KR101612414B1 - 물류 이송 시스템 - Google Patents

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KR101612414B1
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최광열
송재연
문인호
이철휴
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Abstract

본 발명은 물류 이송 시스템에 관한 것으로, 승강 프로파일을 따라 상하로 이동하는 캐리지와 상기 캐리지에 결합되어 카세트를 반송하는 반송로봇을 포함하되, 상기 반송로봇은 일측에 포스트가 결합되는 아암; 상기 아암을 수평면 상에서 전진 또는 후퇴시키는 아암 구동부; 상기 포스트의 상부에 배치되는 제1포크와 상기 포스트의 하부에 배치되는 제2포크; 및 상기 포크들에 적재된 카세트의 상단부를 마주보도록 배치되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 물류이송시스템을 제공한다. 이러한 본 발명은 복수 개의 카세트를 동시에 반송하는 것이 가능하여 카세트의 이송에 소요되는 시간을 절감할 수 있으며, 긴급 정지 시 반송 중이던 카세트가 낙하하여 제품이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

물류 이송 시스템{System for transferring product}
본 발명은 물류 이송 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다수 개의 웨이퍼가 탑재되는 카세트를 이송하는데 소요되는 공정시간(tact time)을 절약할 수 있으며, 긴급 정지 등의 이벤트 발생 시 탑재된 카세트의 추락을 방지할 수 있는 물류 이송 시스템에 관한 것이다.
근래에 반도체 제조 기술은 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 따라 집적도, 신뢰도 및 처리 속도 등을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 상기 반도체는 실리콘 단결정으로부터 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼를 제작하고, 상기 반도체 기판 상에 가공막을 형성하고, 상기 가공막을 전기적 또는 유전적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.
상기 패턴들은 막 형성, 사진 식각, 연마, 이온 주입 등의 단위 공정들의 선택적 또는 반복적 수행에 따라 형성된다. 0.15㎛ 이하의 디자인 룰(design rule)을 요구하는 최근의 반도체 제조 공정에서 상기 단위 공정들에 적용되는 압력, 온도 등과 같은 공정 조건의 제어는 더욱 정밀하게 수행되어야 하며, 이를 위해 다양한 제어 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 또한, 대량 생산을 다수의 반도체 제조 장치가 제조 공정 라인에 구비되며, 이들의 동작 및 제어가 자동화되고 있는 추세이다.
자동화에 대한 일 예로서, 상기 제조 공정을 수행하는 장치들이 구비되는 작업 공간(bay area)에서 반도체 기판을 이송하는 무인 반송대차(auto guided vehicle: AGV)등을 포함하는 이송 장치가 있다. 최근에는 무인 반송대차 뿐만 아니라 오버 헤드 호이스트 트랜스포트(overhead hoist transport: OHT)를 이송에 적용하고 있다.
종래 기술의 반도체 제조설비는, 다수개의 웨이퍼가 탑재된 카세트(예를 들어, FOUP: Front Opening Unified Pod)를 보관하는 스토커와 웨이퍼의 단위공정이 이루어지는 단위 공정 장치 사이에서 자동반송장치에 의해 카세트가 이송되도록 형성되어 있다. 자동반송장치는 무인 작업공간에서 설정된 프로그램에 따라 스토커와 단위 공정 장치 사이에서 카세트를 순차적으로 이동시킬 수 있다.
그런데, 종래의 자동반송장치는 오직 하나의 카세트만을 순차적으로 이송하도록 구성되어 있어 카세트의 반송시간이 오래 걸리며, 긴급 정시 등의 이벤트가 발생할 경우 반송장치의 급제동에 의해 반송 중이던 카세트가 낙하하여 제품이 손상되는 문제가 있다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여 카세트의 반송시간을 절감시킬 수 있고, 카세트의 낙하를 방지할 수 있는 기술의 등장이 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허 제10-2008-0077372호(2008.08.22)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 복수 개의 카세트를 동시에 반송시킬 수 있고, 반송 중이던 카세트의 낙하를 방지할 수 있는 물류 이송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 승강 프로파일을 따라 상하로 이동하는 캐리지와 상기 캐리지에 결합되어 카세트를 반송하는 반송로봇을 포함하되, 상기 반송로봇은 일측에 포스트가 결합되는 아암; 상기 아암을 수평면 상에서 전진 또는 후퇴시키는 아암 구동부; 상기 포스트의 상부에 배치되는 제1포크와 상기 포스트의 하부에 배치되는 제2포크; 및 상기 캐리지에 결합되고, 저면이 상기 제1포크의 정위치에 안착된 상기 카세트의 상단부를 마주보도록 배치되는 제1커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 물류이송시스템을 제공한다.
이때, 상기 물류이송시스템은 상기 아암 구동부에 결합되고, 저면이 상기 제2포크의 정위치에 안착된 상기 카세트의 상단부를 마주보도록 배치되는 제2커버를 더 포함하며, 상기 포스트에는 상기 제1포크의 하부에 위치하여 상기 제2커버가 관통되는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1포크 및 상기 제2포크의 상부면에는 상기 카세트의 하부면에 접하여 상기 카세트를 상기 포크에 정위치시키는 핀이 구비되고, 상기 제1커버 또는 상기 제2커버의 하부면과 상기 카세트의 상단부 사이의 간격은 상기 핀의 높이보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1커버는 좌측과 우측 단부에 하방을 향해 돌출형성되는 커버 플랜지가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 복수 개의 카세트를 동시에 반송하는 것이 가능하여 카세트의 이송에 소요되는 시간을 절감할 수 있으며, 긴급 정지 시 반송 중이던 카세트가 낙하하여 제품이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도1 및 도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물류이송시스템의 사시도이다.
도3은 반송로봇의 아암이 전진한 상태를 나타낸 사시도이다.
도4는 반송로봇의 아암이 후퇴한 상태를 나타낸 사시도이다.
도5는 카세트가 적재된 반송로봇의 아암이 전진한 상태를 나타낸 사시도이다.
도6은 카세트가 적재된 반송로봇의 아암이 후퇴한 상태를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도1 및 도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물류이송시스템의 사시도이고, 도3은 반송로봇의 아암이 전진한 상태를 나타낸 사시도이며, 도4는 반송로봇의 아암이 후퇴한 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물류이송시스템(100)은 승강 프로파일(110)을 따라 상하로 수직이동하는 캐리지(120)와 캐리지(120)에 결합되어 카세트(10)를 반송하는 반송로봇(130) 및 반송로봇(130)에 적재된 카세트(10)의 낙하를 방지하는 커버(150,155)를 포함한다.
여기서 카세트(10)는 다수 개의 웨이퍼가 탑재된 전면 개방 일체형 포드(FOUP: Front Open Unified Pod)일 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물류이송시스템(100)은 반도체 제조 시설에서 이용될 수 있는 것이다.
구체적으로 반송로봇(130)은 아암(132)에 구동력을 전달하여 아암(132)을 수평면 상에서 전진 또는 후퇴시키는 아암 구동부(134)를 구비하고, 아암(132)의 일측에는 포스트(136)가 결합된다.
이때, 아암(132)은 수평면 상에서 작동하는 관절아암으로 구현될 수 있다.
포스트(136)에는 카세트(10)가 적재되는 2개의 포크(138,140)가 포스트(136)의 상하방향으로 배치되는데, 구체적으로 2개의 포크(138,140)는 포스트(136)의 상부에 배치되는 제1포크(138)와 포스트(136)의 하부에 배치되는 제2포크(140)로 이루어진다.
상하방향으로 배치되는 제1포크(138)와 제2포크(140)에는 각각 카세트(10)가 적재되는데, 이때, 제1포크(138)와 제2포크(140)는 제2포크(140)에 적재되는 카세트(10)가 제1포크(138)에 간섭받지 않도록 충분한 이격거리를 두고 배치된다.
각 포크(138,140)의 상부면에는 적재된 카세트(10)의 하부면에 접하여 정위치를 잡아주는 핀(142)이 설치된다.
또한, 포스트(136)에는 제1포크(138)의 하부에 위치하여 후술하는 제2커버(155)가 관통되는 슬릿(144)이 형성된다.
반송로봇(130)에 적재된 카세트(10)의 낙하를 방지하는 커버(150,155)들은 제1커버(150)와 제2커버(155)로 이루어진다.
제1커버(150)는 평판형태로 형성되어 캐리지(120)에 결합된 제1지지대(152)에 연결되고, 저면이 제1포크(138)의 정위치에 안착된 카세트(10)의 상단부(12)를 마주보도록 배치된다.
제2커버(155)는 슬릿(144)을 통과할 수 있는 평판의 형태로 형성된다. 이러한 제2커버(155)는 아암 구동부(134)에 결합되는 제2지지대(157)에 연결되고, 저면이 제2포크(140)의 정위치에 안착된 카세트(10)의 상단부(12)를 마주보도록 배치된다.
이때, 제1커버(150)는 제1커버(150)의 하부면과 제1포크(138)에 적재된 카세트(10)의 상단부(12) 사이의 간격이 제1포크(138)에 구비된 핀(142)의 높이보다 작은 상태가 되도록 위치시킨다(도6 참고).
이렇게 함으로써 긴급 정지 등의 이벤트 발생으로 인해 이송 중이던 카세트(10)가 흔들리더라도 제1커버(150)가 카세트(10)에 접하여 카세트(10)의 기울어짐을 방지함으로써 카세트(10)의 낙하를 예방할 수 있게 되는 것이다.
이와 마찬가지로 제2커버(155)는 제2커버(155)의 하부면과 제2포크(140)에 적재된 카세트(10)의 상단부(12) 사이의 간격이 제2포크(140)에 구비된 핀(142)의 높이보다 작은 상태가 되도록 위치된다.
이를 위해 제2커버(155)가 관통되는 슬릿(144)의 위치 또는 슬릿(144)의 크기가 조절될 수 있음은 물론이다.
또한, 제1커버(150)는 카세트(10)의 흔들림을 더욱 효과적으로 방지하기 위해 좌측과 우측 단부에 하방을 향해 돌출형성되는 커버 플랜지(154)가 더 구비될 수 있다.
도시하지는 않았으나, 커버 플랜지(154)는 제2커버(155)의 좌측과 우측 단부에도 형성될 수 있으며, 제2커버(155)에 형성된 커버 플랜지(154)가 포스트(136)에 간섭되지 않도록 슬릿(144)의 상하 폭이 조절될 수 있다.
도5는 카세트가 적재된 반송로봇의 아암이 전진한 상태를 나타낸 사시도이고, 도6은 카세트가 적재된 반송로봇의 아암이 후퇴한 상태를 나타낸 사시도이다.
도5에 도시된 바와 같이 반송 로봇(130)은 아암 구동부(134)를 작동시키고, 이에 의해 아암(132)이 전진하여 제1포크(138) 및 제2포크(140)가 반송로봇(130)의 전단에 배치된 컨베이어 장치(미도시)에 의해 상하로 배치된 2개의 카세트(10)들의 하부로 각각 진입함으로써 카세트(10)들을 적재시킨다.
카세트(10)들이 각각 제1포크(138) 및 제2포크(140)에 안착되면, 도6에 도시된 바와 같이 아암 구동부(134)가 카세트(10)들이 적재된 상태로 아암(110)을 후퇴시킨다.
이때, 제2커버(155)는 포스트(136)에 형성된 슬릿(144)을 통과하게 됨으로써 제2커버(155)와 포스트(136) 간의 충돌 또는 기구적 간섭을 피할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도시하지는 않았으나, 제1지지대(152)와 제2지지대(157)에는 카세트(10)의 좌측면과 우측면을 둘러싸도록 하는 하우징을 구비할 수 있으며, 이를 통해 비상 시 카세트(10)의 낙하를 더욱 효율적으로 방지하도록 하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물류이송시스템(100)은 복수 개의 카세트(10)를 동시에 반송하는 것이 가능하여 카세트(10)의 이송에 소요되는 시간을 절감할 수 있으며, 긴급 정지 시 반송 중이던 카세트(10)가 낙하하여 제품이 손상되는 것을 방지할 수 있어 매우 유용한 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 카세트 12: 상단부
100: 물류이송시스템
110: 승강 프로파일 120: 캐리지
130: 반송로봇 132: 아암
134: 아암 구동부 136: 포스트
138: 제1포크 140: 제2포크
142: 핀 144: 슬릿
150: 제1커버 152: 제1지지대
154: 커버 플랜지 155: 제2커버
157: 제2지지대

Claims (4)

  1. 승강 프로파일을 따라 상하로 이동하는 캐리지와 상기 캐리지에 결합되어 카세트를 반송하는 반송로봇을 포함하는 물류이송시스템에 있어서,
    상기 반송로봇은
    일측에 포스트가 결합되는 아암;
    상기 아암을 수평면 상에서 전진 또는 후퇴시키는 아암 구동부;
    상기 포스트의 상부에 배치되는 제1포크와 상기 포스트의 하부에 배치되는 제2포크; 및
    상기 캐리지에 결합되고, 저면이 상기 제1포크의 정위치에 안착된 상기 카세트의 상단부를 마주보도록 배치되는 제1커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 물류이송시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아암 구동부에 결합되고, 저면이 상기 제2포크의 정위치에 안착된 상기 카세트의 상단부를 마주보도록 배치되는 제2커버를 더 포함하며,
    상기 포스트에는 상기 제1포크의 하부에 위치하여 상기 제2커버가 관통되는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 물류이송시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1포크 및 상기 제2포크의 상부면에는 상기 카세트의 하부면에 접하여 상기 카세트를 정위치시키는 핀이 구비되고,
    상기 제1커버 또는 상기 제2커버의 하부면과 상기 카세트의 상단부 사이의 간격은 상기 핀의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 물류이송시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1커버 또는 상기 제2커버는
    좌측과 우측 단부에 하방을 향해 돌출형성되는 커버 플랜지가 구비된 것을 특징으로 하는 물류이송시스템.
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