KR20200022425A - 비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법 - Google Patents

비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200022425A
KR20200022425A KR1020207000030A KR20207000030A KR20200022425A KR 20200022425 A KR20200022425 A KR 20200022425A KR 1020207000030 A KR1020207000030 A KR 1020207000030A KR 20207000030 A KR20207000030 A KR 20207000030A KR 20200022425 A KR20200022425 A KR 20200022425A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact
puck
handler
effector
lifted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020207000030A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102523381B1 (ko
Inventor
재 김
폴 플라친다
Original Assignee
일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 filed Critical 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드
Publication of KR20200022425A publication Critical patent/KR20200022425A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102523381B1 publication Critical patent/KR102523381B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/911Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers with air blasts producing partial vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B25J15/0675Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum of the ejector type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

비-접촉식 핸들러는 상부 몸체 부분 및 상부 몸체 부분에 이동 가능하게 결합된 하부 몸체 부분을 포함한다. 하부 몸체 부분은 객체를 들어 올리도록 구성된 비-접촉식 퍽 및 퍽으로부터 하부 방향으로 연장하는 복수의 격납 펜스를 포함한다. 복수의 격납 펜스는 들어 올려질 객체의 주변 주위에 배열된다.

Description

비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법
연관된 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 7월 21일자로 출원되고, 그 전체가 참조로 통합되는 미국 가출원 제62/535,427호의 이익을 주장한다.
객체(object)와의 기계적인 접촉을 제거하거나 또는 최소화하면서 객체를 취급하는(handle) 것이 바람직한 다수의 상황이 있다. 이는 객체의 상부 표면의 물리적인 상태가 제품의 동작 또는 품질의 성공에 중요한 요소일 때 특히 그러하다. 이러한 상황은 종종 섬세하고(delicate) 기계적으로 민감한 표면에 대해 매우 정밀한 수정을 하도록 시도하는, 상업 인쇄(commercial printing), 인쇄 회로 기판 제조 및 마이크로-리소그래피(micro-lithography)와 같은 산업에서 일반적이다.
객체를 취급하기 위한 자동화된 또는 반자동화된 시스템에서, 다수의 접근법이 일반적으로 사용된다. 하나의 접근법은 객체를 운반하기 위해 기계적인 방법을 사용하는 것이다. 기계적인 취급(mechanical handling)에 의해 야기되는 가능한 손상을 최소화하기 위해, 이 타입의 통상적인 방법은 객체의 상부 표면과의 접촉량을 감소시키거나, 또는 이러한 접촉에 의해 강제되는(imposed) 기계적인 충격을 감소시키기 위한 메커니즘에 의존한다.
다른 접근법은 진공을 사용하여 객체를 이동시키고 유지하는(hold) 것이다. 이 접근법은 진공 방법이 일반적으로, 이동될 객체의 광범위한 기계적인 취급을 필요로 하지 않고, (또한, 흡입 컵으로도 지칭되는) 진공 컵(vacuum cups)이 종종, 표면과 이루는(make with) 밀봉(seal)을 강화시키기 위해 상대적으로 부드럽고 탄성이 있는 재료로 이루어지기 때문에 사용된다. 하지만, 진공을 사용하여 객체를 픽업하는(picking up) 것은 객체의 상부 표면과의 필요한 밀봉을 확립하기 위해 기계적인 접촉을 여전히 필요로 하고, 진공 컵의 물리적인 충돌은 부주의한 조작(careless hand) 또는 기계적인 그리퍼(mechanical gripper)의 충격만큼 이미징 표면을 손상시키는데(marring) 있어서 단지 효과적일 수 있다(effective).
다른 접근법은 예를 들어, 베르누이(Bernoulli) 또는 사이클론(cyclone) 타입의 비-접촉식(또한, "접촉이 없는(contactless)"으로 알려진) 핸들러(handlers)를 사용하는 것이다. 베르누이 및 사이클론 타입의 핸들러는 그의 특정한 동작 모드가 상이하지만 일반적으로, 객체의 표면과 주위 유체 매체(통상적으로, 공기) 사이에 압력 차이를 발생시키기 위해, 유체(통상적으로, 공기)의 흐름을 방출한다. 이러한 비-접촉식 핸들러는 상대적으로 작고, 깨지기 쉬우며, 얇은 (그리고 심지어 천공된) 객체를 취급하는 데 주효하다.
유용하지만, 베르누이 타입의 핸들러는 객체를 핸들러로부터 측면 방향으로 멀리 떨어뜨릴(throw) 수 있고, 사이클론 타입의 핸들러는 객체를 떨어져서 회전시킬 수 있다. 또한, 베르누이 타입 또는 사이클론 타입의 핸들러가 객체를 픽업할 때, 객체의 상부 표면은 핸들러로부터 멀리 떨어지거나 또는 떨어져서 회전되기 전에, (예를 들어, 들어 올려질 때의 객체의 상부 방향의 운동량(momentum)에 기인하여) 핸들러에 접촉할 수 있다.
일 실시예에서, 비-접촉식 핸들러는 상부 몸체 부분 및 상부 몸체 부분에 이동 가능하게 결합된 하부 몸체 부분을 포함한다. 하부 몸체 부분은 객체를 들어 올리도록 구성된 비-접촉식 퍽(puck) 및 퍽으로부터 하부 방향으로 연장하는 복수의 격납 펜스(containment)를 포함한다. 복수의 격납 펜스는 들어 올려질 객체의 주변 주위에 배열된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비-접촉식 핸들러의 측면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 비-접촉식 핸들러에서 하부 몸체 부분의 부분 단면도를 도시한다.
도 3 및 도 5 내지 도 7은 일부 실시예에 따라 구현될 수 있는, 도 1에 도시된 비-접촉식 핸들러에 의해 취급되는 객체에 관련된 격납 펜스 배열을 도시하는 저면도를 도시한다.
도 4 및 도 8 내지 도 10은 일부 실시예에 따라 구현될 수 있는, 도 1에 도시된 비-접촉식 핸들러에 의해 취급되는 객체에 관련된 작업물 지지부 배열을 도시하는 저면도를 도시한다.
첨부 도면을 참조로 예시적인 실시예가 여기에서 서술된다. 달리 명시하지 않는 한, 도면에서 구성요소, 특징(features), 요소 등의 크기, 위치 등뿐만 아니라 이들 사이의 임의의 거리는 축적대로 도시된 것은 아니고, 명료함을 위해 과장된다. 도면에서, 전체에 걸쳐 유사한 부호는 유사한 요소를 지칭한다. 따라서, 동일하거나 유사한 부호는 대응하는 도면에서 언급되거나 서술되지 않더라도, 다른 도면을 참조하여 서술될 수 있다. 또한, 참조 부호로 표기되지 않은 요소도, 다른 도면을 참조로 서술될 수 있다.
본원에 사용되는 용어는 오직 특정한 예시적인 실시예를 서술하기 위한 것이고, 제한하려는 것으로 의도되지 않는다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 (기술적 및 과학적 용어를 포함하는) 모든 용어는 통상의 기술자에 의해 보통 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 사용된 단수형인 "하나의(a, an)" 및 "그(the)"는 문맥상 분명히 달리 지시하지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다. "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는, 본 명세서에서 사용될 때, 지정된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 인식되어야 한다. 달리 명시되지 않는 한, 값의 범위는 인용될 때, 그 범위의 상한 및 하한 양자뿐만 아니라, 이들 사이의 임의의 하위-범위를 포함한다. 달리 지시되지 않는 한, "제1", 제2" 등과 같은 용어는 하나의 요소를 다른 것과 구분하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 하나의 노드는 "제1 노드"로 지칭될 수 있고, 마찬가지로 다른 노드는 "제2 노드"로 지칭될 수 있으며 그 역으로도 가능하다.
달리 지시되지 않는 한, "약", "대략", "거의" 등의 용어는 양, 크기, 제형(formulations), 파라미터 및 다른 수량 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으나, 바람직한 경우, 반영 공차(reflecting tolerances), 변환 인자, 반올림, 측정 오차 등, 그리고 통상의 기술자에게 알려진 다른 인자에 대한 근사치이거나 및/또는 이보다 크거나 작을 수 있음을 의미한다. "아래의(below)", "아래쪽의(beneath)", "낮은(lower)", "위의(above)", 그리고 "높은(upper)" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는, 도면에 도시된 것처럼, 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 서술하도록, 설명의 용이함을 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 부가하여 상이한 배향을 포괄하도록 의도된다는 점이 인식되어야 한다. 예를 들어, 도면에서의 객체가 회전되면, 다른 요소 또는 특징 "아래의" 또는 "아래쪽의"로 서술된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위로" 배향될 것이다. 따라서, "아래의"란 예시적인 용어는 위 및 아래의 배향 양자를 포괄할 수 있다. 객체 또는 항목은 다르게 배향될 수 있고(예를 들어, 90도 또는 다른 배향으로 회전됨), 본원에서 사용되는 공간적으로 상대적인 서술자는 그에 따라 해석될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 비-접촉식 핸들러의 측면도를 도시한다. FIG. 2는 도 1에 도시된 하부 몸체 부분의 부분 단면도를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 비-접촉식 핸들러(100)는 상부 몸체 부분(102) 및 복수의 스프링 장착형 핀(spring-loaded pins, 106)에 의해 상부 몸체 부분에 결합된 하부 몸체 부분(104)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 비-접촉식 핸들러(100)는 또한, 하부 몸체 부분(104)을 상부 몸체 부분(102)에 대해 (예를 들어, 축(A)을 따라) 이동시키도록 구성된 액추에이터를 포함할 수 있다.
상부 몸체 부분(102)은 통상적으로 비-접촉식 핸들러(100)를 이동시키도록 구성된 로봇 움직임 시스템(예를 들어, 데카르트 로봇(Cartesian robot), 스카라 로봇(Scara robot), 관절형 로봇 등)(미도시)에 결합된다. 예를 들어, 비-접촉식 핸들러(100)는 (예를 들어, 개별적으로 들어 올려질) 복수의 객체를 유지하는 카세트(cassette) 또는 매거진(magazine)과 복수의 객체 중 하나를 가공하도록 구성된 시스템 사이에서 이동될 수 있다. 이러한 시스템의 예시는 모두 ELECTRO SCIENTIFIC INDUSTRIES, INC.에서 제조된 LT3100 및 LT3110을 포함한다. 비-접촉식 핸들러(100)의 전술한 액추에이터는 비-접촉식 핸들러(100)로부터 객체의 픽업 또는 객체의 릴리즈(release)를 용이하게 하기 위해 상부 몸체 부분(102)에 대해 하부 몸체 부분(104)을 상승시키거나 또는 하강시키도록 구동될 수 있다.
복수의 스프링 장착형 핀(106)은 하부 몸체 부분(104)이 (예를 들어, 로봇 움직임 시스템에 의해 제공된 바와 같이) 높은 감속 또는 가속 이동 동안 바람직하지 않게 진동하거나 다르게 이동하는 것을 방지하도록 구성된다.
하부 몸체 부분(104)은 지지 플레이트(108), 복수의 펜스 지지부(110), 복수의 격납 펜스(112) 및 선택적으로, 복수의 작업물 지지부(114)를 포함한다(즉, 복수의 작업물 지지부(114)는 생략될 수 있다). 하지만, 대안적인 실시예에서, 비-접촉식 핸들러(100)가 복수의 작업물 지지부(114)를 포함하는 경우, 복수의 격납 펜스(112)가 생략될 수 있다. 지지 플레이트(108)는 스프링 장착형 핀(106)에 고정되고, 복수의 펜스 지지부(110)는 지지 플레이트(108)에 고정된다. 복수의 격납 펜스(112) 및 작업물 지지부(114)는 펜스 지지부(110)의 각각에 고정된다. 예를 들어, 적어도 하나의 격납 펜스(112) 및 적어도 하나의 작업물 지지부(114)는 공통 펜스 지지부(110)에 고정될 수 있다.
하부 몸체 부분(104)은 또한, 복수의 펜스 지지부(110) 사이에 배열된 (점선 사각형으로 도시된) 퍽(116)과 같은 비-접촉식 퍽을 포함한다. 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 퍽(116)은 몸체 통로(202)가 형성되는 퍽 몸체(200) 및 퍽 몸체(200)에 부착된 단부 이펙터 플레이트(end effector plate, 204)를 포함한다.
몸체 통로(202)는 가압된 유체원(예를 들어, 공기와 같은 가압된 기체의 저장소에 연결된 호스 또는 튜브)의 배출 단부를 수용하도록 구성된다. 단부 이펙터 플레이트(204)는 그를 통해 연장되는 하나 이상의 이펙터 통로를 포함한다. 가압된 유체(예를 들어, 공기와 같은 기체)가 가압된 유체원의 배출 단부로부터 몸체 통로(202)를 통해, 단부 이펙터 플레이트(204)에 형성된 이펙터 통로(들)로 운반될 수 있도록, 적어도 하나의 이펙터 통로는 몸체 통로와 유체 연통된다. 예시된 실시예에서, 단부 이펙터 플레이트(204)는 제1 부분(206a) 및 제2 부분(206b)을 포함하는 단일 이펙터 통로를 포함한다. 이펙터 통로의 제1 부분(206a)은 몸체 통로(202)를 통해 운반되는 가압된 유체를 직접적으로 수용하도록 몸체 통로(202)와 정렬된다. 도시되지는 않았지만, 제2 부분(206b)은 이 기술분야에 알려진 바와 같이 (예를 들어, 도 2에 도시된 단면도의 평면으로부터) 제1 부분(206a)과 유체 연통된다. 일반적으로, 그리고 이 기술분야에 알려진 바와 같이, 제2 부분(206b)은 단부 이펙터 플레이트(204)의 이펙터 표면(208)으로 연장되고, 객체(210)의 표면과 단부 이펙터 플레이트(204) 및 객체(210)의 외부에 있는 주위 유체 매체(통상적으로, 공기) 사이의 압력 차이를 생성하기 위해, 단부 이펙터 플레이트(204)로부터 유체(통상적으로, 공기)의 흐름을 방출하도록 구성된다. 따라서, 이펙터 통로는 종래의 베르누이 또는 사이클론 타입 핸들러와 동일한 방식으로 유체의 흐름을 방출하도록 구성될 수 있다.
객체(210)는 천공되거나 또는 그렇지 않을 수 있는 세라믹 기판, 표면-실장 디바이스(surface-mount device, SMD) 회로 기판 등으로 제공될 수 있다. (예를 들어, 도 2에 도시된) 객체(210)의 상부 표면은 세라믹 기판, 표면-실장 디바이스(SMD) 회로 기판 등으로 제공되는 경우, 박막 저항기, 후막 저항기(thick-film resistors), SMD 저항기 등 또는 이들의 임의의 조합과 같은 디바이스를 지지한다.
객체(210)가 비-접촉식 핸들러(100)의 동작 가능한 부근으로 (예를 들어, 단부 이펙터 플레이트(204) 근처로) 이동될 때, 단부 이펙터 플레이트(204)에 의해 방출된 유체의 흐름에 의해 생성된 압력 차이는 객체(210)가 단부 이펙터 플레이트(204) 쪽으로 들어 올려지게 하는데 충분하다.
위에서 언급된 바와 같이, 종래의 베르누이 및 사이클론 타입 핸들러는 핸들러로부터 객체를 멀리 떨어뜨리거나, 또는 떨어져서 이를 회전시킬 수 있다. 하지만, 비-접촉식 핸들러(100)에서, 복수의 격납 펜스(112)는 이펙터 표면(208) 아래로 하부 방향으로 연장되고, 객체가 들어 올려질 때 객체(210)의 주변을 둘러싸도록 배열된다. 비-접촉식 핸들러(100)는 객체가 들어 올려질 때 객체(210)의 주변을 둘러싸도록 배열된 적어도 두 개의 (예를 들어, 두 개, 세 개, 네 개, 다섯 개, 여섯 개, 일곱 개, 여덟 개 등의) 격납 펜스(112)(예를 들어, 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이 배열된 네 개의 격납 펜스(112))를 포함할 수 있다. 따라서, 객체(210)가 단부 이펙터 플레이트(204) 쪽으로 들어 올려질 때, 객체(210)는 복수의 격납 펜스(112)(예를 들어, 네 개의 격납 펜스(112))의 하부 부분 위로 들어 올려지며, 따라서 비-접촉식 핸들러(100)로부터 멀리 떨어지거나 떨어져서 회전되는 것이 방지된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 격납 펜스(112)의 각각이 비-접촉식 핸들러(100)가 객체가 들어 올려지기 전에 객체(210)와 완벽하게 정렬되지 않은 경우, 객체가 들어 올려질 때 객체(210)의 하나 이상의 에지(edge)와 맞물리도록 구성된 경사진 가이드 표면(112a)을 포함한다.
또한, 앞서 언급된 바와 같이, 객체의 상부 방향 운동량이 객체의 상부 표면이 핸들러에 접촉할 수 있게 하는데 충분하도록, 종래의 베르누이 또는 사이클론 타입 핸들러가 객체를 픽업할 수 있다. 하지만, 비-접촉식 핸들러(100)에서, 복수의 작업물 지지부(114)는 이펙터 표면 (208) 아래로 하부 방향으로 연장되고, 들어 올려진 객체(210)의 상부 표면의 에지에 접촉하도록 (그리고 그의 상부 표면과 접촉하지 않도록) 구성된 경사진 표면(114a)을 갖는다. 따라서, 객체(210)가 단부 이펙터 플레이트(204) 쪽으로 들어 올려질 때, 객체(210)의 상부 표면이 비-접촉식 핸들러(100)의 임의의 부분에 접촉하는 것이 방지된다. 비접촉식 핸들러(100)는 적어도 세 개의 (예를 들어, 세 개, 네 개, 다섯 개, 여섯 개, 일곱 개, 여덟 개 등의) 작업물 지지부(114)(예를 들어, 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이 배열된 네 개의 작업물 지지부(114))를 포함할 수 있다. 각 작업물 지지부(114)의 경사진 표면(114a)은 길이가 0.5 - 3mm(예를 들어, 1.5mm 또는 그 정도)의 범위 내에서 접촉 선을 따라 들어 올려진 객체(210)의 상부 표면의 에지와 접촉한다. 도시된 실시예에서, 각 작업물 지지부(114)는 (예를 들어, 나사, 핀 등에 의해) 퍽 몸체(200)에 고정될 수 있는 작업물 지지 몸체 부분(114b)을 포함한다. 일반적으로, 작업물 지지부(114)로부터의 재료는 들어 올려진 객체(210)의 측면 이동을 최소화하거나 또는 방지하는데 충분한 마찰력을 가지고, 들어 올려진 객체(210)의 상부 표면의 에지에 접촉할 수 있다. 따라서, 비-접촉식 핸들러(100)가 복수의 작업물 지지부(114)를 포함하는 경우, 복수의 격납 펜스(112)가 생략될 수 있다.
복수의 격납 펜스(112) 및 복수의 작업물 지지부(114)는 (예를 들어, 상표 TECHTRON으로 상용화된) 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), (예를 들어, 상표 TEFLON으로 상용화된) 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 등 또는 이의 임의의 조합과 같은 중합체 재료로 형성될 수 있다. 일반적으로, 임의의 격납 펜스(112) 또는 작업물 지지부(114)를 이루는 재료는 정전하, 화학적 저항 등을 소멸시키기(dissipate) 위한 그의 적합성을 기초로 선택될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 몸체 통로(202)를 통해 이펙터 통로로 운반되는 가압된 유체의 힘이 단부 이펙터 플레이트(204)로부터 방출되기 전에 제2 부분(206b)으로 분산되거나 또는 확산되도록, 이펙터 통로의 제1 부분(206a)은 단부 이펙터 플레이트(204)의 두께를 통해 부분적으로만 연장되는 것으로 도시된다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 이펙터 통로의 제1 부분(206a)은 단부 이펙터 플레이트(204)의 두께를 통해 (예를 들어, 이펙터 표면(208)과 교차하도록) 완전히 연장될 수 있다. 이 대안적인 실시예에서, 몸체 통로(202)를 통해 이펙터 통로로 운반되는 가압된 유체의 일부는 제1 부분(206a)으로부터 직접적으로 (즉, 제2 부분(206b)을 피하면서) 단부 이펙터 플레이트(204)를 통해 투과되는 한편, 몸체 통로(202)를 통해 이펙터 통로로 운반되는 가압된 유체 중 일부는 단부 이펙터 플레이트(204)로부터 방출되기 전에 제2 부분(206b)으로 분산되거나 또는 확산된다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 가압된 유체의 일부를 제1 부분(206a)으로부터 직접적으로 (즉, 제2 부분(206b)을 피하면서) 단부 이펙터 플레이트(204)를 통해 투과하는 것은 들어 올려질 객체(210)가 천공될 때 이로울 수 있다.
종종, 비-접촉식 핸들러(100)에 의해 취급될 객체는 공통 카세트 또는 매거진에 서로 적층된다. 때때로, 단부 이펙터 플레이트(204)로부터 방출된 유체의 흐름에 의해 생성된 전술한 압력 차이에 의해 생성된 양력(lifting force)은 객체(210)가 서로에 대해 (또는 매우 가깝게) 적층되는 경우, 다수의 천공된 객체(210)를 들어 올리는데 충분하다. 이펙터 통로의 제1 부분(206a)이 앞서 논의된 바와 같이, 단부 이펙터 플레이트(204)를 통해 완전히 연장되면, 제1 부분(206a)으로부터 직접적으로 (즉, 제2 부분(206b)을 피하면서) 단부 이펙터 플레이트(204)를 통해 (예를 들어, 이펙터 표면(208)의 중앙으로부터) 투과된 가압된 유체는 들어 올려질 상부 객체(210) 내의 천공을 통해 이롭게 투과될 수 있으며, 그 아래의(therebeneath) 객체(210)가 들어 올려지는 것도 방지할 수 있다. 하부 몸체 부분(104)이 복수의 작업물 지지부(114)를 포함하지 않는 경우, 최상단의 천공된 객체(210)만을 들어 올리는 능력이 강화된다는 것이 발견되었다. 하지만, 일반적으로, 본 발명자는 다수의 천공 된 객체(210)를 픽업하는 것을 피하기 위해, 객체(210)가 단부 이펙터 플레이트(204)에 의해 생성된 양력의 영향 하에 있는 동안, 객체(210) 주위의 공기 흐름이 방해되어야 하며, 천공된 객체 주위의 공기 흐름 내의 방해로, 최상단의 천공된 객체(210)는 하부 객체(210)가 비-접촉식 핸들러(100)로부터 떨어지게 하는 경향이 있음을 발견하였다.
또한, 객체(210)가 천공될 때, 비-접촉식 핸들러(100)가 천공된 객체(210)를 들어 올리고, 들어 올려진 객체(210)가 고체 표면 위에 있으면, 객체(210)는 바람직하지 않게 진동할 수 있다는 것이 발견되었다. 이 경우, 방출된 유체는 천공된 객체(210)를 통해 투과되고, 그 후에 고체 표면에 부딪히고, 그 후에 천공된 객체(210)를 통해 다시 재투과되고, 하부 몸체 부분(102) 내의 구성 요소로부터 다시 천공된 객체(210)로 반향되어 진동을 야기한다. 이 진동을 방지하거나 최소화하기 위해, 복수의 작업물 지지부(114)가 생략될 수 있다.
전술한 것은 본 발명의 실시예 및 예시를 예시하는 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 도면을 참조로 수 개의 특정한 실시예 및 예시가 서술되었지만, 통상의 기술자는 본 발명의 새로운 교시 및 장점을 실질적으로 벗어나지 않으면서, 개시된 실시예 및 예시뿐만 아니라 다른 실시예에 대한 다수의 변형이 가능함을 쉽게 인식할 것이다.
예를 들어, 격납 펜스(112)의 각각은 객체(210)의 주변을 따라 단일 방향으로 연장되는 구조로서 서술되었다. 다른 실시예에서, 격납 펜스(112) 중 하나 이상은 (예를 들어, 도 5 또는 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이) 객체(210)의 주변을 따라 다수의 방향으로 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 비-접촉식 핸들러(100)는 (예를 들어, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이 구성된) 단일 격납 펜스(112)를 포함할 수 있다.
다른 예시에서, 작업물 지지부(114)의 각각은 그의 코너 영역 근처에서 객체(210)와 접촉하도록 배열된 선형 구조로서 서술되었다. 다른 실시예에서, 작업물 지지부(114)는 (예를 들어, 도 8에 예시적으로 도시된 바와 같이) 그의 측면 영역 근처의 객체(210)에 접촉하도록 배열된 선형 구조로서 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 작업물 지지부(114)는 (예를 들어, 도 9 또는 도 10에 예시적으로 도시된 바와 같이) 다수의 개별 영역에서 객체(210)에 접촉하도록 배열된 구조로서 제공될 수 있다.
또 다른 예시에서, 가이드 표면(112a)이 경사진 것으로 도시되어 있지만, 가이드 표면(112a)은 다르게(예를 들어, 필렛(filleted)) 구성 될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
따라서, 이러한 모든 수정은 청구범위에 정의된 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다. 예를 들어, 기술자는 임의의 문장, 단락, 예시 또는 실시예의 주제가 이러한 조합이 상호 배타적인 경우를 제외하고, 다른 문장, 단락, 예시 또는 실시예의 일부 또는 전체의 주제와 조합될 수 있음을 인식할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범주는 다음의 청구범위에 의해 결정되어야 하며, 청구범위의 균등물도 그 안에 포함된다.

Claims (9)

  1. 비-접촉식 핸들러(non-contact handler)로서,
    상부 몸체 부분; 및
    상기 상부 몸체 부분에 이동 가능하게 결합된 하부 몸체 부분 -- 상기 하부 몸체 부분은:
    객체를 들어 올리도록 구성된 비-접촉식 퍽(puck); 및
    상기 퍽으로부터 하부 방향으로 연장되는 복수의 격납 펜스 - 상기 복수의 격납 펜스는 들어 올려질 상기 객체의 주변 주위에 배열됨 -을 포함함 --을 포함하는, 비-접촉식 핸들러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비-접촉식 퍽은 베르누이 타입(Bernoulli-type)의 비접촉식 퍽인, 비-접촉식 핸들러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비-접촉식 퍽은 사이클론 타입(cyclone-type)의 비 접촉식 퍽인, 비-접촉식 핸들러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 격납 펜스 중 적어도 하나는 상기 객체가 들어 올려질 때, 들어 올려질 상기 객체의 에지(edge)와 맞물리도록 구성되는 가이드 표면을 포함하는, 비-접촉식 핸들러.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비-접촉식 퍽에 결합된 작업물 지지부를 더 포함하고, 상기 작업물 지지부는 상기 객체가 상기 비-접촉식 퍽에 의해 들어 올려질 때 들어 올려질 상기 객체의 에지에 접촉하도록 구성되는, 비-접촉식 핸들러.
  6. 제1항에 있어서, 상기 비-접촉식 퍽은:
    가압된 유체원의 배출 단부를 수용하도록 구성된 몸체 통로를 갖는 퍽 몸체; 및
    상기 퍽 몸체에 부착된 단부 이펙터 플레이트를 포함하고, 상기 단부 이펙터 플레이트는 이격되어 상기 퍽 몸체를 향하는 이펙터 표면을 포함하는, 비-접촉식 핸들러.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단부 이펙터 플레이트는:
    상기 단부 이펙터 플레이트를 통해 연장되는 이펙터 통로를 포함하고, 상기 이펙터 통로는 상기 몸체 통로와 유체 연통하는 제1 부분 및 상기 제1 부분과 유체 연통하고 상기 이펙터 표면과 교차하는 제2 부분을 포함하는, 비-접촉식 핸들러.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이펙터 통로의 상기 제1 부분은 상기 이펙터 표면과 교차하도록 상기 단부 이펙터 플레이트를 통해 연장되는, 비-접촉식 핸들러.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이펙터 통로의 상기 제1 부분은 상기 이펙터 표면의 중심과 교차하는, 비-접촉식 핸들러.
KR1020207000030A 2017-07-21 2018-07-20 비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법 Active KR102523381B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762535427P 2017-07-21 2017-07-21
US62/535,427 2017-07-21
PCT/US2018/043121 WO2019018786A1 (en) 2017-07-21 2018-07-20 CONTACTLESS MANIPULATOR AND METHOD FOR HANDLING PARTS USING THE SAME

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200022425A true KR20200022425A (ko) 2020-03-03
KR102523381B1 KR102523381B1 (ko) 2023-04-20

Family

ID=65015617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207000030A Active KR102523381B1 (ko) 2017-07-21 2018-07-20 비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11254014B2 (ko)
EP (1) EP3655352A4 (ko)
JP (1) JP7374075B2 (ko)
KR (1) KR102523381B1 (ko)
CN (1) CN110869299A (ko)
TW (1) TWI791561B (ko)
WO (1) WO2019018786A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI745690B (zh) * 2019-05-15 2021-11-11 鴻鉑科技有限公司 薄板堆疊裝置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0580090B2 (ko) * 1984-01-20 1993-11-05 Tokin Corp
US20070200377A1 (en) * 2003-11-21 2007-08-30 Mitsuboshi Diamond Industrial, Co., Ltd. Vacuum Suction Head, And Vacuum Suction Device And Table Using The Same
JP2008168413A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Lintec Corp 保持装置及び保持方法
US20080292446A1 (en) * 2005-11-04 2008-11-27 The University Of Salford Handling Device
JP2014136263A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Sinfonia Technology Co Ltd 吸着装置及びこれを備えた搬送装置
KR20180037579A (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 가부시기가이샤 디스코 로보트 핸드 및 반송 로보트

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438668A (en) * 1965-08-26 1969-04-15 Gen Electric Contactless lifter
US3523706A (en) * 1967-10-27 1970-08-11 Ibm Apparatus for supporting articles without structural contact and for positioning the supported articles
US3539216A (en) * 1968-01-11 1970-11-10 Sprague Electric Co Pickup device
JPS5790956A (en) * 1980-11-28 1982-06-05 Hitachi Ltd Gripper for wafer
JPS5948938B2 (ja) 1981-06-03 1984-11-29 新日本製鐵株式会社 焼結機における顕熱回収並びに排ガス処理方法
JPS58141536A (ja) 1982-02-17 1983-08-22 Sanyo Electric Co Ltd 半導体ウエハ−の吸着ヘツド
JPS5948938A (ja) * 1982-09-14 1984-03-21 Toshiba Corp ウエハ−チヤツク
US5067762A (en) * 1985-06-18 1991-11-26 Hiroshi Akashi Non-contact conveying device
JP2865690B2 (ja) * 1989-02-17 1999-03-08 株式会社日立製作所 嵌合挿入装置
JP2507587B2 (ja) * 1989-03-27 1996-06-12 九州日本電気株式会社 吹き付け式半導体基板等吸着装置
US4969676A (en) * 1989-06-23 1990-11-13 At&T Bell Laboratories Air pressure pick-up tool
GB9017791D0 (en) * 1990-08-14 1990-09-26 Portsmouth Tech Consult Vacuum gripper devices
US5169196A (en) 1991-06-17 1992-12-08 Safabakhsh Ali R Non-contact pick-up head
US5997588A (en) * 1995-10-13 1999-12-07 Advanced Semiconductor Materials America, Inc. Semiconductor processing system with gas curtain
US6099056A (en) * 1996-05-31 2000-08-08 Ipec Precision, Inc. Non-contact holder for wafer-like articles
DE19755694C2 (de) * 1997-12-16 2000-05-31 Sez Semiconduct Equip Zubehoer Handhabungsvorrichtung für dünne, scheibenförmige Gegenstände
JP2001170880A (ja) 1999-12-16 2001-06-26 Murata Mach Ltd ロボットハンド
EP1233442B1 (en) * 2001-02-20 2009-10-14 Harmotec Corporation Non-contacting conveyance equipment
JP2004193195A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Shinko Electric Ind Co Ltd 搬送装置
JP4243766B2 (ja) * 2006-10-02 2009-03-25 Smc株式会社 非接触搬送装置
JP2010114101A (ja) * 2007-02-23 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP5009179B2 (ja) 2008-01-25 2012-08-22 株式会社ディスコ ウェーハ搬送装置およびウェーハ加工装置
KR100859835B1 (ko) * 2008-05-13 2008-09-23 한국뉴매틱(주) 비접촉식 진공패드
JP5110480B2 (ja) * 2010-05-11 2012-12-26 Smc株式会社 非接触搬送装置
JP5524766B2 (ja) 2010-08-19 2014-06-18 株式会社ディスコ 平行度確認治具
US9010827B2 (en) * 2011-11-18 2015-04-21 Nike, Inc. Switchable plate manufacturing vacuum tool
US8904629B2 (en) * 2012-03-09 2014-12-09 LG CNS Co. Ltd. Light-emitting diode (LED) wafer picker
US10410906B2 (en) * 2012-11-27 2019-09-10 Acm Research (Shanghai) Inc. Substrate supporting apparatus
TWI644390B (zh) * 2014-05-16 2018-12-11 大陸商盛美半導體設備(上海)有限公司 Substrate support device
CN204748618U (zh) 2015-05-15 2015-11-11 楚天科技股份有限公司 一种智能码垛机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0580090B2 (ko) * 1984-01-20 1993-11-05 Tokin Corp
US20070200377A1 (en) * 2003-11-21 2007-08-30 Mitsuboshi Diamond Industrial, Co., Ltd. Vacuum Suction Head, And Vacuum Suction Device And Table Using The Same
US20080292446A1 (en) * 2005-11-04 2008-11-27 The University Of Salford Handling Device
JP2008168413A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Lintec Corp 保持装置及び保持方法
JP2014136263A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Sinfonia Technology Co Ltd 吸着装置及びこれを備えた搬送装置
KR20180037579A (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 가부시기가이샤 디스코 로보트 핸드 및 반송 로보트

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020527862A (ja) 2020-09-10
TW201909325A (zh) 2019-03-01
WO2019018786A1 (en) 2019-01-24
US11254014B2 (en) 2022-02-22
KR102523381B1 (ko) 2023-04-20
TWI791561B (zh) 2023-02-11
CN110869299A (zh) 2020-03-06
EP3655352A1 (en) 2020-05-27
US20200156264A1 (en) 2020-05-21
JP7374075B2 (ja) 2023-11-06
EP3655352A4 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4724562B2 (ja) 真空吸着ヘッド、その真空吸着ヘッドを用いた真空吸着装置及びテーブル
EP3605597B1 (en) Silicon chip holding device, silicon chip conveying device, silicon chip delivery system and conveying method
CN107877536B (zh) 移载单元、移载装置以及保持单元
KR102512399B1 (ko) 기판 보유 지지 장치
KR101896800B1 (ko) 반도체 패키지 픽업 장치
US10875196B2 (en) Gripping device and industrial robot
JP2001179672A (ja) ロボットハンド
US20160016318A1 (en) Suction device
CN107527848B (zh) 一种机械手臂及基板的抓取方法
TWI657901B (zh) 膜吸附機構
JP2020004846A (ja) アライメント装置、半導体ウエハ処理装置、およびアライメント方法
US20240165829A1 (en) Vacuum suction head and apparatus for transferring semiconductor product using the same
JP2017084498A (ja) 電極箔の搬送装置および積層型電池の製造装置
KR102523381B1 (ko) 비-접촉식 핸들러 및 이를 이용한 작업물 취급 방법
JP2005179032A (ja) 吸着装置
JP7562377B2 (ja) 産業用ロボットの教示方法
JP6563322B2 (ja) 搬送装置
JP4704365B2 (ja) 物品載置装置
CN108074848A (zh) 垫片、晶圆堆叠结构、吸附式移动装置与晶圆移动方法
KR102312853B1 (ko) 반도체 패키지 이송 장치
JP7316033B2 (ja) 基板搬送装置および基板搬送方法
CN105552015A (zh) 处理半导体封装体的装置及用该装置获其位置信息的方法
JP6059270B2 (ja) 脆性材料基板の搬送装置
US11062935B2 (en) Low profile wafer manipulator
JPH03272156A (ja) 半導体ウエハの保持装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

A201 Request for examination
P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-OTH-PR1001 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 4