KR100340188B1 - 가이드 웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는 패널이송기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극패턴이 형성된 패널을 검사하는 장치에 사용되는 가이드웨이의 아베옵셋(Abbe's offset)을 보정하는 이송기구로서, 수평방향만으로의 회전 컴프라이언스(Compliamce)를 갖도록 가이드 블록에 지지연결된 캐리어 베드; 상기 가이드블록을 안내하는 가이드웨이; 상기 캐리어 베드가 수평 방향으로의 좌우 변위만이 가능하도록 판스프링으로 지지연결된 이송용 볼너트; 상기 이송용 볼너트를 회전구동시키는 볼스크류 및 서보모터; 그리고 상기 서보모터의 회전에 연동하여 캐리어베드의 이동거리를 판단하고 제어하는 제어부를 포함하도록 구성하므로서 가이드 웨이의 직진도가 열악하더라도 가이드웨이의 아베옵셋(Abbe's offSet)에 의한 피딩에러(Feeding error)를 보정할 수 있게하여 결과적으로 패널에 형성된 전극패턴의 검사정밀도를 향상시킴과 동시에 제품제조 원가를 저감시킨다.

Description

가이드 웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는 패널이송기구{Panel feeding mechanism to compensate the Abbe's Offset along the linear guide way}

본 발명은 예컨데 PDP(Plasma Display Panel)와 같이 패널형 제품에 형성된 전극패턴에 관한 전기적 특성(open/short)을 검사하는 장치에 사용되는 패널 이송기구에 관한 것이다. 패널에 형성된 전극패턴의 전기적 특성을 스캐닝 방식으로 검사하기 위하여서는 도 1에서와 같이 본 발명인이 별도 출원한바와 같은 로울링 와이어 프로브(110)나 정전용량형 근접센서 프로브(120)와 같은 검사장치를 패널상(10)의 일정 위치에 고정시켜 놓고 검사 대상인 PDP패널을 가이드 웨이를 따라 이동시키거나, 반대로 검사대상 패널을 고정시킨 상태에서 검사장치를 이동시켜 전극패턴(101)을 스캐닝하여야 한다.

그러나 일반적으로 PDP 패널은 대형(광폭 42인치 경우 길이 1ｍ)일뿐아니라. 가이드 웨이(Guide way)의 아베 옵셋(Abbe's Offset) 현상등으로 인해 직진도가 열악한 경우에는 피딩에러(Feeding error)가 발생하여 검사정밀도가 떨어지게된다. 검사정밀도를 확보하기 위해서는 가이드 웨이의 직진도를 전극패턴의 선폭이하로유지하여야 하나 이러한 가이드 웨이의 제작을 위해서는 고도의 정밀가공이 소요되어 결과적으로 제품원가의 상승이 수반된다.

따라서, 본 발명은 가이드 웨이의 직진도를 높이기 위하여 고가의 비용이 소요되는 정밀가공을 하지 않더라도 가이드 웨이의 피딩에러를 보정할 수 있게 하므로서 제품 제조원가의 상승 부담을 저감하면서도 검사정밀도를 확보할 수 있는 패널의 이송기구를 제안함을 기술적 과제로 하고있다.

도 1은 PDP에 형성된 전극패턴을 스캔하는 검사방식을 개략적으로 예시하여 보인 것이다.

도 2 는 이송되는 패널을 안내하는 가이드 웨이의 직진도에 오차가 있는 경우, 발생되는 피딩에러를 과장시켜 표현한것이다.

도 3a 및 도3b는 캐리어베드가 수평방향으로만 회전 변위되도록한 기구학적 구조도의 실시례를 보인것이다.

도 4는 도 3b와 같은 기구구조인 경우 가이드 웨이에서의 아베옵셋이 볼너트 및 볼스크류에 의한 이동과정에서 보정되는 상태를 과장하여 보인 것이다.

도 5는 도 3b와 같은 기구 구조에 대응하는 본 발명의 이송기구를 구체적으로 표현한 예시도이다.

도 6은 본 발명의 이송기구를 포함하여 스캔방식의 검사시스템을 참고적으로 표현한 전체 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 패널 100 : 캐리어 베드

130 : 가이드 웨이 140 : 가이드 블록

220 : 서보모터 222 : 볼스크류

225 : 볼 너트 226 : 판스프링

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수평 방향으로만의 회전 컴프라이언스(Compliamce)를 갖도록 가이드 블록에 지지연결된 캐리어 베드; 상기가이드 블록을 안내하는 가이드웨이; 상기 캐리어베드와 수평방향으로의 변위만이 가능하도록 지지연결된 이송용 볼 너트; 상기 이송용 볼너트를 회전 구동시키는 볼스크류 및 서보모터; 그리고 상기 서보모터의 회전에 연동하여 캐리어 베드의 이동 거리를 판단하고 제어하는 제어부를 포함하도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 이송기구를 설명하기에 앞서 패널에 형성된 전극패턴을 스캔방식에 의해 검사하는 전체 시스템에 대하여 도 6의 블록도에 의해 설명한다. 전체시스템의 동작을 제어하는 제어부(20)와, 터치(touch) 패널이나 키보드 또는 마우스 등으로 이루어지고 제어부(20)에 명령을 입력하기 위한 입력부(21)와, 제어부(20)의 제어에 따라 구동되는 서보모터(220)와, 스캐닝 하고자하는 패널이 장착되는 패널장착부(223)와, 서보모터(220)의 회전에 연동하여 패널 장착부(223)를 선형 스케일(221)에 의하여 이동시키는 볼스크류등으로 구성된 서보 메카니즘(servo medchanism)부(22)와, TFT-LCD 등으로 이루어지며 상기 제어부(20)의 제어에 따라 검사장치의 동작상태등을 표시하는 표시부(23)와, 제어부(20)와 외부 장치 사이의 인터페이스(interface)를 제공하는 버스 네트워크(24)와, 제어부(20)의 제어에 따라 전극패턴의 전기적 상태를 감지하고 감지 데이터를 제어부(20)에 공급하는 센싱(sensing)모듈(25)로 구성된다.

서보 메카니즘부(22)는 제어부(20)의 제어에 따라 구동되는 서보모터(220)와, 스캐닝하고자 하는 패널이 장착되는 패널장착부(223)와, 서보모터의 회전에 연동하여 패널장착부(223)를 선형스케일(221)에 의하여 정하여진 거리만큼 이동시키는 볼스크류(222)로 구성된다.

센싱모듈(25)은 전극패턴의 좌/우 입력위치가 동일선상에 놓여있는지를 감지하는 비젼모듈(250)과, 와이어를 회전시키면서 전극패턴을 스캔하기 위한 로울링 와이어 모듈(251)과, 비접촉식으로 전극패턴을 스캔하기 위한 정전용량형 근접센서 모듈(252)과, 글래스 패널의 이송위치가 일정범위를 벗어나는지 여부를 감지하기 위한 시퀀스(sequence) 센서 모듈(253)로 구성된다.

여기서, 비젼모듈(250)은 CCD카메라, 줌(zumming) 렌즈, 로딩/언로딩 액튜에 이터(loading/unloading actuator), 소정 압력의 공기를 배출시키는 공기정압 패드(aerostatic pad)등으로 이루어진다.

로울링 와이어 모듈(251)은 일정한 속도로 회전하면서 전극패턴과 구름접촉되는 로울링 와이어 프로브, 로울링 와이어 프로브를 회전시키기 위한 소형의 서보모터, 서보모터의 속도를 감지하기 위한 인코더(encoder), 로딩/언로딩 액튜에이터, 공기정압 패드로 이루어진다.

정전용량형 근접센서 모듈(252)은 전극패턴에 대한 커패시턴스를 이용하여 전극패턴의 전기적 특성을 검사하는 비접촉식의 정전용량형 근접센서 프로브와, 로딩/언로딩 액튜에이터, 공기정압 패드로 이루어진다.

시퀀스 센서 모듈(253)은 글래스 감지 스위치, 서보 리미트(servo limit)스위치 그리고 제로 포지션(zero position)스위치로 이루어져 있으며,

본 발명은 전술한 바와같은 전체 시스템중에서 서보 메카니즘부(22)에 속하는 이송기구에 관한 것이다.

그러면 본 발명의 대상인 이송기구의 가이드웨이에서 발생될 수 있는 피딩에러를 도 2에 의하여, 기구학적으로 설명한다.

즉 도 2에는 가이드웨이(130)의 직진도가 극히 불량한 경우(실제는 미세한 만곡도를 가짐)를 과장되게 표현하고 있는바, 구동수단(도시되어 있지 않음)에 의해 화살표 방향으로 직진 이동해야 하는 가이드 블록(140)이 휘어있는 가이드웨이(130)를 따라 이동하면서 가이드 블록(140)에 고정된 캐리어베드(100)역시 가이드 웨이(130)를 따라 수평 방향으로 회전변위하여 도시된바 같은 피딩에러(Feeding error)가 발생하게 되며 이러한 피딩에러는 캐리어베드(100)상에 재치된 수평방향으로 배시된 전극패턴과 대응하여 일정위치에 고정된 로울링 와이어 프로브나 정전용량형 근접센서 프로브와 같은 검사장치의 스캐닝 위치와 어긋나게되어 결국 검사정밀도를 유지할 수가 없게 되는것이다.

따라서 본 발명에서는 전술한바와 같은 회전변위에 의한 피딩에러를 흡수할 수 있는 기구학적 구조를 창안하게 되었다.

즉 도 3a에는 평행한 두 개의 가이드웨이(130)를 따라 이동되는 가이드 블록(140)을 각 가이드 웨이에 2개씩 4개를 설치하고, 4개의 가이드 블록(140)에는 각기 4개의 판스프링(141)을 케리어 베드(100)내의 가상중심에서 대각선 방향으로 만나도록 연결지지 하므로서 가이드 블록과 캐리어 베드(100)가 x, y, z 축방향으로는 강고정되고 오직 회전방향(수평방향)으로만 회전 컴프라이언스(Compliance)를 갖도록 구성하는 것이다.

또한 도 3b의 기구도는 도 3a의 변형된 다른 실시예인바 가이드웨이(130)에 안내되는 가이드 블록(140)과 캐리어베드(100)을 토션 스프링이 장착된 로타리 힌지(142)로 체결하므로서 역시 캐리어 베드(100)가 회전방향으로만 회전 컴프라이언스를 갖도록 구성하였다.

전술한바와 같은 기구적 구조는 캐리어 베드(100)가 가이드 웨이(130)을 따라 안내되는 가이드 블록(140)의 회전 변위로부터 자유롭다는 의미가 되며, 이는 만일 캐리어 베드(100)가 별도의 이동 추진체에 의해 고정되어 일정자세, 예컨데 도 2의 중간부에 도시된바와 같은 정자세로 직진 이동하는 경우 설사 가이드 웨이(130)의 직진도가 불량하여 만곡되어 있는 경우라도 만곡된 가이드 웨이를 따라 만곡된 방향으로 회전하는 가이드 블록과는 별개로 캐리어 베드는 정자세를 유지 할 수 있게되어 결국 가이드 웨이의 피딩에러를 흡수하면서 직진할 수 있게 될것이다.

도 4는 전술한바와 같이 가이드 웨이의 직진도가 불량하여 피딩에러가 발생되더라도 이를 흡수하여 직진도를 유지할 수 있게한 기구 구조도를 보인 것이다.

즉 도 4에는 만곡된 가이드 웨이(130)와는 별도로 캐리어 베드(100)가 서보모터(220), 서보모터(220)의 회전으로 회동하는 볼스크류(222), 볼스크류(222)를 타고 이동되는 볼너트(225)로 이루어지는 일련의 구동기구에 의해 이동되는 구성을 보여주고 있는바 캐리어 베드(100)의 양단부는 각기 볼너트(225)와 판스프링(226)으로 연결되어 있다. 따라서 두 개의 서보모터(220)가 동일속도로 회전하면 이와연동되어 볼스크류 축선을 따라 2개의 볼너트(225)도 동일거리 만큼 직선 이동하게 되고 이와 판스프링(226)으로 연결된 캐리어 베드(100)역시 같은 거리만큼 이동하게되며, 이때, 캐리어 베드는 만곡된 가이드 웨이를 따라 이동되나 가이드블록(140)과는 회전방향으로만 회전 컴프라이언스를 갖도록 연결되어 있기 때문에 결국 가이드웨이의 피딩에러에 관계없이 정자세를 유지하며 직진 이동하게 되는 것이다. 여기에서 캐리어 베드(100)와 볼 너트(225)는 전술한바와 같이 각기 판스프링(226)으로 연결되어 있는데 이는 도시된바와 같이 만곡된 가이드웨이(130)와 볼스크류(222)의 축선방향이 일치되지 않으므로 인해 생기는 좌우 방향의 편차에 따른 연결부위의 기계적 무리를 흡수하면서 캐리어 베드(100)를 편차만큼 좌우 방향으로 변위시키고자 함이다.

따라서 본 발명의 기구구조에 의하면 캐리어 베드(100)는 가이드 웨이 (130)의 직진도 불량에도 불구하고 피딩에러를 흡수하면서 정자세로 직진이동을 하게되나 불가피하게 캐리어 베드(100)가 볼스크류(222)의 축선 방향에서 도시되어 있는편차만큼 좌우이동 할 수밖에 없다. 그러나 실제 가이드웨이의 직진도 불량은 도면에 도시(과장 표현한 것임)된 바와는 달리 미세할 뿐 아니라 검사하고자하는 전극패턴이 스캔방향과 직교되게 배시된 선형 패턴이므로 스캔검사시에는 좌우 방향으로의 편차(변위)에 영향 받지않고 검사목적을 달성할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 전술한바와 같은 기구구조를 근거로 이를 구체화시킨 본 발명의 패널이송기구의 일실시례를 보인 것이다.

즉 두 개의 서보모타(220)(220)와, 상기 각 서보모타의 회전에 의해 연동하는 볼스크류(222)(222), 상기 볼스크류를 따라 회동이동하는 볼 너트(225), 상기 볼 너트에 판스프링(226)(226)을 개재시켜 연결되는 캐리어 베드(100), 상기 캐리어 베드에 연결되는 가이드 블록(140)(140), 상기 캐리어 블록과 가이드 블록이 서로 회전 방향으로만 컴프라이언스를 갖도록 연결시키는 4개의 판스프링(141), 그리고 상기 가이드 블록을 안내하는 가이드 웨이(130)(130)로 구성되는 패널 이송기구로서, 미설명 부호 223은 로타리 테이블, 223a는 배큠척의 흡기공, 223b는 공기정압패드의 배기공, 224는 커플링,250은 카메라, 110은 로울링 와이어 프로브, 120은 정전 용량형 근접센서 프로브를 표시한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전극패턴을 검사하는 장치에 있어 가이드 웨이의 직진도가 불량하여 발생하는 피딩에러를 회전방향으로만 컴프라이언스를 갖도록 안출된 캐리어 베드에 의해 흡수하는 한편, 서보모타에 의해 구동이동하는 볼 너트를 판스프링에 의해 캐리어 베드와 고정연결시켜 이동시키므로서 가이드 웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있어 굳이 가이드웨이의 직진도를 유지하기 위하여 많은 비용을 들여 정밀가공할 필요가 없게 되므로 결과적으로 제품원가의 저감효과를 구현하였다.

Claims (5)

1. 전극패턴이 형성된 패널을 검사하는 장치에 있어서, 수평방향으로의 회전 컴프라이언스(Compliance)만을 갖도록 가이드 블록에 지지연결된 캐리어 베드 ; 상기 가이드 블록을 안내하는 가이드웨이; 상기 캐리어 베드가 수평방향으로의 좌우변위만이 가능하도록 지지연결된 이송용 볼 너트; 상기 이송용 볼 너트를 회전 구동시키는 볼스크류 및 서보모터; 그리고 상기 서보모터의 회전에 연동하여 캐리어 베드의 이동거리를 판단하고 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 가이드웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는 패널 이송기구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 베드와 가이드 블록을 각기 4개의 판스프링이 수직 방향의 강성을 갖도록 직립시켜 연결하되 판스프링 각각의 가상 연장선이 대각선 방향으로 상기 캐리어 배드내의 가상 중심점에서 서로 교차되도록 배치하므로서 상기 캐리어 베드가 수평방향으로의 회전 컴프라이언스만을 갖도록 구성함을 특징으로 하는 가이드 웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는 패널이송기구
3. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 베드와 가이드 블록을 토션스프링이 장착된 로타리 힌지로 체결하므로서 상기 캐리어 베드가 수평 방향으로의 회전 컴프라이언스만을 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 가이드웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는패널이송기구
4. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 베드를 2개의 판스프링으로 볼너트에 고정연결 시키되 판스프링이 수직 방향으로 강성을 갖도록 직립시키므로서 상기 캐리어 베드가 수평 방향으로의 좌우 변위만이 가능하도록 구성함을 특징으로 하는 가이드웨이의 아베옵셋을 보정할 수 있는 패널이송기구
5. 제 1항에 있어서, 전극 패턴이 형성된 패널을 스캔하는 검사장치는 로울링 와이어 프로브이거나 정전용량형 근접센서 프로브 또는 이들을 혼용하는 것을 특징으로 하는 가이드 웨이의 아베옵셋을 보정하는 패널이송기구