KR101136147B1 - 기판의 부상반송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 넓은 판형의 기판을 에어로 부상시켜 비접촉방식으로 반송하는 기판의 부상반송 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치는 사각형의 상판과 하판으로 구성되되 상판에 다수의 에어분출구가 배열되어 있고 상기 에어분출구들은 상판과 하판에 마련된 유로를 통해 연결되어 있는 기판의 부상반송 장치에 있어서, 상기 상판의 상면에는 에어분출구에서 분출되는 에어를 골고루 분산되도록 폐쇄무늬모양의 패턴이 길이방향으로 연속하여 형성된 패턴요홈이 마련되며, 상기 에어분출구에는 니들의 하단에 헤드부가 형성된 노즐이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 에어분출구를 통해 분출되는 에어가 요홈을 따라 퍼져 상판의 상면에 균일하게 분산되고 에어손실의 최소화를 꾀할 수 있으며, 에어분출구의 직경을 정도를 요하지 않고 에어분출구로서 요구하는 것보다 큰 니들외경으로 천공할 수 있어 가공이 용이하여 가공비를 줄임은 물론 생산성향상을 꾀할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

기판의 부상반송 장치{float conveying device of substrate}

본 발명은 글라스(Glass), 인쇄기판 등과 같은 넓은 판형의 기판을 에어(air)로 부상시켜 비접촉방식으로 반송하는 기판의 부상반송 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 이송물인 기판이 놓이는 상판의 상면에 에어의 균일한 분산과 손실의 최소화가 이뤄지도록 폐쇄무늬모양의 패턴이 길이방향으로 연속하여 패턴요홈이 형성되고 상판의 상면으로 에어를 분출시키기 위해 마련되는 에어분출구를 상용화되어 시판되고 있는 노즐로 마련함으로써 정도를 요하지 않는 노즐구멍으로 대체할 수 있고 이로 인하여 생산성 향상과 가공비를 줄일 수 있는 기판의 부상반송 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초박막액정표시장치(TFT LCD: Thin film Transistor Liquid Crystal Display), 플라스마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel) 등의 평판 디스플레이(FPD, Flat Panel Display)기판 또는 패턴이 형성된 실리콘기판(Silicon Substrate) 등은 이송 중에 접촉으로 인한 스크래치가 발생되지 않도록 하기 위하여 비접촉방식으로 반송시킨다.

이렇게 기판을 비접촉방식으로 반송시키는 기술과 관련된 것들이 제시되어 있는데, 이들 중에서 몇 개를 발췌하여 간단하게 설명한다.

대한민국 특허 제0864378호에는 이송블록의 상면으로 노즐블록을 이용하여 에어가 흐르도록 유도함으로써 상기 이송블록 상부의 기판에 부양력과 이송력을 동시에 부여하는 방식인바, 이는 단순히 이송블록의 상면으로 에어를 흘려보내는 것이어서 요구하는바 대로의 기판의 부상높이를 얻는 다던가 고정도의 평탄도를 확보하여 균일하게 부상시키기에는 적합하지 못하고 에어의 손실 또한 커서 에어펌프의 용량이 큰 것을 채택하여야 한다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제2006-0081053호의 디스플레이패널용 글라스이송장치에 에어부상유닛이 제시되어 있는데, 상기 에어부상유닛은 평행하게 배열된 다수의 에어레일이 마련되되 이 에어레일에 소정압력의 에어를 공급받는 다수개의 에어챔버가 마련되고 이 에어챔버의 상단이 다공성소결소재로 된 에어노즐패드로 마감 처리되어 있다.

상기 글라스이송장치의 에어부상유닛은 에어노즐패드를 소결 성형한 것이어서 소결성형조건에 따라서 에어노즐패드의 다공이 변형되므로 기판인 글라스의 부상시킴에 적당한 에어분출량, 즉 원하는 바대로의 에어분출량을 얻기가 어려우고, 그 가격 또한 고가이며 상기 에어노즐패드를 에어레일에 고정하고자 할 때 복수개의 체결부재를 이용하여 체결하기 때문에 작업공정 및 부품수가 증가된다는 문제점이 있었다.

그리고 대한민국 특허 제10-0820031호에는 상판에 다수의 에어분출구가 균일하게 배열되고 그 하면에 미세공을 갖는 에어플로팅필터가 구비되되 상기 에어분출구는 공기가 용이하게 공급되는 테이퍼형상의 공급부와, 이 공급부에 연결되는 일정한 직경의 제1통과부와, 이 제1통과부에 연결되어 상기 제1통과부보다 작은 직경의 제2통과부와, 이 제2통과부와 연결되는 테이퍼형상의 흡입부를 포함하고, 상기 제1통과부와 제2통과부가 테이퍼형상으로 연결된 것이 그 특징이다.

상기한 특허 제10-0820031호는 에어가 분출되는 에어분출구로로부터 가까운 영역과 먼 영역 모두에 걸쳐 균일한 에어압력을 유지시키고 이로 인하여 기판의 평탄도를 균일하게 유지시킬 수 있는 것이나, 상기 상판의 에어분출구의 제2통과부가 직경 0.1~0.5㎜의 미세한 구멍인바 그 천공장비가 고가이고 천공작업 또한 어려움은 물론 가공시간이 길어 생산성의 향상을 꾀할 수 없으며, 결론적으로 제조단가가 상승되게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해소하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 이송물인 기판이 놓이는 상판의 상면에 배열된 다수의 에어분출구를 따라 폐쇄무늬모양의 패턴을 이루도록 패턴요홈(V자형 단면의 홈)을 마련함으로써 에어분출구를 통해 분출되는 에어가 패턴요홈을 따라 퍼져 상판의 상면에 균일하게 분산되고 에어손실의 최소화를 꾀할 수 있도록 한 기판의 부상반송 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상판의 상면에 배열되는 에어분출구를 상용화되어 시판되고 있는 주사바늘타입의 노즐로 마련함으로써 에어분출구의 직경을 정도를 요하지 않음은 물론 에어분출구로서 요구하는 것보다 큰 니들외경으로 천공할 수 있으며, 이로 인하여 가공이 용이하여 가공비를 줄임은 물론 생산성향상을 꾀할 수 있도록 한 기판의 부상반송 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치는, 사각형의 상판과 하판으로 구성되되 상판에 다수의 에어분출구가 배열되어 있고 상기 에어분출구들은 상판과 하판에 마련된 유로를 통해 연결되어 있는 기판의 부상반송 장치에 있어서, 상기 상판의 상면에는 에어분출구에서 분출되는 에어를 골고루 분산되도록 폐쇄무늬모양의 패턴이 상판의 길이방향으로 연속하여 형성된 패턴요홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 패턴요홈은 서로 이웃하는 4개의 에어분출구가 사각형틀로 폐쇄무늬모양의 패턴을 이루고 상판의 길이방향으로 연속된 사다리형상으로 마련되며, 상기 사다리형상을 이루는 각각의 사각형틀 중심을 통과하여 교차하는 패턴이 더 부가된 폐쇄무늬모양으로 마련될 수도 있다.

또한 상기 패턴요홈은 원형틀패턴이나 사각형틀패턴이 연결되지 않고 소정간격을 가지고 떨어진 상태로 연속하여 상판의 길이방향으로 배열되고 각각의 원형틀패턴이나 사각형틀패턴의 중심을 통과하여 교차하는 패턴이 마련된 폐쇄무늬모양으로 마련될 수도 있다.

또한 상기 패턴요홈은 위에서 열거한 폐쇄무늬모양이 상판의 길이방향으로 연속하여 1열로 배열한 것으로만 도시하고 설명하였으나, 2열 이상으로 배열할 수 있음은 물론이고 원형틀과 사각형틀이 아닌 여타의 다양한 폐쇄무늬모양으로 마련할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

상기 패턴요홈은 상면에 기판을 놓았을 때 에어분출구에서 분출되는 에어가 상판의 측면으로 누출되지 않고 상판의 상면에서 기판이 부상되면 기판이 상면에서 부상된 틈새로 에어가 배출되어 에어손실이 최소화되도록 상판의 상면에만 폐쇄무늬모양의 패턴이 형성됨이 바람직하다.

다시 말해서, 패턴요홈의 일부가 상판의 측면까지 연장되어 개방되지 않아야 한다. 그 이유는 상판의 측면에서 패턴요홈이 형성되어 개방되면 에어분출구에서 분출되는 에어가 곧바로 측면으로 누출되므로 많은 량의 에어를 공급하여야만 기판을 부상시킬 수 있어 에어손실이 많기 때문이다.

또한 상기 패턴요홈은 V자형 단면의 홈으로서, 폭 1㎜이하이고 깊이 1㎜이하이면 족하나 그 폭 및 깊이를 0.3㎜정도로 가공함이 바람직하다. 그 이유는 폭과 깊이가 1㎜이상이면 에어보유량이 커서 응답성이 느리고 그 만큼의 에어손실이 크며, 0.3㎜미만이면 에어의 흐름이 원활하지 않을 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치에 있어서, 상기 에어분출구에는 니들의 하단에 헤드부가 형성된 노즐이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐은 에어분출구로서 요구하는 내경, 즉 니들의 내경이 0.1~0.5㎜인 것을 선택하면 충분하다. 상기 노즐은 니들의 내경이 커짐에 따라 외경 또한 커지는데 외경이 1㎜이상이면 에어분출구를 좀 더 큰 직경으로 천공하는 것은 수월하므로 별다른 문제가 없으나, 니들의 내경이 0.15㎜인 경우 그 외경은 0.4㎜이라 하더라도 에어분출구의 구멍을 1㎜이하로 천공할 필요는 없다. 그 이유는 노즐 하단의 헤드부가 에어분출구의 하단에 실링이 이뤄지는 상태로 삽입 설치되므로 에어누출이 방지되기 때문이다.

상기 노즐은 상용화되어 시판되고 있는 주사바늘로 채택함이 바람직하며, 그 이유는 별도로 주문제작하는 경우보다 구입이 용이하고 단가가 저렴하여 원가절감을 꾀할 수 있기 때문이다. 또한 상기 노즐의 헤드부는 니들의 하단부분을 확장시킨 상태로 마련할 수도 있다.

상기 패턴요홈을 이루는 각각의 폐쇄무늬모양인 패턴 중앙부의 상판에는 적어도 하나의 단을 갖는 카운터보어형의 통공이 마련되어 있고 상기 통공의 하단은 하판의 유로와 서로 연통되어 있으며, 상기 유로는 커넥터를 통해 진공펌프의 흡입호스와 연결되어 있다. 상기 통공의 상단부분인 홈은 기판과 비교적 넓은 면적이 접하도록 깊이는 낮고 넓게 형성된 홈이면 충분하다.

본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치는, 이송물인 기판이 놓이는 상판의 상면에 배열된 다수의 에어분출구를 따라 폐쇄무늬모양의 패턴을 이루도록 패턴요홈(V자형 단면의 홈)을 마련함으로써 에어분출구를 통해 분출되는 에어가 패턴요홈을 따라 퍼져 상판의 상면에 균일하게 분산되고 에어손실의 최소화가 이루어진다.

또한 본 발명은 상판의 상면에 배열되는 에어분출구를 상용화되어 시판되고 있는 주사바늘타입의 노즐로 마련함으로써 에어분출구의 직경을 정도를 요하지 않음은 물론 에어분출구로서 요구하는 것보다 큰 니들외경으로 천공할 수 있으며, 이로 인하여 가공이 용이하여 가공비를 줄임은 물론 생산성향상이 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 도 1에서 일부를 발췌하여 나타낸 분해 사시도,
도 4는 도 2의 A-A선에 대한 상세단면도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치에서 패턴요홈의 다른 실시 예들을 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 단면도,
도 7은 도 6에서 노즐과 이 노즐이 삽입된 부분을 발췌하여 나타낸 분해 사시도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 사시도,
도 9는 도 8의 B-B선에 대한 단면도이다.

이하, 본 발명인 기판의 부상반송 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1에서 일부를 발췌하여 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A선에 대한 상세단면도이다.

본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치는, 첨부도면과 같이, 사각형의 상판(10)과 하판(20)이 적층되게 다수의 볼트(도시되지 않음)에 의해 체결되어 있으며, 상기 상판(10)에는 다수의 에어분출구(11)가 2열로 소정 간격을 갖고 배열되어 있고, 상기 에어분출구(11)들은 에어펌프(도시되지 않음)로부터 공급되는 에어가 상판(10)과 하판(20)에 마련된 유로(21)를 통해 분출되도록 연결되어 있다.

상기 유로(21)는 상판(10)에 천공되는 에어분출구(11)가 서로 연결되도록 하판(20)의 상면에 형성되는 것이며, 상기 하판(20)에는 상기 유로(21)로 에어를 공급할 수 있도록 에어펌프(도시되지 않음)의 에어호스와 연결되는 커넥터(22)가 마련되어 있다.

또한 상기 상판(10)과 하판(20) 사이에는 하판(20)의 커넥터(22)로부터 유로(21)로 공급된 에어가 누출되지 않도록 개스킷(gasket, 30)이 마련되어 있다.

상기 상판(10)의 상면에는 서로 이웃하는 4개의 에어분출구(11)가 사각형틀로 폐쇄무늬모양의 패턴을 이루고 상판(10)의 길이방향으로 연속됨과 동시에 에어분출구(11)에서 분출되는 에어를 골고루 분산시키도록 사다리형상의 패턴요홈(12)이 마련되어 있다.

상기 패턴요홈(12)은 상면(10)에 기판(40)을 놓았을 때 에어분출구(11)에서 분출되는 에어가 상판(10)의 측면으로 누출되지 않고 상판(10)의 상면에서 기판(40)이 부상되면 기판(40)이 상면에서 부상된 틈새로 에어가 배출되어 에어손실이 최소화되도록 상판(10)의 상면에만 폐쇄무늬모양의 패턴이 형성됨이 바람직하다.

다시 말해서, 상기 패턴요홈(12)의 일부가 상판(10)의 측면까지 연장되어 개방되지 않아야 한다. 그 이유는 상판(10)의 측면에서 패턴요홈(12)이 형성되어 개방되면 각각의 에어분출구(11)에서 분출되는 에어가 곧바로 측면으로 누출되므로 많은 량의 에어를 공급하여야만 기판(40)을 부상시킬 수 있어 에어손실이 많기 때문이다.

또한 상기 패턴요홈(12)은 V자형 단면의 홈으로서, 폭 1㎜이하이고 깊이 1㎜이하이면 족하나 그 폭 및 깊이를 0.3㎜정도로 가공함이 바람직하다. 그 이유는 폭과 깊이가 1㎜이상이면 에어보유량이 커서 응답성이 느리고 그 만큼의 에어손실이 크며, 0.3㎜미만이면 에어의 흐름이 원활하지 않을 수 있기 때문이다.

상기 에어분출구(11)는 그 직경이 0.1~0.5㎜로 마련함이 바람직하다. 상기 에어분출구(11)의 직경이 0.1㎜미만이면 에어의 흐름이 원활하지 않을 수 있고, 직경이 0.5㎜를 초과하면 에어분출량이 과다하여 에어손실이 크게 된다는 것이다.

또한 상기 에어분출구(11)의 직경이 작아질수록 그 만큼 가공이 어렵고 가공시간이 길어짐은 물론 고가의 장비를 이용하여야 하므로 생산단가가 상승될 수밖에 없다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치에서 패턴요홈의 다른 실시 예들을 나타낸 평면도이다.

도 5a의 패턴요홈(12)은 본 발명의 일실시예인 도 2와 같은 사다리형상으로 마련되면서 각각의 사각형틀 패턴의 중심을 통과하여 교차하는 패턴이 부가되어 있는 폐쇄무늬모양이다.

도 5b의 패턴요홈(12)은 사각형틀 패턴이 연속 배열되되 각각의 사각형틀 패턴이 연결됨 없이 소정간격을 가지고 떨어진 상태로 연속하도록 상판(10)의 길이방향으로 배열되고 각각의 사각형틀 패턴의 중심을 통과하여 교차하는 패턴이 마련된 폐쇄무늬모양이다.

도 5c의 패턴요홈(12)은 원형틀 패턴이 연속 배열되되 상기 원형틀 패턴이 소정의 간격을 갖고 떨어진 상태로 연속하도록 상판(10)의 길이방향으로 배열되고 각각의 원형틀 패턴 중심을 통과하여 교차하는 패턴이 마련된 폐쇄무늬모양이다.

또한 상기 패턴요홈(12)은 위에서 열거한 폐쇄무늬모양이 길이방향으로 연속하여 1열로 배열하고 평면에서 보았을 때 패턴라인이 수평과 수직으로 직교하는 것으로만 도시하고 설명하였으나, 2열 이상으로 배열할 수 있음은 물론 패턴라인이 각각의 폐쇄무늬모양에 대하여 대각선으로 교차하는 무늬모양으로 마련할 수 있으며, 원형틀과 사각형틀이 아닌 다른 폐쇄무늬모양으로 다양하게 마련할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

특히, 에어분출구(11)는 기판을 부상시키고자 하는 높이에 따라 패턴요홈(12)을 이루는 패턴 상에 자유롭게 배치하되 균일하게 분산 배치함이 바람직하고 그 개수 또한 가감할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에서 노즐과 이 노즐이 삽입된 부분을 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다.

여기서는, 상판(10)의 에어분출구(11)를 비교적 가공이 수월한 직경(1㎜정도)으로 채택하여 가공성과 생산성의 향상을 꾀할 수 있고, 상기 에어분출구(11)에는 니들(51)의 하단에 헤드부(52)가 형성된 노즐(50)이 삽입된 것을 제외하고는 일실시예의 구성과 동일하다.

상기 노즐(50)은 에어분출구(11)로서 요구하는 내경, 즉 니들(51)의 내경이 0.1~0.5㎜인 것을 선택하면 충분하다. 상기 노즐(50)은 니들(51)의 내경이 커짐에 따라 외경 또한 커지는데 외경이 1㎜이상이면 에어분출구(11)를 좀 더 큰 직경으로 천공하는 것은 수월하므로 별다른 문제가 없으나, 니들(51)의 내경이 0.15㎜인 경우 그 외경은 0.4㎜이라 하더라도 에어분출구(11)의 구멍을 1㎜이하로 천공할 필요는 없다. 그 이유는 노즐(50) 하단의 헤드부(52)가 에어분출구(11)의 하단에 실링이 이뤄지는 상태로 삽입 설치되기 때문이다.

상기 노즐(50)은 상용화되어 시판되고 있는 주사바늘로 채택함이 바람직하며, 그 이유는 별도로 주문제작하는 경우보다 구입이 용이하고 단가가 저렴하여 원가절감을 꾀할 수 있기 때문이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기판의 부상반송 장치를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 B-B선에 대한 단면도이다.

여기서는, 패턴요홈(12)을 이루는 각각의 폐쇄형상인 사각형틀 중앙부의 상판(10)에 적어도 하나의 단을 갖는 카운터보어형의 통공(13)이 마련되어 있고 상기 통공(13)의 하단은 하판(20)의 유로(23)와 서로 연통된 것을 제외하고는 일실시예와 동일한 구성이다.

상기 통공(13)의 상단부분인 홈은 기판(40)과 비교적 넓은 면적이 접하도록 깊이는 낮고 넓게 형성된 홈이면 충분하다. 상기 유로(23)는 커넥터(24)를 통해 진공펌프(도시되지 않음)의 흡입호스와 연결되어 있다.

상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 기판의 부상반송 장치는 에어분출구(11)를 통해 분출되는 정압으로 기판(40)을 부상시킴과 아울러, 카운터보어형의 통공(13)을 통해 흡입하는 진공압력을 이용하여 기판(40)을 흡착시키는 방식을 동시에 병용하여 사용함으로써 고정밀도의 부상이 가능하게 된다.

본 발명은 초박막액정표시장치, 플라스마 디스플레이 패널 등의 평판 디스플레이기판 또는 패턴이 형성된 실리콘기판(Silicon Substrate) 등을 이송시키는 장치 중에서 접촉으로 인한 스크래치가 발생되지 않도록 하는 비접촉방식의 부상반송 장치에 유용하게 이용할 수 있다.

10: 상판 11: 에어분출구 12: 패턴요홈
13: 통공 20: 하판 21,23: 유로
22,24: 커넥터 30: 개스킷 40: 기판
50: 노즐 51: 니들 52: 헤드부

Claims (2)

1. 사각형의 상판과 하판으로 구성되되 상판에 다수의 에어분출구가 배열되어 있고 상기 에어분출구들은 상판과 하판에 마련된 유로를 통해 연결되어 있는 기판의 부상반송 장치에 있어서,
   상기 에어분출구에는 니들의 하단에 헤드부가 형성된 노즐이 삽입되며, 상기 노즐은 에어분출구로서 요구하는 내경, 즉 니들의 내경이 0.1~0.5㎜이고, 상기 노즐 하단의 헤드부가 상기 에어분출구의 하단에 실링이 이루어지는 상태로 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 기판의 부상반송 장치.
2. 삭제

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