KR20020007484A - 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치 - Google Patents

운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼카세트가 안착되는 카세트안착판의 기울기를 자유롭게 조절하여 웨이퍼카세트를 적재하거나 내리기 용이하도록 한 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 구성은 상면에 웨이퍼카세트가 안착되는 카세트안착판과, 상기 카세트안착판의 하부를 지지하도록 운송장치에 장착되는 지지판과, 상기 지지판과 상기 카세트안착판 사이에 마련되는 완충수단을 포함하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 있어서, 상기 지지판과 상기 카세트안착판의 경사를 조절할 수 있도록 상기 지지판의 일측이 상기 운송장치에 회동 가능하게 결합되고, 상기 지지판의 타측이 승강장치를 통해 승강 가능하게 된 것이다.

Description

운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치{WAFER CASSETTE SUPPORTING APPARATUS FOR TRANSPORTER}
본 발명은 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운송장치의 이동 중에 웨이퍼의 이탈방지를 위해 웨이퍼카세트를 기울여 적재할 수 있도록 한 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공장에서는 제조된 웨이퍼(Wafer)를 웨이퍼카세트에 적층시켜 보관하며, 이 웨이퍼카세트를 후 공정의 생산라인이나 다른 보관장소로 운송할 때에는 통상 공장 내부를 순회하는 무인반송차(AGV, Automatic Guided Vehicle)를 이용한다. 이를 위해 무인반송차에는 이 웨이퍼카세트를 적재하거나 내리기 위한 다관절 로봇이 마련되어 있고, 또한 무인반송차의 이동 중에 웨이퍼카세트를 안정적으로 지지하기 위한 지지장치가 마련되어 있다.
무인반송차에 장착되는 웨이퍼카세트 지지장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 무인반송차의 상부에 설치되는 지지판(1)과, 지지판(1)의 상부에 설치되는 카세트안착판(2), 그리고 카세트안착판(2)과 지지판(1)사이에 마련되는 완충장치(3,4)를 포함한다. 이때 카세트안착판(2)은 일단의 두께가 얇고 타단의 두께가 두껍게 형성되어 웨이퍼카세트(5)가 안착되는 상부가 경사면(2a)을 이루도록 되어 있으며, 카세트안착판(2)의 상면에는 웨이퍼카세트(5)가 안착되는 다수의 지지블럭(6)이 설치되어 있다. 이러한 구성은 카세트안착판(2)에 안착되는 웨이퍼카세트(5)의 개구부(5a)가 상향경사를 이루어 무인반송차의 이동 중에 발생되는 진동과 충격 또는 급정거 등에 의해 웨이퍼(7)가 웨이퍼카세트(5)로부터 이탈하지 않도록 한 것이다.
그런데, 이러한 구성의 종래 웨이퍼카세트 지지장치는 웨이퍼카세트(5)가 탑재되는 카세트안착판(2)의 상면이 경사면(2a)으로 구성되어 있기 때문에 카세트안착판(2)에 웨이퍼카세트(5)를 올리거나 내리기 어려울 뿐 아니라, 웨이퍼카세트(5)가 카세트안착판(2)에 안착된 상태에서 웨이퍼(7)를 웨이퍼카세트(5)에 끼우거나 빼기 어려운 문제점이 있었다.
또한 종래 웨이퍼카세트 지지장치는 경사면(2a)을 이루기 위해 두껍게 형성되는 카세트안착판(2)으로 인해 외부로 노출되는 지지장치의 부피가 큰 결점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼카세트가 안착되는 카세트안착판의 경사를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써 웨이퍼카세트를 적재하거나 내리기 용이할 뿐 아니라, 외부로 노출되는 지지장치의 부피가 작아지는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치의 구성을 보인 측면도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 운송장치로 무인반송차의 구성을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치의 구성을 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치의 승강장치 구성을 보인 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치의 동작을 보인 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12: 웨이퍼카세트, 20: 웨이퍼카세트 지지장치,
21: 카세트안착판, 22: 지지판,
24: 댐퍼, 25: 완충스프링,
26: 이탈방지판, 29: 회동축,
40: 승강장치, 41: 고정판,
42: 수평이송부재, 43: 나선이송축,
44: 구동모터, 46: 핀,
47: 레일, 48: 승강부재,
49: 경사홈, 52,53: 풀리,
54: 벨트, 55,56: 감지센서.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치는, 상면에 웨이퍼카세트가 안착되는 카세트안착판과, 상기 카세트안착판의 하부를 지지하도록 운송장치에 장착되는 지지판과, 상기 지지판과 상기 카세트안착판 사이에 마련되는 완충수단을 포함하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 있어서, 상기 지지판과 상기 카세트안착판의 경사를 조절할 수 있도록 상기 지지판의 일측이 상기 운송장치에 회동 가능하게 결합되고, 상기 지지판의 타측이 승강장치를 통해 승강 가능하게 된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 승강장치는 상기 지지판의 하부에 횡방향으로 미끄럼운동 가능하게 설치되는 수평이동부재와, 상기 수평이동부재를 이동시키도록 상기 수평이동부재와 나사 결합되며 횡방향으로 길게 배치되는 나선이송축과, 상기 나선이송축을 회전시키는 구동모터와, 상기 수평이동부재의 운동에 의해 상기 지지판의 승강이 이루어지도록 상기 지지판에 결합되며 일측에 형성된 경사홈이 상기 수평이동부재에서 연장된 핀과 결합되는 승강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 지지판 하부에는 상기 수평이동부재, 상기 구동모터, 상기 나선이송축의 설치를 위한 고정판이 설치되고, 상기 고정판에는 상기 수평이동부재의 안내를 위한 레일이 설치되며, 레일의 양측에는 상기 수평이동부재의 위치를 감지하는 감지센서가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동모터와 상기 나선이송축의 연결부에는 회전속도의 감속을 위해 벨트와 복수의 풀리 또는 복수의 기어로 된 동력전달수단이 마련된 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상기 카세트안착판이 평판으로 이루어진 것을 특징으로한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명이 적용되는 무인반송차(AGV)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 구동 및 제어장치가 내장된 본체(10)의 하단에 이동을 위한 휠(11)을 구비하고, 본체(10)의 상부에 웨이퍼카세트(12)를 적재하기 위한 지지장치(20)를 구비한다. 또 본체(10)의 일측 상부에는 웨이퍼카세트(12)를 집어 올려 상부의 지지장치(20)의 위에 싣거나 생산라인에 내려놓는 다관절 로봇아암(15)이 마련된다.
여기서 본 발명에 따른 지지장치(20)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에 웨이퍼카세트(12)가 안착되는 카세트안착판(21), 카세트안착판(21)을 지지하도록 본체(10)의 상부에 회동 가능하게 장착되는 지지판(22), 지지판(22)과 카세트 안착판(21) 사이에 설치된 완충수단, 그리고 지지판(22)의 하부에서 지지판(22)의 일단을 승강시킴으로써 지지판(22)의 경사를 조절하는 승강장치(40)를 포함한다.
카세트안착판(21)은 소정의 두께를 가진 평판으로 이루어지며, 상면에는 웨이퍼카세트(12)를 안정적으로 지지하기 위한 다수의 지지블럭(23a,23b,23c)이 설치된다. 그리고 카세트안착판(21)의 하면과 지지판(22) 사이에 설치되어 충격과 진동을 감쇄시키는 완충수단은 내부에 완충액이 충진된 고무재로 이루어진 다수의 댐퍼(24)와, 두 판(21,22) 사이를 탄력 지지하는 다수의 완충스프링(25)으로 이루어진다. 이때 댐퍼(24)는 두 지지판(21,22) 사이의 네 모서리부에 배치되고, 완충스프링(25)은 각 댐퍼(24)의 사이에 배치된다. 또한 댐퍼(24)와 완충스프링(25)은카세트안착판(21)과 지지판(22) 사이에 개재되며 다수의 지지공(26a)이 형성된 이탈방지판(26)을 통해 지지되며, 카세트안착판(21)을 관통하여 체결되는 다수의 고정나사(27,28)를 통해 지지된다. 이때 완충스프링(25)을 지지하는 고정나사(27)가 카세트안착판(21)과 완충스프링(25)을 관통하여 지지판(22)에 체결됨으로써, 카세트안착판(21)과 지지판(22)이 결합상태를 유지시킨다.
또한 지지판(22)은 하부 일측이 본체(10)의 상부에 결합되는 회동축(29)을 통해 회전 가능하게 결합되고, 타측이 상술한 승강장치(40)에 의해 상하로 승강하도록 마련되어 지지판(22)과 이에 결합되는 카세트안착판(21)의 경사를 자유롭게 조절할 수 있도록 구성된다.
승강장치(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 고정되는 고정판(41) 상부에 횡방향으로 미끄럼 가능하게 설치되는 수평이송부재(42)와, 수평이송부재(42)와 결합되는 나선이송축(43), 나선이송축(43)을 정·역방향으로 회전시키는 구동모터(44)를 포함한다. 또한 승강장치(40)는 지지판(22)의 하부에 결합되며, 일측에 수평이송부재(42)와 연동하는 핀(46)이 결합되는 경사홈(49)이 형성된 승강부재(48)를 포함한다.
좀더 상세히 설명하면, 수평이송부재(42)는 고정판(41)의 상면에 횡방향으로 길게 마련된 레일(47)을 따라 수평왕복운동을 하도록 설치된다. 그리고 나선이송축(43)은 수평이송부재(42)와 나사결합을 이룬 상태로 레일(47)의 일측방에 레일(47)과 평행하게 배치되고, 양단이 고정판(41) 상면에서 돌출된 블록(50a,50b)에 회전 가능하게 지지된다.
또 구동모터(44)는 고정판(41)의 상면 일측에 고정되고, 구동모터(44)의 회전축(44a)과 나선이송축(43) 사이에는 동력전달을 위한 두 개의 풀리(52,53)와, 이 두 풀리(52,53)를 연결하는 벨트(54)로 이루어진 동력전달수단이 마련된다. 여기서 동력전달수단은 복수의 기어가 치합 구조를 이루도록 구성하여도 동일한 목적을 달성할 수 있다. 또한 레일(47)의 양단부 일측에는 레일(47)을 따라 이동하는 수평이송부재(42)의 위치를 감지하여 구동모터(44)의 회전을 제어하기 위한 감지센서(55,56)가 설치된다.
이러한 구성들은 구동모터(44)와 함께 회전하는 나선이송축(43)을 통해 수평이송부재(42)가 횡방향으로 왕복운동을 하도록 한 것이고, 감지센서(55,56)를 통해 수평이송부재(42)의 위치를 감지하여 구동모터(44)의 구동 및 회전방향을 제어하기 위한 것이다.
또한 수평이송부재(42)에는 상술한 승강부재(48)와의 결합을 위해 상방향으로 연장된 수직연장부(42a)를 구비하고, 이 수직연장부(42a)의 상부에는 레일(47)과 교차하는 방향으로 연장되어 승강부재(48)의 경사홈(49)에 끼워지는 소정길이의 핀(46)이 마련된다.
그리고 승강부재(48)는 지지판(22)의 하면에 고정되는 고정부(48a)와, 고정부(48a)로부터 하부로 절곡되어 연장되는 연장부(48b)로 이루어지며, 이 연장부(48b)에 수평이송부재(42)와 연동하는 핀(46)이 끼워지는 경사홈(49)이 형성된다. 이때 경사홈(49)은 핀(46)의 외경에 상응하는 폭으로 연장부(48b)의 대각방향으로 경사지게 형성된다.
다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치의 동작을 설명한다.
무인반송차가 웨이퍼카세트(12) 적재를 위해 정지한 상태에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 지지판(22)이 수평상태를 유지한다. 즉 이때는 수평이송부재(42)가 "C"방향으로 이동하여 핀(46)이 경사홈(49)의 상측 "A"부에 위치한다.
그리고 로봇아암(15)의 동작을 통해 카세트안착판(21)에 웨이퍼카세트(12)가 적재된 후에는 도 6에 도시된 바와 같이, 구동모터(44)의 구동으로 지지판(22)과 카세트안착판(21)이 소정 경사(θ)로 기울여진다. 이때는 구동모터(44)의 회전으로 나선이송축(43)이 회전되고, 나선이송축(43)의 회전에 의해 수평이송부재(42)가 레일(47)을 따라 "D"방향으로 이동된다. 또한 이때는 수평이송부재(42)에 결합된 핀(46)이 승강부재(48)의 경사홈(49) 상부 "A"에서 경사홈(49) 하부 "B"쪽으로 이동하므로, 승강부재(48)의 상승이 이루어지면서 지지판(22)이 소정의 경사로 기울여진다.
이 상태에서 무인반송차가 이동을 하면, 웨이퍼카세트(12)가 기울여져 개구부(12a)가 상방향을 향하게 되므로 이동 중에 소정의 진동과 충격이 발생하더라도 웨이퍼(13)의 이탈이 방지된다.
그리고 무인반송차가 목적지에 도착하여 웨이퍼카세트(12)를 내리기 위해 정지한 때에는 카세트안착판(21)과 지지판(22)이 다시 수평상태로 복원되어 웨이퍼카세트(12)를 내리기 용이한 상태가 된다. 즉 이때는 구동모터(44)에 의해 나선이송축(43)이 다시 역방향으로 회전하면서 수평이송부재(42)를 상술한 경우와 반대 방향("C"방향)으로 이송시켜, 핀(46)이 경사홈(49)의 상부("A"방향)로 이동하도록 함으로써 승강부재(48)를 하강시킨다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치는 승강장치의 동작에 의해 카세트안착판의 경사가 자유롭게 조절되므로, 운송장치의 정지시에는 웨이퍼카세트가 수평상태를 유지하여 적재하거나 내리기 용이할 뿐만 아니라, 이동 중에는 웨이퍼카세트가 소정의 경사를 유지하여 웨이퍼의 이탈을 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 카세트안착판이 얇은 평판으로 구성되기 때문에 외부로 노출되는 지지장치의 부피가 작아지는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 상면에 웨이퍼카세트가 안착되는 카세트안착판과, 상기 카세트안착판의 하부를 지지하도록 운송장치에 장착되는 지지판과, 상기 지지판과 상기 카세트안착판 사이에 마련되는 완충수단을 포함하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치에 있어서,
    상기 지지판과 상기 카세트안착판의 경사를 조절할 수 있도록 상기 지지판의 일측이 상기 운송장치에 회동 가능하게 결합되고, 상기 지지판의 타측이 승강장치를 통해 승강 가능하게 된 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강장치는 상기 지지판의 하부에 횡방향으로 미끄럼운동 가능하게 설치되는 수평이동부재와, 상기 수평이동부재를 이동시키도록 상기 수평이동부재와 나사 결합되며 횡방향으로 길게 배치되는 나선이송축과, 상기 나선이송축을 회전시키는 구동모터와, 상기 수평이동부재의 운동에 의해 상기 지지판의 승강이 이루어지도록 상기 지지판에 결합되며 일측에 형성된 경사홈이 상기 수평이동부재에서 연장된 핀과 결합되는 승강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지판 하부에는 상기 수평이동부재, 상기 구동모터, 상기 나선이송축의 설치를 위한 고정판이 설치되고, 상기 고정판에는 상기 수평이동부재의 안내를 위한 레일이 설치된 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치,
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레일의 양측에는 상기 수평이동부재의 위치를 감지하는 감지센서가 설치된 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 구동모터와 상기 나선이송축의 연결부에는 벨트와 복수의 풀리로 된 동력전달수단이 마련된 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 구동모터와 상기 나선이송축의 연결부에는 복수의 기어로 된 동력전달수단이 마련된 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카세트안착판이 평판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 운송장치용 웨이퍼카세트 지지장치.
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