KR20230061108A - 반도체, lcd 및 oled 공정에서 이송 대상물의 이송에 사용되는 반송 롤러 - Google Patents

반도체, lcd 및 oled 공정에서 이송 대상물의 이송에 사용되는 반송 롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 반송 롤러의 휠 표면의 갈림 및 파손의 발생을 줄이면서 외부의 충격으로부터 강한 반송 롤러를 제공하여, 반송 롤러의 교체 횟수를 최소화하며 작업 생산성을 증대시키는 것에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반송 롤러 (1) 는 탄소강 소재의 외부 휠 (2); 및 외부 휠 (2) 의 내부면과 결합되며, 외부 휠 (2) 의 일 측면으로 돌출되도록 형성되는 내부 몸체 (3); 를 포함하며, 내부 몸체 (3) 에는 회전 구동축과 체결될 수 있는 개구부 (4) 가 형성되고, 외부 휠 (2) 의 마찰이 일어나는 휠 표면 (6) 의 경도는 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도와 상이한 것을 특징으로 하며,
더욱 상세히는, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 는 60 이상 70 이하이며, 외부 휠의 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 는 0 초과 45 이하이며, 외부 휠의 내부 영역 (7) 은 외부 휠 (2) 의 휠 표면으로부터 깊이 방향으로 3mm 이상에서 내부면까지의 영역인 것을 특징으로 한다.

Description

반도체, LCD 및 OLED 공정에서 이송 대상물의 이송에 사용되는 반송 롤러 {A Conveyor Roller Used to Transport the Transporting Objects in Processes of the Semiconductor, LCD, and OLED}
본 발명은 반도체, LCD, OLED 분야에서 이송 대상물의 이송에 사용되는 반송 롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 반송 롤러의 휠 표면의 경도와 반송 롤러의 휠 내부 영역의 경도를 상이하게 하여, 이송 대상물과의 마찰로부터의 롤러 손상 (휠 표면의 갈림, 파손 및 휠의 깨짐) 을 최소화하기 위한 반송 롤러에 관한 것이다.
일반적으로 유리 기판 등 판상의 기판은 LCD (액정표시장치), PDP (플라즈마 표시장치), OLED 와 같은 평판디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
이러한 장치에 적용되는 기판은 다양한 반도체 제조공정을 거쳐서 최종 제품으로 생산되는데, 각각의 반도체 제조공정을 수행할 수 있도록 회전 구동되는 반송 롤러에 의해서 후공정으로 이송된다.
즉, 이송 대상물인 기판을 후공정으로 이송하기 위해서, 반송 롤러의 휠과 기판의 하부면이 접한 상태로 반송 롤러가 회전함에 따라 반송 롤러의 휠 표면과 이송 대상물인 기판의 하부면 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 기판이 반송되는 것이다.
또한, 반송 롤러는 몸체 중앙에 중공부가 형성되어, 지지축이 중공부를 통과하여 삽입되는 결합 방식에 의해서 지지축에 조립된다.
한편, 상기 반송 롤러는 휠 표면과 기판 하부면의 지속적인 마찰에 의해 휠 표면에 갈림 또는 파손 및 이에 의한 이물 (particle) 이 쉽게 발생한다는 문제점이 있었다.
또한, 복수 개의 반송 롤러 중 어느 하나에 갈림 또는 파손이 발생하여 새로운 반송 롤러로 교체되어야 하는 경우, 교체 대상인 반송 롤러와 인접하는 반송 롤러들도 지지축으로부터 분리되어야 하고, 반송 롤러의 교체 후에는 지지축의 원위치에 재조립되어야 하기 때문에 작업부하가 가중되며, 시간이 과다하게 소요되어 작업 생산성이 저하되며 갈린 이물이 기판에 붙어 불량품이 발생하는 문제점이 있었다.
KR 10-2013-0133551 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 외부의 충격 및 마찰에 대해 강한 반송 롤러를 제공하여, 반송 롤러의 휠 표면의 갈림, 파손 및 휠의 깨짐의 발생을 줄이는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 반송 롤러에서 발생하는 휠 표면의 갈림, 파손 및 휠의 깨짐 발생을 줄임으로써, 반송 롤러의 교체 횟수를 최소화하며 작업 생산성을 증대시키는 것에 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 롤러는, 탄소강 소재의 외부 휠 (2); 및 외부 휠 (2) 의 내부면과 결합되며, 외부 휠 (2) 의 일 측면으로 돌출되도록 형성되는 내부 몸체 (3); 를 포함하며, 내부 몸체 (3) 에는 회전 구동축과 체결될 수 있는 개구부 (4) 가 형성되고, 외부 휠 (2) 의 마찰이 일어나는 휠 표면 (6) 의 경도는 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도와 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 는 60 이상 70 이하이며, 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 는 0 초과 45 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 내부 영역 (7) 은 외부 휠 (2) 의 휠 표면으로부터 깊이 방향으로 3mm 이상에서 내부면까지의 영역인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 은, 표면 조도가 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 외부 휠 (2) 과 내부 몸체 (3) 사이에는 외부에 의한 충격을 흡수하기 위한 완충부 (5) 가 구비되어 있으며, 완충부 (5) 는 고무 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 반송 롤러에 녹이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 반송 롤러에 코팅을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 반송 롤러의 외부 휠의 표면 경도와 상기 외부 휠의 내부 영역의 경도를 상이하게 함으로써, 더욱 상세히는 반송 롤러의 외부 휠의 표면 경도 (HRC) 는 60 - 70 로 하고, 반송 롤러의 외부 휠의 내부 영역의 경도 (HRC) 는 0 - 45 로 함으로써, 마찰에 의해 발생하는 휠 표면의 갈림 또는 파손과 이로부터 발생하는 이물 (particle) 을 최소화 함과 동시에 외부 충격에 의한 외부 휠의 깨짐을 최소화 할 수 있다.
(2) 반송 롤러의 외부 휠의 표면 조도를 2 ㎛ 이하로 함에 따라, 마찰에 따른 외부 휠 표면의 갈림을 방지할 수 있으며, 이송 대상물의 표면 손상을 줄일 수 있게 되어, 이송 대상물의 표면 불량률 감소 및 작업의 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.
(3) 반송 롤러의 외부 휠과 내부 몸체 사이에 외부로부터의 충격을 흡수하는 고무 또는 플라스틱 소재의 완충부를 구비함으로써, 외부 충격에 의한 반송 롤러의 깨짐을 최소화 할 수 있다.
(4) 반송 롤러의 표면에 코팅을 함으로써, 반송 롤러에 녹이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 반송 롤러의 일 실시예로서, 반송 롤러의 모습을 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 반송 롤러에 있어서, 외부 휠의 휠 표면으로부터 깊이 방향으로 3mm 이상에서 내부면까지의 영역인 외부 휠의 내부 영역을 점선으로 구분하여 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 반송 롤러의 외부 휠의 표면 경도와 외부 휠의 내부 영역의 경도를 상이하게 하는 외부 휠의 열처리 방법에 관하여 도시한다.
도 4 는 본 발명에 따른 반송 롤러의 제 1 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 반송 롤러의 제 2 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않고, 통상의 기술자가 인식할 수 있는 분리된 방식뿐만 아니라 어떤 임의의 실현 가능한 조합으로 실현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 범위는 바람직한 실시형태들에 의해 제한되지 않는다.
또한, 실시형태들은 도면에서 개략적으로 도시된다.
본원에서, 이 도면들에서 동일한 도면 부호들은 동일하거나 기능적으로 비슷한 요소들을 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 반송 롤러 (1) 를 도시한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 반송 롤러 (1) 는 탄소강 소재의 외부 휠 (2) 및 상기 외부 휠 (2) 의 내부면과 결합되며, 상기 외부 휠 (2) 의 일측면으로 돌출되도록 형성되는 내부 몸체 (3) 를 포함하며, 상기 내부 몸체 (3) 에는 회전 구동축과 체결될 수 있는 개구부 (4) 가 형성되며, 상기 외부 휠 (2) 및 내부 몸체 (3) 사이에는 외부에 의한 충격을 흡수하기 위한 완충부 (5) 가 구비되어 있다.
도 2 는 본 발명의 반송 롤러 (1) 에 있어서, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 과 상기 휠 표면 (6) 으로부터 깊이 방향으로 3mm 이상에서 상기 외부 휠 (2) 의 내부면까지의 영역인 상기 외부 휠(2) 의 내부 영역 (7) 을 점선으로 구분하여 도시한다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 반송 롤러 (1) 의 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도와 상기 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도는 상이한 값을 가지며, 더욱 상세히는, 상기 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 는 60 이상 70 이하를 유지하고, 상기 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 는 0 초과 45 이하를 유지한다.
상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 가 60 이상 70 이하를 유지함에 의해, 반송 롤러 (1) 의 회전 구동에 따라 발생하는 상기 휠 표면 (6) 과 이송대상물의 마찰로부터 상기 휠 표면 (6) 의 갈림 또는 파손에 의한 이물 (particle) 의 발생을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 가 상기 휠 표면 (6) 의 경도에 비해 낮은 값인 0 초과 45 이하를 유지함에 의해, 상기 내부 영역 (7) 은 외부의 충격에 대하여 완충 작용을 할 수 있어, 외부의 충격으로부터 상기 외부 휠 (2) 의 깨짐을 최소화 할 수 있다.
상기 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 갈림 또는 파손의 빈도가 줄어들며, 외부의 충격으로부터의 외부 휠 (2) 의 깨짐의 빈도 또한 줄어들게 되므로, 반송 롤러 (1) 의 교체 주기가 길어져, 반송 롤러 (1) 의 교체에 소요되는 작업 시간을 절약할 수 있는 바, 이는 작업 효율 상승 및 생산성 증가로 이어진다.
다음으로, 본 발명의 반송 롤러 (1) 에 있어서, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도와 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도를 상이하게 하는 열처리 방법에 대하여 도 3 을 참조하여 설명한다.
도 3 은 히터 (8) 로부터의 열전달 방향 및 냉각 파이프 (9) 를 통과하는 냉각수의 유동 방향을 도시한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 외부 휠 (2) 이 주조된 후에, 상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 은 히터 (8) 에 의해 감싸지고, 냉각 파이프 (9) 는 상기 외부 휠 (2) 의 내부면을 통과하도록 배치된다.
상기와 같은 히터 (8) 및 냉각 파이프 (9) 의 배치에 의해, 탄소강 소재의 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경우, 히터 (8) 로부터 열을 전달받아 경도가 높아지게 되나, 상기 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경우, 상기 외부 휠 (2) 의 내부면으로부터 냉각 파이프 (9) 로 열이 전달되어 경도가 낮아지게 된다.
특히, 상기의 열교환이 지속됨에 따라, 탄소강 소재의 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 는 60 이상 70 이하에 도달하게 되며, 상기 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 는 0 초과 45 이하에 도달하게 된다.
이로 인하여, 경도가 높은 상기 휠 표면 (6) 은 높은 마모 임계점 및 파괴 임계점을 가지게 되어, 마찰에 의한 갈림 또는 파손이 최소화 되며, 상대적으로 경도가 낮은 상기 내부 영역 (7) 은 외부의 충격에 대하여 완충재 역할을 할 수 있어, 외부의 충격으로부터 상기 외부 휠 (2) 의 깨짐을 최소화 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 반송 롤러 (1) 의 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 은 표면 조도가 2 ㎛ 이하이다.
이로 인하여, 상기 반송 롤러 (1) 의 회전 구동에 따른 상기 반송 롤러 (1) 의 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 과 이송 대상물의 마찰시 상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 갈림 현상이 억제되므로, 반송 롤러 (1) 의 교체 주기가 길어져, 반송 롤러 (1) 의 교체에 소요되는 작업 시간을 절약할 수 있는 바, 이는 작업 효율 상승 및 생산성 증가로 이어진다.
또한, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 표면 조도가 2 ㎛ 이하인 상기 본 발명의 일 실시형태에 의해, 이송 대상물과 상기 휠 표면 (6) 의 마찰에 의한 상기 이송 대상물의 표면 손상이 최소화되며, 이는 이송 대상물의 표면 불량률 감소 및 작업의 신뢰성 향상으로 이어진다.
다음으로, 도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 반송 롤러의 단면도를 도시한다.
도 4 및 도 5 를 참조하면, 본 발명의 반송 롤러 (1) 는 외부 휠 (2) 및 내부 몸체 (3) 사이에 외부에 의한 충격을 흡수하기 위한 완충부 (5) 를 구비하고 있다.
상기 완충부 (5) 는 고무 또는 플라스틱 등과 같이 탄소강 소재의 외부 휠 (2) 에 비해 경도가 낮은 소재로 구성되는 것을 특징으로 하며, 상대적으로 경도가 낮은 상기 완충부 (5) 가 외부 휠 (2) 내부에 형성됨으로써, 본 발명의 반송 롤러 (1) 에 가해지는 외부에서의 충격 대부분은 상기 완충부 (5) 에서 흡수되므로, 외부의 충격으로부터 반송 롤러 (1) 의 손상을 최소화 할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 반송 롤러 (1) 의 교체 주기가 길어지게 되므로, 상기 반송 롤러 (1) 의 교체에 소요되는 작업 시간을 절약할 수 있는 바, 이는 작업 효율 상승 및 생산성 증가로 이어진다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명의 반송 롤러 (1) 의 표면은 코팅될 수 있으며, 이로 인해, 상기 반송 롤러 (1) 에 녹이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 반송 롤러 (1) 의 교체 주기가 길어지게 되어 작업 효율이 상승하며 생산성이 증가한다.
또한, 상기 반송 롤러 (1) 와 마찰하는 이송 대상물의 표면에도 반송 롤러의 녹이 묻어나는 것을 방지할 수 있으므로, 이송 대상물의 표면 불량률이 감소하여 작업의 신뢰성이 향상된다.
한편, 반도체, OLED, LCD 공정에서 이송 대상물의 이송에 본 발명의 반송 롤러 (1) 를 사용함에 따른 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 표면 조도 (Ra) 변화를 측정한 시험 결과는 하기의 표 1 에 기재되어 있다.
Figure pat00001
본 발명의 반송 롤러 (1) 의 사용 기간에 따라, 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 표면 조도는 증가하지만, 사용 일수가 증가함에 따라 표면 조도의 증가폭은 감소한다는 것을 확인하였고, 반송 롤러 (1) 의 장착 후 8 일 및 20 일 사용에 따른 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 표면 조도 값은 평균 0.014 ㎛ 차이에 불과하다는 것을 확인하였다.
또한, 반송 롤러 (1) 의 장착 후 8 일 및 20 일 사용에 따른 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 을 육안으로 확인한 결과, 상기 휠 표면 (6) 의 갈림 또는 파손에 의한 이물 (particle) 을 관찰할 수 없었다.
1. 반송 롤러
2. 외부 휠
3. 내부 몸체
4. 개구부
5. 완충부
6. 휠 표면
7. 내부 영역
8. 히터
9. 냉각 파이프

Claims (8)

  1. 반도체, LCD 및 OLED 공정에서 이송 대상물의 이송에 사용되는 반송 롤러 (1) 로서,
    상기 반송 롤러 (1) 는,
    탄소강 소재의 외부 휠 (2); 및
    상기 외부 휠 (2) 의 내부면과 결합되며, 상기 외부 휠 (2) 의 일 측면으로 돌출되도록 형성되는 내부 몸체 (3); 를 포함하며,
    상기 내부 몸체 (3) 에는 회전 구동축과 체결될 수 있는 개구부 (4) 가 형성되고,
    상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도는 상기 외부 휠 (2) 의 내부 영역 (7) 의 경도와 상이한 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 의 경도 (HRC) 는 60 이상 70 이하이며, 상기 내부 영역 (7) 의 경도 (HRC) 는 0 초과 45 이하인 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 영역 (7) 은 상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면으로부터 깊이 방향으로 3 mm 이상에서 내부면까지의 영역인 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 은, 표면 조도가 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부 휠 (2) 의 휠 표면 (6) 은, 표면 조도가 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 휠 (2) 및 상기 내부 몸체 (3) 사이에는 외부에 의한 충격을 흡수하기 위한 완충부 (5) 가 구비되어 있으며, 상기 완충부 (5) 는 고무 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 반송 롤러(1).
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 휠 (2) 및 상기 내부 몸체 (3) 사이에는 외부에 의한 충격을 흡수하기 위한 완충부 (5) 가 구비되어 있으며, 상기 완충부 (5) 는 고무 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 반송 롤러(1).
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 반송 롤러 (1) 의 표면은 코팅되는 것을 특징으로 하는, 반송 롤러 (1).
















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