상기 운송 장치를 상기 서브 팹 내의 상이한 위치로 구동하는 것과,
    상기 적재물 지지 메커니즘을 하강시키거나 상승시키는 것 중 하나를 수행하는 것과,
    상기 진공 시스템 구성요소를 언로딩하는 것을 포함하는
    진공 시스템 구성요소를 이동시키는 방법.
  2. 제한된 공간에서 적재물을 운송하기 위한 운송 장치에 있어서,
    상기 운송 장치를 표면 상에서 지지하고 이동시키도록 구성된 구름가능한 요소와,
    상기 구름가능한 요소를 구동하기 위한 구동 메커니즘과,
    상기 표면에 인접한 하강 위치와 적어도 하나의 상승 위치 사이에서 이동 가능하도록 장착된 적재물 지지 메커니즘과,
    상기 적재물 지지 메커니즘을 지지하도록 구성되고, 전방 벽, 2개의 측벽 및 개방된 후방부를 포함하는 지지 프레임으로서, 상기 적재물 지지 메커니즘은 상기 지지 프레임의 측벽 및 전방 벽이 상기 상승 및 하강 위치 중 적어도 하나에서 상기 적재물 지지 메커니즘 주위로 연장되도록 장착되는, 상기 지지 프레임과,
    상기 적재물 지지 메커니즘을 제어 가능하게 상승 및 하강시키기 위해 상기 지지 프레임의 벽들 중 하나에 장착된 적어도 하나의 액추에이터를 포함하며,
    상기 구름가능한 요소는 상기 지지 프레임의 측벽에 인접하게 장착되고 4개의 위치에서 상기 2개의 측벽을 지지하고, 그에 따라 상기 운송 장치의 무게 중심이 상기 4개의 위치 사이에 있는
    운송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적재물 지지 메커니즘은 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 베이스 플레이트는 상기 지지 프레임의 측벽 및 전방 벽이 상기 베이스 플레이트의 둘레부를 넘어서 연장되도록 장착되는
    운송 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 구름가능한 요소는 4개의 휠을 포함하는
    운송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 4개의 휠 각각은 독립적으로 구동 가능하여 상기 운송 장치의 병진 이동 및 회전 이동을 허용하는
    운송 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운송 장치는 상기 적재물 지지 메커니즘이 상기 하강 위치에 있을 때 상기 지지 프레임의 개방된 후방부를 통해 적재물을 당기도록 구성된 로딩 메커니즘을 포함하는
    운송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측벽 각각은 상기 전방 벽을 향한 위치로부터 상기 지지 프레임의 후방부를 향한 위치로 상기 로딩 메커니즘을 지지하고 안내하도록 구성된 수평으로 연장되는 가이드와, 상기 가이드를 따라 상기 로딩 메커니즘을 구동하도록 구성된 액추에이터를 포함하는
    운송 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 로딩 메커니즘은 상기 지지 프레임의 개방된 후방부를 통해 상기 적재물을 당기기 위한 자석을 포함하는
    운송 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 자석은 희토류 자석과 같은 영구 자석을 포함하는
    운송 장치.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운송 장치 주위의 체적을 감지하도록 구성된 센서와,
    상기 구동 메커니즘을 제어하도록 구성된 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 센서로부터 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여 상기 운송 장치가 상기 센서에 의해 감지된 물체와 충돌하는 것을 억제하도록 상기 구동 메커니즘을 제어하도록 구성되는
    운송 장치.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운송 장치는 자율 운송 장치를 포함하는
    운송 장치.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운송 장치는 적어도 3개의 가이드를 포함하고, 상기 가이드 중 하나는 상기 측벽 및 전방 벽을 포함하는 평면 각각에 장착되고, 상기 가이드 각각은 수직으로 연장되고 상기 적재물 지지 메커니즘을 상기 상승 위치와 상기 하강 위치 사이에서 안내하도록 구성되는
    운송 장치.
  13. 제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터는 하강 위치와 복수의 상이한 상승 위치 사이에서 상기 적재물 지지 메커니즘을 제어 가능하게 이동시키도록 구성되는
    운송 장치.
  14. 제 12 항 및 제 13 항에 있어서,
    상기 운송 장치는 상기 운송 장치의 지지 프레임으로부터 수직 상방으로 연장되는 코너 부재를 포함하는 프레임을 더 포함하고, 상기 운송 장치는 상기 가이드 중 4개의 가이드를 포함하고, 상기 가이드 중 4개의 가이드는 상기 프레임의 코너 부재에 부착되거나 그 일부를 형성하고, 상기 적재물 지지 메커니즘을 상기 하강 위치로부터 상기 복수의 상승 위치로 안내하도록 구성되는
    운송 장치.
  15. 제 3 항에 종속되는 경우의 제 14 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 상기 베이스 플레이트의 전방부 및 측부로부터 수직 상방으로 연장되는 배리어 부재를 포함하는
    운송 장치.
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