KR20230141347A - 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비 - Google Patents

안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비 Download PDF

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이성호
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정에서 물품을 반도체 공정 장치들의 로드 포트 간에 이송할 수 있는 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비에 관한 것으로서, 주행 레일을 따라 이동하는 이송 차량 유닛; 및 상기 주행 레일의 측방에 설치되어, 상기 이송 차량 유닛이 이송하는 물품을 임시로 보관하는 버퍼 유닛;을 포함하는 물품 이송 설비에서, 상기 이송 차량 유닛이 상기 버퍼 유닛 상에 상기 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 안착 위치 감지 유닛에 있어서, 상기 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈의 측면에 설치되고, 상기 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착면을 바라볼 수 있도록, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈 및 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 설치되어, 상기 카메라 모듈을 정면으로 바라볼 수 있도록, 상기 안착면을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈을 포함할 수 있다.

Description

안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비{Seating position detection unit and FOUP transport equipment including the same}
본 발명은 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체 제조 공정에서 물품을 반도체 공정 장치들의 로드 포트 간에 이송할 수 있는 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비에 관한 것이다.
반도체를 제조하려면, 반도체 공정 장치들에 의하여 다양한 공정을 수행하여야 하고, 이를 위하여 웨이퍼(wafer)와 같은 물품을 수행할 공정에 따라 임의의 위치로부터 목적하는 위치로 이송하여야 한다. 예컨대, 물품으로서 처리할 웨이퍼가 수납된 컨테이너(container)를 이송하여 어느 한 반도체 공정 장치의 로드 포트(load port)에 제공할 수 있고, 처리한 웨이퍼가 수납된 컨테이너를 다른 반도체 공정 장치의 로드 포트로 이송할 수 있다.
일반적으로, 클린 룸(clean room)과 같은 반도체 제조 현장에서는 물품을 효율적으로 이송하기 위하여 오버헤드 호이스트 트랜스포트(overhead hoist transport, OHT)를 포함하는 물품 이송 설비가 주로 사용되고 있다.
이러한, 물품 이송 설비는, 크게, 오버헤드 호이스트 트랜스포트(이하, OHT라고도 칭하기로 한다.) 및 버퍼 장치(Side track buffer, STB)로 구성될 수 있다. OHT는, 주행 레일을 따라 주행하는 이송 차량 유닛을 포함하고, 버퍼 장치는, OHT의 주행 레일의 측방에 이송 차량 유닛에 의하여 이송되는 물품을 임시로 보관하기 위한 물품 보관 공간을 제공한다. 예컨대, 이송 차량 유닛에 의하여 이송되는 물품을 목적하는 반도체 공정 장치의 로드 포트에 제공하기 위해 대기하고 있어야 하는 경우에 물품을 버퍼 장치의 물품 보관 공간에 안착시켜 일시적으로 보관할 수 있다.
이와 같은, 물품 이송 설비에서, 버퍼 장치의 물품 보관 공간의 안착 위치로 물품의 정확한 정위치 안착을 위한 티칭 작업이 필수적으로 이루어져야 한다. 종래의 물품 이송 설비는, OHT의 핸드부에 별도의 티칭 지그를 적재 후 핸드부를 동작(슬라이딩 및 이적재)하여, 티칭 지그에 설치된 비젼 카메라로 위치를 파악(물품 보관 공간의 안착면에 가공된 사각 홀을 인식)하는 방식으로 안착 정위치에 대한 티칭 작업을 시행하고 있으나, 티칭 지그를 별도로 적재하는 작업 및 비젼 카메라가 설치된 티칭 지그가 인식 타겟까지 이동해야 하는 작업 등으로 인해 작업 시간이 지나치게 많이 소요되고, 물품 이송 설비 내에서 물품 이송의 정체를 야기시키는 원인이 될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈에 설치된 카메라 모듈로 이송 차량 유닛이 버퍼 유닛 상에 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 바로 티칭함으로써, 안착 위치의 티칭 작업 시간을 절감할 수 있는 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안착 위치 감지 유닛이 제공된다. 상기 안착 위치 감지 유닛은, 주행 레일을 따라 이동하는 이송 차량 유닛; 및 상기 주행 레일의 측방에 설치되어, 상기 이송 차량 유닛이 이송하는 물품을 임시로 보관하는 버퍼 유닛;을 포함하는 물품 이송 설비에서, 상기 이송 차량 유닛이 상기 버퍼 유닛 상에 상기 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 안착 위치 감지 유닛에 있어서, 상기 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈의 측면에 설치되고, 상기 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착면을 바라볼 수 있도록, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈; 및 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 설치되어, 상기 카메라 모듈을 정면으로 바라볼 수 있도록, 상기 안착면을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 타겟 모듈은, 상기 안착면에 탄성적으로 회동 가능하게 설치되어 상기 안착면을 기준으로 상기 제 1 각도로 경사지게 형성되고, 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 상기 물품의 안착 시, 상기 물품의 하면에 의해 가압되어 상기 안착면과 수평을 이루도록 회동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 타겟 모듈은, 플레이트 형상으로 형성되고, 중심 부분에 타겟 포인트가 형성되는 타겟 플레이트; 상기 안착면 또는 상기 안착면의 후면에 설치되어, 상기 타겟 플레이트의 일단을 회동 가능하게 지지하는 회동 힌지; 및 상기 회동 힌지의 일측에 설치되어, 상기 타겟 플레이트의 일단을 탄성적으로 지지하는 탄성 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 버퍼 유닛은, 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 상기 타겟 플레이트의 형상과 대응되는 형상으로 관통홀부가 형성되고, 상기 타겟 플레이트는, 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 안착되는 상기 물품에 의해 가압 시, 회동에 의해 상기 안착면의 상기 관통홀부에 수용되어 상기 안착면과 동일한 면을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 타겟 모듈은, 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 안착되는 상기 물품에 의해 가압 시, 회동에 의해 상기 안착면의 상기 관통홀부에 수용되는 상기 타겟 플레이트의 회동 범위를 제한할 수 있도록, 상기 관통홀부의 일단에 설치된 상기 회동 힌지 및 상기 탄성 부재와 대향되는 상기 관통홀부의 타단에서, 적어도 일부분이 상기 관통홀부를 통해 노출될 수 있도록 상기 안착면의 후면에 설치되는 스토퍼 부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 카메라 모듈은, 상기 호이스트 모듈의 측면의 상부에, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 제 2 각도로 경사지게 설치되는 비젼 카메라; 및 상기 비젼 카메라로부터 영상 신호를 인가 받고, 상기 영상 신호에서 상기 타겟 포인트가 형성된 상기 타겟 플레이트를 감지하여 상기 물품의 상기 안착 위치의 정위치를 감지하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 카메라 모듈은, 상기 호이스트 모듈의 측면의 상부에 설치되어 상기 비젼 카메라를 상기 호이스트 모듈 상에 고정시키고, 상기 비젼 카메라의 상기 제 2 각도를 조절하는 각도 조절 장치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 타겟 플레이트는, 상기 타겟 포인트를 중심으로 복수개가 방사상으로 등각 배치되는 복수의 정렬 포인트;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 영상 신호에서 상기 타겟 포인트로부터 각 정렬 포인트까지의 이격 거리를 산출하고, 각각의 이격 거리 간의 편차가 사전에 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 비젼 카메라가 상기 타겟 플레이트를 정면으로 바라보지 않는 것으로 판단하고, 상기 각각의 이격 거리 간의 편차가 상기 오차 범위 내로 조절될 수 있도록 상기 각도 조절 장치를 제어하여 상기 비젼 카메라의 상기 제 2 각도를 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물품 이송 설비가 제공된다. 상기 물품 이송 설비는, 반도체 제조 공장 내의 천장 측에 설치되는 주행 레일; 상기 주행 레일을 따라 이동하는 이송 차량 유닛; 상기 주행 레일의 측방에 설치되어, 상기 이송 차량 유닛이 이송하는 물품을 임시로 보관하는 버퍼 유닛; 및 상기 이송 차량 유닛이 상기 버퍼 유닛 상에 상기 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 안착 위치 감지 유닛;을 포함하고, 상기 안착 위치 감지 유닛은, 상기 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈의 측면에 설치되고, 상기 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착면을 바라볼 수 있도록, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈; 및 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 설치되어, 상기 카메라 모듈을 정면으로 바라볼 수 있도록, 상기 안착면을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈;을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이송 차량 유닛이 버퍼 유닛 상에 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 카메라 모듈을 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈에 경사지게 설치함으로써, 물품 보관 공간의 안착면에 설치된 타겟 모듈을 용이하게 인식할 수 있다. 그리고, 타겟 모듈 또한 물품 보관 공간의 안착면에 카메라 모듈을 마주 바라보도록 경사지게 설치함으로써, 안착면을 경사지게 바라보는 카메라 모듈의 타겟 모듈에 대한 인식의 정확도를 증가시킬 수 있다.
또한, 타겟 모듈이 물품 보관 공간의 안착면에 탄성적으로 회동 가능하게 설치됨으로써, 안착면에 안착되는 물품에 의해 타겟 모듈이 접혔다 펴지는 구조로 구현되어, 물품의 안착 시, 타겟 모듈과 물품의 간섭이 일어나는 것을 방지하여 타겟 모듈의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈에 설치된 카메라 모듈로 이송 차량 유닛이 버퍼 유닛 상에 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 바로 티칭함으로써, 안착 위치의 티칭 작업 시간을 절감하고 물품 이송 설비의 물류가 원활하도록 유도할 수 있는 효과를 가지는 안착 위치 감지 유닛 및 이를 포함하는 물품 이송 설비를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 이송 설비의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 물품 이송 설비의 안착 위치 감지 유닛이 설치된 이송 차량 유닛 및 버퍼 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈이 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착 위치에 해당되는 안착면에 물품을 안착시키는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 버퍼 유닛의 측면 및 전체적인 모습을 개략적으로 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 6은 도 5의 타겟 모듈이 나타난 “A”부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 7은 도 6의 타겟 모듈의 타겟 플레이트가 물품에 의해 접힌 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 8은 도 5의 다른 실시예에 따른 타겟 모듈이 나타난 “A”부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 9는 도 8의 타겟 플레이트에 형성된 타겟 포인트 및 정렬 포인트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 이송 설비(1000)의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 물품 이송 설비(1000)의 안착 위치 감지 유닛(300)이 설치된 이송 차량 유닛(100) 및 버퍼 유닛(200)을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)이 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 안착 위치에 해당되는 안착면(221)에 물품(F)을 안착시키는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4 및 도 5는 도 2의 버퍼 유닛(200)의 측면 및 전체적인 모습을 개략적으로 나타내는 단면도 및 사시도이고, 도 6은 도 5의 타겟 모듈(320)이 나타난 “A”부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이고, 도 7은 도 6의 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 물품(F)에 의해 접힌 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이다. 그리고, 도 8은 도 5의 다른 실시예에 따른 타겟 모듈(320)이 나타난 “A”부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 확대도이고, 도 9는 도 8의 타겟 플레이트(321)에 형성된 타겟 포인트(TP) 및 정렬 포인트(AP1, AP2, AP3, AP4)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
반도체 제조 공장은 적어도 하나 이상의 클린 룸(Clean room)으로 구성될 수 있고, 상기 클린 룸에는 반도체 제조 공정 수행을 위한 반도체 제조 설비들이 설치될 수 있다. 반도체는, 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 반복하여 수행함으로써 완성될 수 있다.
이러한 과정에서 특정 반도체 제조 설비에서 공정 수행이 완료된 웨이퍼는 다음 공정을 위한 반도체 제조 설비로 이동될 수 있다. 이때, 웨이퍼의 이송은, 후술될 부분에서 물품이라 지칭되는 FOUP(Front opening unified pod)에 수납된 상태에서 OHT(Overhead hoist transport)에 의하여 이송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물품 이송 설비(1000)의 전체적인 구성이 도 1에 개념적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물품 이송 설비(100)는, 크게, 주행 레일(10)과, 이송 차량 유닛(100)과, 버퍼 유닛(200) 및 안착 위치 감지 유닛(도 2의 300)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 주행 레일(10)은, 물품(F)인 FOUP를 반도체 제조 설비(1)들 간에 이송하기 위한 이송 경로(11)를 제공할 수 있다. 주행 레일(10)은, 반도체 제조 공장의 천장 측에 배치될 수 있으며, 이송 경로(11)는, 직선 형상인 적어도 하나 이상의 직선 구간(12), 곡선 형상인 적어도 하나 이상의 곡선 구간(13) 및 경로의 분기나 합류를 위한 적어도 하나 이상의 접속 구간(14)의 조합들로 이루어질 수 있다. 여기서, 주행 레일(10)의 레이아웃(Layout)은 반드시 도 1에 국한되지 않고, 반도체 제조 현장의 여건 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 이송 차량 유닛(100)은, 주행 레일(10)을 따라 이동하면서, 물품(F)을 반도체 제조 설비(1)들 중 특정 설비에서 다른 설비로 곧바로 이송할 수도 있고, 버퍼 유닛(200)에 일시적으로 보관한 후 다른 설비로 이송할 수도 있다. 버퍼 유닛(200)은, 주행 레일(10)의 측방에 설치된 사이드 트랙 버퍼(Side track buffer, STB)로서, 주행 레일(10)의 측방에 설치되어, 이송 차량 유닛(100)이 이송하는 물품(F)을 임시로 보관할 수 있다.
이러한, 물품 이송 설비(1000)는, 전반적인 작동이 OCS(OHT control system)에 의하여 제어될 수 있다. 예컨대, 상기 OCS는, 주행 경로의 형상 등에 대한 정보인 맵 정보(Map information), 주행 레일(10)과 이송 차량 유닛(100) 들에 적용된 태그(Tag)와 태그 인식기 등을 이용하여 이송 차량 유닛(100) 들의 위치를 인식하고 인식된 이송 차량 유닛(100) 들의 위치 정보를 기반으로 이송 차량 유닛(100) 들의 이동을 제어할 수 있다.
상술한 물품 이송 설비(1000)의 주행 레일(10)과, 이송 차량 유닛(100) 및 버퍼 유닛(200)에 대한 구성을 더욱 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 주행 레일(10)은, 한 쌍이 좌우 방향으로 이격되어 서로 짝을 이룰 수 있으며, 주행 레일(10)을 천장에 장착시키는 레일 지지 부재(15)들을 포함함으로써, 반도체 제조 공장의 상부 영역에 배치될 수 있다. 주행 레일(10)은, 상측에 이송 경로(11)를 이루는 주행 면을 제공할 수 있다.
또한, 주행 레일(10)의 하부에는 이송 경로(11)를 따라 급전 라인(16)이 설치될 수 있다. 급전 라인(16)은, 주행 레일(10)과 같이 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 이송 차량 유닛(100)에 구동 전력을 제공하는 전원 공급 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이송 차량 유닛(100)은, 주행 레일(10)을 따라 주행하는 비히클 모듈(110) 및 물품(F)에 대한 그립 및 언그립을 수행하는 호이스트 모듈(120)을 포함할 수 있다.
예컨대, 비히클 모듈(110)은, 주행 휠(111)을 포함할 수 있으며, 비히클 모듈(110)에는 좌우 방향으로 연장된 차축(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 차축은 복수로 제공되고 비히클 모듈(110)의 전후 방향으로 서로 이격되게 설치될 수 있다.
주행 휠(111)은, 비히클 모듈(110)이 주행 레일(10)의 안내에 따라 주행 가능하도록 비히클 모듈(110)에 이동성을 부여할 수 있다. 주행 휠(111)은, 상기 차축의 양단 부분에 각각 장착되고, 주행 레일(10)의 상측에 제공된 주행 면에 접촉되어 구름 운동을 할 수 있다.
또한, 도시되진 않았지만, 비히클 모듈(110)은, 상기 차축을 회전시켜 주행 휠(111)을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 휠 구동 장치가 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 또한, 도시되진 않았지만, 비히클 모듈(110)은, 한 쌍으로 구성되는 주행 레일(10)의 서로 대향하는 내측에 형성된 안내 면에 각각 접촉되는 안내 휠을 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 호이스트 모듈(120)은, 호이스트 하우징(121)을 포함할 수 있다. 호이스트 하우징(121)은, 주행 레일(10)의 하측에서 비히클 모듈(110)과 서로 연결될 수 있다. 예컨대, 호이스트 하우징(121)은, 상부가 비히클 모듈(110)의 하부에 단수 또는 복수의 연결기에 의해 연결될 수 있다.
또한, 호이스트 하우징(121)은, 물품(F)이 수용되는 수용 공간을 제공할 수 있으며, 물품(F)을 상기 수용 공간에서 좌우 방향으로 이동시키거나 하측 방향으로 이동시킬 수 있도록 좌우 양옆 및 하측이 모두 개방된 구조를 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 호이스트 모듈(120)은, 물품(F)을 그립하거나 언그립하기 위한 핸드부(122) 및 핸드부(122)를 제 1 위치와 제 2 위치 간에 이동시키는 핸드 이동 장치를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 위치는, 핸드부(122)가 그립한 물품(F)이 호이스트 하우징(121)의 상기 수용 공간에 수용되는 위치이고, 상기 제 2 위치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 위치에서 벗어난 위치에 해당하는 호이스트 하우징(121)의 외부, 즉, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 내부일 수 있다.
이러한, 호이스트 모듈(120)은, 핸드부(122)를 이동시키는 상기 핸드 이동 장치로서, 상하 구동부(123)와, 회전 구동부(124) 및 수평 구동부(125)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 핸드부(122)는, 물품(F)에 대한 그립 및 언그립을 수행하는 핸드, 그리고 상기 핸드를 지지하는 핸드 서포트를 포함할 수 있다. 또한, 상하 구동부(123)는, 적어도 하나 이상의 벨트(Belt)를 드럼(Drum)에 대하여 와인딩(Winding)하거나 언와인딩(Unwinding)하는 방식으로 핸드부(122)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 회전 구동부(124)는, 핸드부(122)를 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키고, 수평 구동부(125)는, 핸드부(122)를 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일례로, 핸드부(122)을 상하 구동부(123)에 의하여 상하 방향으로 이동시키고, 상하 구동부(123)을 회전 구동부(124)에 의하여 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키며, 회전 구동부(124)를 수평 구동부(125)에 의하여 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 핸드부(122)에 의하여 그립된 물품(F)을 상하 방향으로 이동시키거나 상하 방향의 축을 중심으로 회전시키거나 좌우 방향으로 이동시켜, 호이스트 하우징(121)의 상기 수용 공간에 수용됐던 물품(F)을 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)으로 이동시킬 수 있다.
도 2와 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 버퍼 유닛(200)은, 주행 레일(10)의 양측방에 설치된 사이드 레일(20)을 따라 이동 가능한 이동 유닛(400)에 의해 이동 및 고정될 수 있는 구조로서, 상부 프레임(210)과, 상부 프레임(210)의 하방에 소정의 거리로 이격되게 배치된 하부 프레임(220) 및 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)을 연결하는 수직 프레임(230)을 포함할 수 있다.
상부 프레임(210)은, 주행 레일(10)과 동일하거나 유사한 높이에 배치될 수 있으며, 상하 방향으로 이격된 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 사이의 공간은 물품 보관 공간(A)으로 제공될 수 있다. 이러한, 버퍼 유닛(200)은, 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)과 대향하는 쪽에 물품(F)을 물품 보관 공간(A)으로 투입하거나, 물품 보관 공간(A)으로부터 반출하기 위한 개구가 마련된 구조를 가질 수 있다. 수직 프레임(230) 들은 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 사이의 가장자리 영역에 개구가 제공되는 구조로 배치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 물품 보관 공간(A)에 보관되는 물품(F)은, 물품 보관 공간(A)의 바닥면인 하부 프레임(220) 상의 안착면(221)에 안착될 수 있으며, 물품 보관 공간(A)에 복수의 물품(F)이 일렬로 보관될 수 있도록, 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)은 전후 방향을 길게 연장되게 형성되고, 하부 프레임(220) 상의 안착면(221)에는 복수의 안착 위치(B1, B2, B3, ...)가 형성될 수 있다.
또한, 버퍼 유닛(200)은, 적어도 하나 이상의 연결 프레임(240)에 의해 이동 유닛(400)과 연결될 수 있으며, 사이드 레일(20)을 타고 이동하는 롤러부(410)가 설치된 롤러 마운트(420)는, 사이드 레일(20)과 버퍼 유닛(200) 사이에 위치하도록 사이드 레일(20)의 하방에 배치될 수 있다. 연결 프레임(240)은, 이러한 롤러 마운트(420)와 상부 프레임(210) 사이를 연결할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 점선으로 표시된 복수의 안착 위치(B1, B2, B3, ...)는, 물품(F)이 안착면(221)에서 사전에 정한 물품(F) 안착의 기준 위치일 수 있다. 물품(F)은, 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)의 수평 구동부(125)에 의하여 좌우 방향으로 이동되어 호이스트 하우징(121)의 상기 내부 공간으로부터 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)으로 투입된 후, 상하 구동부(123)에 의해 하강되어 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)의 복수의 안착 위치(B1, B2, B3, ...) 중 어느 한 안착 위치에 안착될 수 있다.
이때, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)의 복수의 안착 위치(B1, B2, B3, ...)로 물품(F)의 정확한 정위치 안착을 위해, 안착 위치 감지 유닛(300)을 이용하여 안착 위치에 대한 티칭 작업이 필수적으로 이루어져야 할 수 있다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 안착 위치 감지 유닛(300)은, 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)의 호이스트 하우징(121) 측면에 설치되고, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)을 바라볼 수 있도록, 호이스트 모듈(120)의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈(310) 및 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 안착면(221) 상에 복수의 안착 위치(B1, B2, B3, ...)에 대응되도록 각각 설치되어, 카메라 모듈(310)을 정면으로 바라볼 수 있도록, 안착면(221)을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈(320)을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(310)은, 호이스트 모듈(120)의 호이스트 하우징(121) 측면의 상부에, 타겟 모듈(320)을 바라볼 수 있도록 호이스트 모듈(120)의 측면을 기준으로 제 2 각도로 경사지게 설치되는 비젼 카메라(311)와, 비젼 카메라(311)로부터 영상 신호를 인가 받고, 상기 영상 신호에서 후술될 타겟 포인트(TP)가 형성된 타겟 플레이트(321)를 감지하여 물품(F)이 안착될 안착 위치(B1, B2, B3)의 정위치를 감지하는 제어부(312) 및 호이스트 모듈(120)의 호이스트 하우징(121) 측면의 상부에 설치되어 비젼 카메라(311)를 호이스트 모듈(120) 상에 고정시키고, 비젼 카메라(311)의 상기 제 2 각도를 조절하는 각도 조절 장치(313)를 포함할 수 있다.
이때, 카메라 모듈(310)의 비젼 카메라(311)가 안착면(221)에 설치된 타겟 모듈(320)을 상기 제 2 각도로 경사진 상태로 바라보기 때문에, 상기 영상 신호의 상이 틀어져 인식 불량이 쉽게 발생할 수 있으므로, 상술한 바와 같이, 타겟 모듈(320) 또한 안착면(221)을 기준으로 상기 제 1 각도로 경사지게 형성되어, 카메라 모듈(310)의 비젼 카메라(311)와 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 서로 정면으로 마주보게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 각도와 상기 제 2 각도는, 카메라 모듈(310)의 비젼 카메라(311)와 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 서로 정면으로 마주볼 수 있도록 조절되는 각도일 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 타겟 모듈(320)은, 플레이트 형상으로 형성되고, 중심 부분에 타겟 포인트(TP)가 형성되는 타겟 플레이트(321)와, 안착면(221) 또는 안착면(221)의 후면에 설치되어, 타겟 플레이트(321)의 일단을 회동 가능하게 지지하는 회동 힌지(322) 및 회동 힌지(322)의 일측에 설치되어, 타겟 플레이트(321)의 일단을 탄성적으로 지지하는 탄성 부재(323)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 회동 힌지(322) 및 탄성 부재(323)에 의해 안착면(221) 상에 안착면(221)을 기준으로 상기 제 1 각도로 경사지게 형성됨으로써, 카메라 모듈(310)의 비젼 카메라(311)와 서로 정면으로 마주볼 수 있도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 비젼 카메라(311)의 상기 영상 신호의 상이 틀어지는 것을 방지하여, 타겟 플레이트(321)의 타겟 포인트(TP)를 정확하게 감지하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 안착면(221) 상에 상기 제 1 각도로 경사지게 형성될 경우, 안착면(221)에 물품(F)의 안착 시, 물품(F)의 바닥면에 의해 눌려 타겟 플레이트(321)가 파손될 수 있다. 그러나, 본 발명의 타겟 플레이트(321)는, 회동 힌지(322) 및 탄성 부재(323)에 의해 안착면(221) 상에 탄성적으로 회동 가능하게 설치됨으로써, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)의 안착면(221) 상에 물품(F)의 안착 시, 타겟 플레이트(321)가 물품(F)의 바닥면에 의해 가압되는 과정에서 안착면(221)과 수평을 이루도록 자연스럽게 회동되어, 최종적으로는 안착면(221)과 같은 면을 이루도록 일체화되어, 물품(F)에 의해 눌려 타겟 플레이트(321)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 버퍼 유닛(200)은, 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)에 타겟 플레이트(321)의 형상과 대응되는 형상으로 관통홀부(221a)가 형성되고, 상기 타겟 플레이트(321)는, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)에 안착되는 물품(F)에 의해 가압 시, 하강 회동에 의해 안착면(221)의 관통홀부(221a)에 수용되어 안착면(221)과 동일한 면을 이루도록 형성될 수 있다. (여기서, 발명의 이해를 돕기 위해 도 7 상에서 물품(F)은 별도로 도시되지 않고 생략되었다.)
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 타겟 모듈(320)은, 버퍼 유닛(200)의 물품 보관 공간(A)에 안착되는 물품(F)에 의해 가압 시, 하강 회동에 의해 안착면(221)의 관통홀부(221a)에 수용되는 타겟 플레이트(321)의 회동 범위를 제한할 수 있도록, 관통홀부(221a)의 일단에 설치된 회동 힌지(322) 및 탄성 부재(323)와 대향되는 관통홀부(221a)의 타단에서, 적어도 일부분이 관통홀부(221a)를 통해 노출될 수 있도록 안착면(221)의 후면에 설치되는 스토퍼 부재(324)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 물품(F)에 의해 가압되어 하강 회동하는 타겟 플레이트(321)의 회동이 스토퍼 부재(324)에 의해 멈춤으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 타겟 플레이트(321)가 안착면(221)의 관통홀부(221a)에 수용되어 안착면(221)과 동일한 면을 이루도록 유도할 수 있다.
또한, 물품(F)의 반출 후, 탄성 부재(323)의 탄성력에 의해 타겟 플레이트(321)가 상승 회동되어, 도 6과 같은 상태로, 안착면(221) 상에 다시 상기 제 1 각도로 경사지게 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 타겟 모듈(320)과 같이, 타겟 플레이트(321)는, 타겟 포인트(TP)를 중심으로 복수개가 방사상으로 등각 배치되는 복수의 정렬 포인트(AP1, AP2, AP3, AP4)를 더 포함할 수도 있다.
이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(310)의 제어부(312)는, 비젼 카메라(311)로부터 인가받은 상기 영상 신호에서 타겟 포인트(TP)로부터 각 정렬 포인트(AP-1, AP-2, AP-3, AP-4)까지의 각각의 이격 거리(D1, D2, D3, D4)를 산출하고, 각각의 이격 거리(D1, D2, D3, D4) 간의 편차가 사전에 설정된 오차 범위를 벗어나면, 비젼 카메라(311)가 타겟 플레이트(321)를 정면으로 바라보지 않는 것으로 판단하고, 상기 각각의 이격 거리 간의 편차가 상기 오차 범위 내로 조절될 수 있도록 각도 조절 장치(313)를 제어하여 비젼 카메라(311)의 상기 제 2 각도를 조절함으로써, 카메라 모듈(310)의 비젼 카메라(311)와 타겟 모듈(320)의 타겟 플레이트(321)가 항상 서로 정면으로 마주 보도록 정렬 위치를 검증 및 조절할 수 있다.
따라서, 본 발명의 여러 실시예에 따른, 안착 위치 감지 유닛(300) 및 이를 포함하는 물품 이송 설비(1000)에 따르면, 이송 차량 유닛(100)이 버퍼 유닛(200) 상에 물품(F)을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 카메라 모듈(310)을 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)에 경사지게 설치함으로써, 물품 보관 공간(A)의 안착면에 설치된 타겟 모듈(320)을 용이하게 인식할 수 있다. 그리고, 타겟 모듈(320) 또한 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)에 카메라 모듈(310)을 정면으로 마주 바라보도록 경사지게 설치함으로써, 안착면(221)을 경사지게 바라보는 카메라 모듈(310)의 타겟 모듈(320)에 대한 인식의 정확도를 증가시킬 수 있다.
또한, 타겟 모듈(320)이 물품 보관 공간(A)의 안착면(221)에 탄성적으로 회동 가능하게 설치됨으로써, 안착면(221)에 안착되는 물품(F)에 의해 타겟 모듈(320)이 접혔다 펴지는 구조로 구현되어, 물품(F)의 안착 시, 타겟 모듈(320)과 물품(F)의 간섭이 일어나는 것을 방지하여 타겟 모듈(320)의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 이송 차량 유닛(100)의 호이스트 모듈(120)에 설치된 카메라 모듈(310)로 이송 차량 유닛(100)이 버퍼 유닛(200) 상에 물품(F)을 안착시키기 위한 안착 위치를 바로 정확하게 티칭함으로써, 안착 위치의 티칭 작업 시간을 절감하고 물품 이송 설비(1000)의 전체적인 물류가 원활하도록 유도할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 반도체 제조 설비
10: 주행 레일
11: 이송 경로
12: 직선 구간
13: 곡선 구간
14: 접속 구간
15: 레일 지지 부재
16: 급전 라인
20: 사이드 레일
100: 이송 차량 유닛
110: 비히클 모듈
111: 주행 휠
120: 호이스트 모듈
121: 호이스트 하우징
122: 핸드부
123: 상하 구동부
124: 회전 구동부
125: 수평 구동부
200: 버퍼 유닛
210: 상부 프레임
220: 하부 프레임
221: 안착면
221a: 관통홀부
230: 수직 프레임
240: 연결 프레임
300: 안착 위치 감지 유닛
310: 카메라 모듈
311: 비젼 카메라
312: 제어부
313: 각도 조절 장치
320: 타겟 모듈
321: 타겟 플레이트
322: 회동 힌지
323: 탄성 부재
324: 스토퍼 부재
400: 이동 유닛
410: 롤러부
420: 롤러 마운트
1000: 물품 이송 설비
A: 물품 보관 공간
F: 물품
TP: 타겟 포인트
AP-1, AP-2, AP-3, AP-4: 정렬 포인트
B1, B2, B3: 안착 위치

Claims (10)

  1. 주행 레일을 따라 이동하는 이송 차량 유닛; 및 상기 주행 레일의 측방에 설치되어, 상기 이송 차량 유닛이 이송하는 물품을 임시로 보관하는 버퍼 유닛;을 포함하는 물품 이송 설비에서, 상기 이송 차량 유닛이 상기 버퍼 유닛 상에 상기 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 안착 위치 감지 유닛에 있어서,
    상기 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈의 측면에 설치되고, 상기 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착면을 바라볼 수 있도록, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈; 및
    상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 설치되어, 상기 카메라 모듈을 정면으로 바라볼 수 있도록, 상기 안착면을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈;
    을 포함하는, 안착 위치 감지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 모듈은,
    상기 안착면에 탄성적으로 회동 가능하게 설치되어 상기 안착면을 기준으로 상기 제 1 각도로 경사지게 형성되고, 상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 상기 물품의 안착 시, 상기 물품의 하면에 의해 가압되어 상기 안착면과 수평을 이루도록 회동하는, 안착 위치 감지 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타겟 모듈은,
    플레이트 형상으로 형성되고, 중심 부분에 타겟 포인트가 형성되는 타겟 플레이트;
    상기 안착면 또는 상기 안착면의 후면에 설치되어, 상기 타겟 플레이트의 일단을 회동 가능하기 지지하는 회동 힌지; 및
    상기 회동 힌지의 일측에 설치되어, 상기 타겟 플레이트의 일단을 탄성적으로 지지하는 탄성 부재;
    를 포함하는, 안착 위치 감지 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 버퍼 유닛은,
    상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 상기 타겟 플레이트의 형상과 대응되는 형상으로 관통홀부가 형성되고,
    상기 타겟 플레이트는,
    상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 안착되는 상기 물품에 의해 가압 시, 회동에 의해 상기 안착면의 상기 관통홀부에 수용되어 상기 안착면과 동일한 면을 이루는, 안착 위치 감지 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타겟 모듈은,
    상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간에 안착되는 상기 물품에 의해 가압 시, 회동에 의해 상기 안착면의 상기 관통홀부에 수용되는 상기 타겟 플레이트의 회동 범위를 제한할 수 있도록, 상기 관통홀부의 일단에 설치된 상기 회동 힌지 및 상기 탄성 부재와 대향되는 상기 관통홀부의 타단에서, 적어도 일부분이 상기 관통홀부를 통해 노출될 수 있도록 상기 안착면의 후면에 설치되는 스토퍼 부재;
    를 더 포함하는, 안착 위치 감지 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    상기 호이스트 모듈의 측면의 상부에, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 제 2 각도로 경사지게 설치되는 비젼 카메라; 및
    상기 비젼 카메라로부터 영상 신호를 인가 받고, 상기 영상 신호에서 상기 타겟 포인트가 형성된 상기 타겟 플레이트를 감지하여 상기 물품의 상기 안착 위치의 정위치를 감지하는 제어부;
    를 포함하는, 안착 위치 감지 유닛;
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    상기 호이스트 모듈의 측면의 상부에 설치되어 상기 비젼 카메라를 상기 호이스트 모듈 상에 고정시키고, 상기 비젼 카메라의 상기 제 2 각도를 조절하는 각도 조절 장치;
    를 더 포함하는, 안착 위치 감지 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 타겟 플레이트는,
    상기 타겟 포인트를 중심으로 복수개가 방사상으로 등각 배치되는 복수의 정렬 포인트;
    를 포함하는, 안착 위치 감지 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 신호에서 상기 타겟 포인트로부터 각 정렬 포인트까지의 이격 거리를 산출하고, 각각의 이격 거리 간의 편차가 사전에 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 비젼 카메라가 상기 타겟 플레이트를 정면으로 바라보지 않는 것으로 판단하고, 상기 각각의 이격 거리 간의 편차가 상기 오차 범위 내로 조절될 수 있도록 상기 각도 조절 장치를 제어하여 상기 비젼 카메라의 상기 제 2 각도를 조절하는, 안착 위치 감지 유닛.
  10. 반도체 제조 공장 내의 천장 측에 설치되는 주행 레일;
    상기 주행 레일을 따라 이동하는 이송 차량 유닛;
    상기 주행 레일의 측방에 설치되어, 상기 이송 차량 유닛이 이송하는 물품을 임시로 보관하는 버퍼 유닛; 및
    상기 이송 차량 유닛이 상기 버퍼 유닛 상에 상기 물품을 안착시키기 위한 안착 위치를 티칭하는 안착 위치 감지 유닛;을 포함하고,
    상기 안착 위치 감지 유닛은,
    상기 이송 차량 유닛의 호이스트 모듈의 측면에 설치되고, 상기 버퍼 유닛의 물품 보관 공간의 안착면을 바라볼 수 있도록, 상기 호이스트 모듈의 측면을 기준으로 화각이 경사지게 형성되는 카메라 모듈; 및
    상기 버퍼 유닛의 상기 물품 보관 공간의 상기 안착면에 설치되어, 상기 카메라 모듈을 정면으로 바라볼 수 있도록, 상기 안착면을 기준으로 제 1 각도로 경사지게 형성되는 타겟 모듈;
    을 포함하는, 물품 이송 설비.
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