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KR102817440B1 - 기판 이송 시스템 및 방법 - Google Patents

기판 이송 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102817440B1
KR102817440B1 KR1020220139532A KR20220139532A KR102817440B1 KR 102817440 B1 KR102817440 B1 KR 102817440B1 KR 1020220139532 A KR1020220139532 A KR 1020220139532A KR 20220139532 A KR20220139532 A KR 20220139532A KR 102817440 B1 KR102817440 B1 KR 102817440B1
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신명규
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판이 로봇 이송 장치에 의해 스윙되어 이송되더라도 기판의 방향이나 또는 기판들의 순서가 유지될 수 있게 하는 기판 이송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치; 및 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치;를 포함할 수 있다.

Description

기판 이송 시스템 및 방법{System and method for transferring of substrate}
본 발명은 기판 이송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판이 로봇 이송 장치에 의해 스윙되어 이송되더라도 기판의 방향이나 또는 기판들의 순서가 유지될 수 있게 하는 기판 이송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
로봇 이송 장치가 왼쪽의 상류 설비에서 오른쪽의 하류 설비로 기판을 이송할 때, 상류 설비로부터 전달받은 기판의 순서가 A 기판, B 기판이라면 로봇 이송 장치가 터닝하면서 이송암이 스윙되는 동안, 로봇 이송 장치의 지향각이 180도로 변하기 때문에 자연스럽게 기판의 순서는 B 기판, A 기판으로 역전될 수밖에 없었다.
따라서, 종래에는 설비들 간 기판 순서의 연속성을 위해서 이렇게 역전된 기판의 순서를 다시 A 기판, B 기판으로 재역전시키기 위해서 상류 설비나 하류 설비에 기판의 순서나 기판의 방향을 바꿀 수 있는 별도의 턴테이블 장치를 설치했었다.
따라서, 종래에는 로봇 이송 장치가 기판을 이송하는 기판 이송 시간과 턴테이블 장치가 역전된 기판을 재역전시키는 기판 터닝 시간이 각각 별도로 필요했었기 때문에 기판 이송 및 정렬에 많은 시간이 소요되고, 턴테이블 설치를 위한 불필요한 부품이나 공간이 별도로 필요했었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 로봇 이송 장치에 역전된 기판을 재역전시킬 수 있는 보상 회전 장치를 설치하여 기판이 로봇 이송 장치에 의해 이송되더라도 기판의 방향이나 또는 기판들의 순서가 유지될 수 있고, 별도의 턴테이블 장치가 불필요하기 때문에 장비의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 기판 이송 시간과 동시에 기판을 보상 회전시킬 수 있어서 물류 반송 시간을 크게 줄일 수 있게 하는 기판 이송 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 이송 시스템은, 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치; 및 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 보상 회전 장치는, 상기 기판을 지지하고, 회전이 가능하게 설치되는 회전 가동대; 상기 회전 가동대를 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 승하강시키는 가동대 승하강 장치; 및 상기 제 2 높이로 상승된 상기 회전 가동대를 회전시키는 가동대 회전 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전 가동대는, 상기 가동대 승하강 장치 또는 상기 가동대 회전 장치와 연결되는 몸체부; 상기 몸체부로부터 확장이 가능하게 설치되는 확장부; 및 상기 확장부를 확장시키는 확장 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 확장부는, 상기 몸체부에 접철되었다가 펼쳐지는 접철식 회전암일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 접철식 회전암은, 상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 펼쳐지는 제 1 회전암; 및 상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 펼쳐지는 제 2 회전암;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기판을 3점 이상으로 지지할 수 있도록 상기 몸체부에 제 1 지지핀이 형성되고, 상기 제 1 회전암에 제 2 지지핀이 형성되며, 상기 제 2 회전암에 제 3 지지핀이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 로봇 이송 장치에 스윙 운동 제어 신호를 인가하고, 상기 보상 회전 장치에 보상 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 제 1 각도로 정회전되면 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 상기 제 1 각도로 역회전시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 보상 회전 장치는, 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴; 및 상기 굴림 바퀴가 상기 기판이 자전되는 방향으로 상기 기판을 회전시킬 수 있도록 상기 굴림 바퀴를 회전시키는 바퀴 회전 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 굴림 바퀴는, 상기 기판의 중심을 기준으로 적어도 3개 이상이 등각 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 확장부는, 상기 몸체부에 수납되었다가 돌출되는 인출식 전후진암일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인출식 전후진암은, 상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 수축 및 신장되는 제 1 전후진암; 및 상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 수축 및 신장되는 제 2 전후진암;을 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 이송 방법은, (a) 로봇 이송 장치가 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 단계; 및 (b) 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에, 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치된 보상 회전 장치를 이용하여 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 보상 회전 장치가 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 상승하여 상기 기판을 지지하는 단계; (b-2) 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 회전시키는 단계; 및 (b-3) 상기 보상 회전 장치가 상기 이송암 보다 높은 상기 제 2 높이에서 상기 이송암 보다 낮은 상기 제 1 높이로 하강하여 상기 기판으로부터 이격되는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b-1) 단계 이전에, (b-4) 상기 보상 회전 장치가 몸체부로부터 확장부를 확장시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 제 1 각도로 정회전되면 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 상기 제 1 각도로 역회전시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 상기 보상 회전 장치가 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴를 상기 기판이 자전되는 방향으로 회전시켜서 상기 기판을 보상 회전시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, (c) 상기 로봇 이송 장치가 보상 회전된 상기 기판을 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지된 상태로 다른 장비에 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 이송 시스템은, 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치; 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치; 및 상기 로봇 이송 장치에 스윙 운동 제어 신호를 인가하고, 상기 보상 회전 장치에 보상 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하고, 상기 보상 회전 장치는, 상기 기판을 지지하고, 회전이 가능하게 설치되는 회전 가동대; 상기 회전 가동대를 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 승하강시키는 가동대 승하강 장치; 상기 제 2 높이로 상승된 상기 회전 가동대를 회전시키는 가동대 회전 장치; 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴; 및 상기 굴림 바퀴가 상기 기판이 자전되는 방향으로 상기 기판을 회전시킬 수 있도록 상기 굴림 바퀴를 회전시키는 바퀴 회전 장치;를 포함하고, 상기 회전 가동대는, 상기 가동대 승하강 장치 또는 상기 가동대 회전 장치와 연결되는 몸체부; 상기 몸체부로부터 확장이 가능하게 설치되는 확장부; 및 상기 확장부를 확장시키는 확장 장치;를 포함하고, 상기 확장부는, 상기 몸체부에 접철되었다가 펼쳐지는 접철식 회전암이고, 상기 접철식 회전암은, 상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 펼쳐지는 제 1 회전암; 및 상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 펼쳐지는 제 2 회전암;을 포함하고, 상기 기판을 3점 이상으로 지지할 수 있도록 상기 몸체부에 제 1 지지핀이 형성되고, 상기 제 1 회전암에 제 2 지지핀이 형성되며, 상기 제 2 확장임에 제 3 지지핀이 형성되고, 상기 제어부는, 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 로봇 이송 장치에 역전된 기판을 재역전시킬 수 있는 보상 회전 장치를 설치하여 기판이 로봇 이송 장치에 의해 이송되더라도 기판의 방향이나 또는 기판들의 순서가 유지될 수 있고, 별도의 턴테이블 장치가 불필요하기 때문에 장비의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 기판 이송 시간과 동시에 기판을 보상 회전시킬 수 있어서 물류 반송 시간을 크게 줄일 수 있고, 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어하여 이송시 기판의 방향을 일정하게 유지시켜서 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2 내지 도 9는 도 1의 기판 이송 시스템의 동작 과정을 단계적으로 나타내는 도면들이다.
도 10 내지 도 12는 도 1의 기판 이송 시스템이 상류 설비로부터 기판들을 전달받아서 하류 설비로 이송하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면들이다.
도 13은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 14의 기판 이송 시스템을 나타내는 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 도 17의 기판 이송 방법의 (b) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
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.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
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 일부 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(100)을 나타내는 평면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(100)은 크게 로봇 이송 장치(10)와, 보상 회전 장치(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.
예컨대, 로봇 이송 장치(10)는, 상류 설비로부터 적어도 하나의 기판(1)을 전달받아서 180도 스윙 회전되거나 특정 각도로 스윙 회전된 다음, 하류 설비로 기판을 인계할 수 있는 장치로서, 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암(11)을 이용하여 적어도 하나의 기판(1)을 이송할 수 있다.
이러한, 로봇 이송 장치(10)는 기판(1)은 물론이고, 이송암(11)에 설치되는 보상 회전 장치(20)를 지지할 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다.
로봇 이송 장치(10)는 기판(1)을 지지하는 복수개의 이송암(11) 및 이송암(11)이 고정되고, 스윙 회전의 회전축이 설치되는 로봇 몸체(12)를 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 로봇 몸체(12)에는 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 스윙 회전의 회전축을 회전시키는 매우 다양한 형태의 액츄에이터나 관절부나 링크 들이 추가로 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 보상 회전 장치(20)는, 로봇 이송 장치(10)의 이송암(11)들 중 가운데 이송암이나 가운데 인근의 이송암에 설치되는 것으로서, 기판(1)이 로봇 이송 장치(10)에 의해 이송되는 도중에 이송암(11)이 스윙 운동되더라도 기판(1)의 방향이나 또는 기판(1)들의 순서가 유지될 수 있도록 기판(1)을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 장치일 수 있다.
예를 들면, 보상 회전 장치(20)는, 기판(1)을 지지하고, 회전이 가능하게 설치되는 회전 가동대(21)와, 회전 가동대(21)를 이송암(11) 보다 낮은 도 3의 제 1 높이(H1)에서 상기 이송암(11) 보다 높은 도 5의 제 2 높이(H2)로 승하강시키는 가동대 승하강 장치(22) 및 제 2 높이(H2)로 상승된 회전 가동대(21)를 회전시키는 가동대 회전 장치(23)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 가동대(21)는 좌측 및 우측으로 연장되어 2개 이상의 기판들, 즉 좌측 방향에 B 기판과 우측 방향에 A 기판을 모두 지지할 수 있도록 충분히 길게 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 회전 가동대(21)는, 가동대 승하강 장치(22) 또는 가동대 회전 장치(23)와 연결되는 몸체부(211)와, 몸체부(211)로부터 확장이 가능하게 설치되는 확장부(212) 및 확장부(212)를 확장시키는 확장 장치(213)를 포함할 수 있다.
여기서, 확장부(212)는, 몸체부(211)에 접철되었다가 펼쳐지는 접철식 회전암(R)이고, 이러한 접철식 회전암(R)은, 몸체부(211)를 기준으로 일측 방향으로 펼쳐지는 제 1 회전암(R1) 및 몸체부(211)를 기준으로 타측 방향으로 펼쳐지는 제 2 회전암(R2)을 포함할 수 있다.
따라서, 몸체부(211)에 기판(1)을 지지하는 제 1 지지핀(P1)이 형성되고, 제 1 회전암(R1)에 제 2 지지핀(P2)이 형성되며, 제 2 회전암(R2)에 제 3 지지핀(P3)이 형성되어 회전 가동대(21)가 가동대 승하강 장치(22)에 의해 상승하면 기판(1)을 3점 이상으로 지지할 수 있다.
도 1 내지 도 9는 도 1의 기판 이송 시스템(100)의 동작 과정을 단계적으로 나타내는 도면들이다.
도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(1)이 로딩된 다음, 가동대 승하강 장치(22)가 회전 가동대(21)를 이송암(11) 보다 낮은 도 3의 제 1 높이(H1)로 하강시킨 상태에서 확장 장치(213)가 제 1 회전암(R1)과 제 2 회전암(R2)을 확장시켜서 펼칠 수 있다.
이어서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가동대 승하강 장치(22)가 회전 가동대(21)를 이송암(11) 보다 높은 제 2 높이(H2)로 상승시켜서, 제 1 지지핀(P1)과, 제 2 지지핀(P2) 및 제 3 지지핀(P3)이 좌측의 B 기판과 우측의 A 기판을 각각 3점 지지할 수 있다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 가동대 회전 장치(23)가 반시계 방향으로 회전 가동대(21)를 90도 회전시켜서 전방에 A 기판, 후방에 B 기판이 위치시킬 수 있다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 가동대 회전 장치(23)가 반시계 방향으로 회전 가동대(21)를 180도 회전시켜서 좌측에 A 기판, 우측에 B 기판이 위치시킬 수 있다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 가동대 승하강 장치(22)가 회전 가동대(21)를 이송암(11) 보다 낮은 제 1 높이(H1)로 하강시켜서, 회전 가동대(21)가 기판(1)으로부터 이격될 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 확장 장치(213)가 제 1 회전암(R1)과 제 2 회전암(R2)을 접철시켜서 기판(1)의 언로딩을 준비할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 도 1의 기판 이송 시스템(100)이 상류 설비로부터 기판들을 전달받아서 하류 설비로 이송하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면들이다.
먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상류 설비로부터 로봇 이송 장치(10)의 좌측에 A 기판, 우측에 B 기판의 순서로 기판이 로딩될 수 있다.
이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(30)가 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동시, 기판(1)의 방향을 일정하게 유지하여 기판(1)에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동 속도에 따라 보상 회전 장치(20)의 보상 회전 속도를 제어할 수 있다.
여기서, 제어부(30)는 로봇 이송 장치(10)에 스윙 운동 제어 신호를 인가하고, 보상 회전 장치에 보상 회전 제어 신호를 인가하는 마이크로프로세서, 집적 회로, 반도체 칩, 중앙 처리 장치, 연산 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 서버 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 스마트 패드, 스마트 폰, 스마트 장치, 단말기 등의 각종 제어 장치일 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(30)는, 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동시, 기판(1)이 로봇 이송 장치(10)에 의해 제 1 각도(K1)로 정회전되면 보상 회전 장치(20)가 기판(1)을 제 1 각도(K1)로 역회전시켜서 실질적으로는 기판(1)의 방향이나 순서를 일정하게 유지하여 기판(1)에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있다.
이어서, 로봇 이송 장치(10)는 이송암(11)이 스윙 회전되더라도 하류 설비로 좌측에 A 기판, 우측에 B 기판의 순서로 기판을 언로딩할 수 있다.
그러므로, 로봇 이송 장치(10)에 역전된 기판(1)을 재역전시킬 수 있는 보상 회전 장치(20)를 설치하여 기판(1)이 로봇 이송 장치(10)에 의해 이송되더라도 기판(1)의 방향이나 또는 기판(1)들의 순서가 유지될 수 있고, 별도의 턴테이블 장치가 불필요하기 때문에 장비의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 기판 이송 시간과 동시에 기판을 보상 회전시킬 수 있어서 물류 반송 시간을 크게 줄일 수 있고, 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동 속도에 따라 보상 회전 장치(20)의 보상 회전 속도를 제어하여 이송시 기판(1)의 방향을 일정하게 유지시켜서 기판(1)에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(200)을 나타내는 평면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(200)의 제 1 회전암(R1)과 제 2 회전암(R2)은 도 12의 제 1 회전암(R1)과 제 2 회전암(R2)과는 달리 보상 회전의 중심에서 멀리 떨어진 외측에 형성되는 것도 가능하다.
이외에도 제 1 회전암(R1)과 제 2 회전암(R2)의 형상과 위치는 매우 다양하게 형성될 수 있는 것으로서, 도면에 반드시 국한되지 않는다.
도 14는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(300)을 나타내는 평면도이고, 도 15는 도 14의 기판 이송 시스템(300)을 나타내는 측면도이다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(300)은, 보상 회전 장치(20)로서, 로봇 이송 장치(10)의 상기 이송암(11)에 설치되고, 기판(1)의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴(24) 및 굴림 바퀴(24)가 기판(1)이 자전되는 방향으로 기판(1)을 회전시킬 수 있도록 굴림 바퀴(24)를 회전시키는 바퀴 회전 장치(25)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 굴림 바퀴(24)는, C 기판(1)의 중심을 기준으로 90도 각도로 4개가 등각 배치될 수 있다.
따라서, 굴림 바퀴(24)를 이용하여 C 기판(1)을 자전시켜서 기판(1)의 보상 회전을 더욱 용이하게 할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(400)을 나타내는 평면도이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 기판 이송 시스템(400)의 확장부(212)는, 몸체부(211)에 수납되었다가 돌출되는 인출식 전후진암(S)일 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 인출식 전후진암(S)은, 몸체부(211)를 기준으로 일측 방향으로 수축 및 신장되는 제 1 전후진암(S1) 및 몸체부(211)를 기준으로 타측 방향으로 수축 및 신장되는 제 2 전후진암(S2)을 포함할 수 있다.
따라서, 제 1 지지핀(P1)과, 제 2 지지핀(P2) 및 제 3 지지핀(P3)을 이용하여 회전 가동대(21)가 가동대 승하강 장치(22)에 의해 상승하면 기판(1)을 3점 이상으로 지지할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 이송 방법은, (a) 로봇 이송 장치(10)가 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암(11)을 이용하여 적어도 하나의 기판(1)을 이송하는 단계와, (b) 상기 기판(1)이 상기 로봇 이송 장치(10)에 의해 이송되는 도중에, 상기 로봇 이송 장치(10)의 상기 이송암(11)에 설치된 보상 회전 장치(20)를 이용하여 상기 이송암(11)이 스윙 운동되더라도 상기 기판(1)의 방향이나 또는 상기 기판(1)들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판(1)을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 단계 및 (c) 상기 로봇 이송 장치(10)가 보상 회전된 상기 기판(1)을 상기 기판(1)의 방향이나 또는 상기 기판(1)들의 순서가 유지된 상태로 다른 장비에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (b) 단계에서, 상기 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동시, 상기 기판(1)의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판(1)에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치(20)의 보상 회전 속도를 제어할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 (b) 단계에서, 상기 로봇 이송 장치(10)의 스윙 운동시, 상기 기판(1)이 상기 로봇 이송 장치(10)에 의해 제 1 각도(K1)로 정회전되면 상기 보상 회전 장치(20)가 상기 기판(1)을 상기 제 1 각도(K1)로 역회전시킬 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 (b) 단계에서, 상기 보상 회전 장치(20)가 상기 기판(1)의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴(24)를 상기 기판(1)이 자전되는 방향으로 회전시켜서 상기 기판(1)을 보상 회전시킬 수 있다.
도 18은 도 17의 기판 이송 방법의 (b) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 (b) 단계는, (b-4) 상기 보상 회전 장치(20)가 몸체부(211)로부터 확장부(212)를 확장시키는 단계와, (b-1) 상기 보상 회전 장치(20)가 상기 이송암(11) 보다 낮은 제 1 높이(H1)에서 상기 이송암(11) 보다 높은 제 2 높이(H2)로 상승하여 상기 기판(1)을 지지하는 단계와, (b-2) 상기 보상 회전 장치(20)가 상기 기판(1)을 회전시키는 단계 및 (b-3) 상기 보상 회전 장치(20)가 상기 이송암(11) 보다 높은 상기 제 2 높이(H2)에서 상기 이송암(11) 보다 낮은 상기 제 1 높이(H1)로 하강하여 상기 기판(1)으로부터 이격되는 단계를 포함할 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, A, B: 기판
10: 로봇 이송 장치
11: 이송암
12: 로봇 몸체
20: 보상 회전 장치
21: 회전 가동대
211: 몸체부
212: 확장부
R: 접철식 회전암
R1: 제 1 회전암
R2: 제 2 회전암
P1: 제 1 지지핀
P2: 제 2 지지핀
P3: 제 3 지지핀
S: 인출식 전후진암
S1: 제 1 전후진암
S2: 제 2 전후진암
213: 확장 장치
22: 가동대 승하강 장치
H1: 제 1 높이
H2: 제 2 높이
23: 가동대 회전 장치
24: 굴림 바퀴
25: 바퀴 회전 장치
30: 제어부
K1: 제 1 각도
100, 200, 300, 400: 기판 이송 시스템

Claims (20)

  1. 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치; 및
    상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치; 를 포함하고,
    상기 로봇 이송 장치에 스윙 운동 제어 신호를 인가하고, 상기 보상 회전 장치에 보상 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어하고,
    상기 제어부는,
    상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 제 1 각도로 정회전되면 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 상기 제 1 각도로 역회전시키는, 기판 이송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상 회전 장치는,
    상기 기판을 지지하고, 회전이 가능하게 설치되는 회전 가동대;
    상기 회전 가동대를 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 승하강시키는 가동대 승하강 장치; 및
    상기 제 2 높이로 상승된 상기 회전 가동대를 회전시키는 가동대 회전 장치;
    를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 가동대는,
    상기 가동대 승하강 장치 또는 상기 가동대 회전 장치와 연결되는 몸체부;
    상기 몸체부로부터 확장이 가능하게 설치되는 확장부; 및
    상기 확장부를 확장시키는 확장 장치;
    를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확장부는,
    상기 몸체부에 접철되었다가 펼쳐지는 접철식 회전암인, 기판 이송 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접철식 회전암은,
    상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 펼쳐지는 제 1 회전암; 및
    상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 펼쳐지는 제 2 회전암;
    을 포함하는, 기판 이송 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판을 3점 이상으로 지지할 수 있도록 상기 몸체부에 제 1 지지핀이 형성되고,
    상기 제 1 회전암에 제 2 지지핀이 형성되며,
    상기 제 2 회전암에 제 3 지지핀이 형성되는, 기판 이송 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치; 및
    상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치를 포함하고,
    상기 보상 회전 장치는,
    상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴; 및
    상기 굴림 바퀴가 상기 기판이 자전되는 방향으로 상기 기판을 회전시킬 수 있도록 상기 굴림 바퀴를 회전시키는 바퀴 회전 장치;
    를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 굴림 바퀴는, 상기 기판의 중심을 기준으로 적어도 3개 이상이 등각 배치되는, 기판 이송 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 확장부는,
    상기 몸체부에 수납되었다가 돌출되는 인출식 전후진암인, 기판 이송 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인출식 전후진암은,
    상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 수축 및 신장되는 제 1 전후진암; 및
    상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 수축 및 신장되는 제 2 전후진암;
    을 포함하는, 기판 이송 시스템.
  13. (a) 로봇 이송 장치가 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 단계; 및
    (b) 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에, 상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치된 보상 회전 장치를 이용하여 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 단계; 를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 보상 회전 장치가 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴를 상기 기판이 자전되는 방향으로 회전시켜서 상기 기판을 보상 회전시키는, 기판 이송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 상기 보상 회전 장치가 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 상승하여 상기 기판을 지지하는 단계;
    (b-2) 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 회전시키는 단계; 및
    (b-3) 상기 보상 회전 장치가 상기 이송암 보다 높은 상기 제 2 높이에서 상기 이송암 보다 낮은 상기 제 1 높이로 하강하여 상기 기판으로부터 이격되는 단계;
    를 포함하는, 기판 이송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (b-1) 단계 이전에,
    (b-4) 상기 보상 회전 장치가 몸체부로부터 확장부를 확장시키는 단계;
    를 더 포함하는, 기판 이송 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어하는, 기판 이송 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 제 1 각도로 정회전되면 상기 보상 회전 장치가 상기 기판을 상기 제 1 각도로 역회전시키는, 기판 이송 방법.
  18. 삭제
  19. 제 13 항에 있어서,
    (c) 상기 로봇 이송 장치가 보상 회전된 상기 기판을 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지된 상태로 다른 장비에 전달하는 단계;
    를 더 포함하는, 기판 이송 방법.
  20. 스윙 운동이 가능한 적어도 하나의 이송암을 이용하여 적어도 하나의 기판을 이송하는 로봇 이송 장치;
    상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판이 상기 로봇 이송 장치에 의해 이송되는 도중에 상기 이송암이 스윙 운동되더라도 상기 기판의 방향이나 또는 상기 기판들의 순서가 유지될 수 있도록 상기 기판을 선택적으로 지지하여 보상 회전시키는 보상 회전 장치; 및
    상기 로봇 이송 장치에 스윙 운동 제어 신호를 인가하고, 상기 보상 회전 장치에 보상 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하고,
    상기 보상 회전 장치는,
    상기 기판을 지지하고, 회전이 가능하게 설치되는 회전 가동대;
    상기 회전 가동대를 상기 이송암 보다 낮은 제 1 높이에서 상기 이송암 보다 높은 제 2 높이로 승하강시키는 가동대 승하강 장치;
    상기 제 2 높이로 상승된 상기 회전 가동대를 회전시키는 가동대 회전 장치;
    상기 로봇 이송 장치의 상기 이송암에 설치되고, 상기 기판의 하면과 구름 접촉되는 굴림 바퀴; 및
    상기 굴림 바퀴가 상기 기판이 자전되는 방향으로 상기 기판을 회전시킬 수 있도록 상기 굴림 바퀴를 회전시키는 바퀴 회전 장치;를 포함하고,
    상기 회전 가동대는,
    상기 가동대 승하강 장치 또는 상기 가동대 회전 장치와 연결되는 몸체부;
    상기 몸체부로부터 확장이 가능하게 설치되는 확장부; 및
    상기 확장부를 확장시키는 확장 장치;를 포함하고,
    상기 확장부는,
    상기 몸체부에 접철되었다가 펼쳐지는 접철식 회전암이고,
    상기 접철식 회전암은,
    상기 몸체부를 기준으로 일측 방향으로 펼쳐지는 제 1 회전암; 및
    상기 몸체부를 기준으로 타측 방향으로 펼쳐지는 제 2 회전암;을 포함하고,
    상기 기판을 3점 이상으로 지지할 수 있도록 상기 몸체부에 제 1 지지핀이 형성되고,
    상기 제 1 회전암에 제 2 지지핀이 형성되며,
    상기 제 2 회전암에 제 3 지지핀이 형성되고,
    상기 제어부는,
    상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동시, 상기 기판의 방향을 일정하게 유지하여 상기 기판에 가해지는 회전 충격을 방지할 수 있도록 상기 로봇 이송 장치의 스윙 운동 속도에 따라 상기 보상 회전 장치의 보상 회전 속도를 제어하는, 기판 이송 시스템.
KR1020220139532A 2022-10-26 2022-10-26 기판 이송 시스템 및 방법 Active KR102817440B1 (ko)

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