KR20230164321A - 링 회전유닛 및 이를 구비하는 링 세척장치 - Google Patents

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한기웅
윤지환
최용원
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Abstract

본 발명에 의한 링 회전유닛은, 링의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제1 롤러; 및 상기 제1 롤러를 회전시켜 상기 링을 자전시키는 회전모터;를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 의한 링 세척장치는, 다수 개의 링이 적층 가능한 적층판을 이송시키는 도킹카트; 상기 도킹카트에 의해 이송된 적층판이 안착되는 안착대; 상기 링을 픽업하는 픽업부; 상기 픽업부를 수직 및 수평방향으로 이송시키는 이송부; 상기 도킹공간의 일측에 위치되며, 상기 이송부에 의해 제공된 링을 회전시키는 링 회전유닛; 및 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면을 스크래핑하는 스크래퍼;를 포함하여 구성된다.

Description

링 회전유닛 및 이를 구비하는 링 세척장치{Ring rotating unit and ring cleaning apparatus having the same}
본 발명은 링 회전유닛 및 이를 구비하는 링 세척장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 규격의 링을 회전시킬 수 있는 링 회전유닛과, 상기 링 회전유닛을 구비하여 링의 표면을 신속하고 효과적으로 세척할 수 있는 링 세척장치에 관한 것이다.
웨이퍼로부터 반도체 칩을 얻기까지는 크게 세 번의 처리 공정을 거침이 일반적이다. 먼저 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 만든 잉곳(Ingot)을 슬라이스해서 웨이퍼로 만들고, 다음으로 전공정을 통해 웨이퍼 전면에 트랜지스터를 새기고, 마지막으로 후공정에 해당하는 패키징 공정에서 웨이퍼를 육면체 모양의 개별 칩으로 나누는 다이싱(Dicing) 작업을 진행하여 개별 반도체 칩으로 나누게 된다.
통상적으로 다이싱 작업은 링에 고정된 웨이퍼 필름 상에 웨이퍼를 안착시킨 상태에서 이루어지게 되며, 이는 다이싱 작업의 효율성 제고 및 다이싱 작업이 완료된 웨이퍼(구체적으로는 개별 칩으로 나누어진 반도체 칩의 집합체)의 이동 및 활용의 편의성을 위해서이다.
사용이 완료되고 남은 웨이퍼, 즉 기준을 충족하지 못한 웨이퍼는 웨이퍼 필름에 부착된 상태로 수거된 후 관리된다. 이때, 상기 웨이퍼 필름은 통상적으로 접착물질에 의해 링의 일면에 부착되어 있는바, 웨이퍼 필름을 링으로부터 분리한다 하더라도 상기 링의 표면에는 접착물질이 남아 있을 수 있다.
따라서 웨이퍼 및 웨이퍼 필름이 탈거된 링을 재사용하기 위해서는 상기 링의 표면을 세척해야 하는데, 현재까지는 링 세척을 위한 별도의 세척장치가 개발되어 있지 아니하므로 상기 링 세척은 작업자의 수작업에 의해서만 이루어지고 있는 실정이다.
이와 같이 링 세척을 수작업으로 하는 경우, 링의 세척에 많은 비용과 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 링 세척장치를 개발하는 경우에 있어서도, 링의 규격별로 세척장치를 각각 제작해야 하는바 상용화에 어려움이 있다는 문제점도 있다.
KR 10-2011-0091813 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 링의 표면에 남아 있는 이물질을 빠르고 효과적으로 제거할 수 있으며, 링의 픽업과정부터 링의 세척 및 적재까지 자동화가 가능한 링 세척장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 링의 규격이 상이하더라도 안정적으로 장착될 수 있고, 다양한 규격의 링을 안정적으로 회전시킬 수 있는 링 회전유닛을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 링 회전유닛은, 링의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제1 롤러; 및 상기 제1 롤러를 회전시켜 상기 링을 자전시키는 회전모터;를 포함하여 구성된다.
상기 한 쌍의 제1 롤러는 상기 링의 중심축을 중심으로 상호 마주보도록 배열된다.
상기 한 쌍의 제1 롤러를 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송시키는 제1 이송수단을 더 포함한다.
상기 제1 이송수단은, 회전축이 상기 링의 중심축과 나란하도록 장착되는 제1 피니언과, 상기 제1 롤러가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제1 피니언과 기어결합되는 한 쌍의 제1 래크를 포함하여 구성된다.
상기 회전모터는, 상기 한 쌍의 제1 롤러를 각각 독립적으로 회전시키도록 쌍으로 구비된다.
상기 한 쌍의 제1 롤러 배열방향과 직각을 이루는 방향으로 배열되어 상기 링의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제2 롤러를 더 포함한다.
상기 한 쌍의 제2 롤러를 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송시키는 제2 이송수단을 더 포함한다.
상기 제2 이송수단은, 회전축이 상기 링의 중심축과 나란하도록 장착되는 제2 피니언과, 상기 제2 롤러가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제2 피니언과 기어결합되는 한 쌍의 제2 래크를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 링 세척장치는, 다수 개의 링이 적층 가능한 적층판을 이송시키는 도킹카트; 상기 도킹카트에 의해 이송된 적층판이 안착되는 안착대; 상기 링을 픽업하는 픽업부; 상기 픽업부를 수직 및 수평방향으로 이송시키는 이송부; 상기 도킹공간의 일측에 위치되며, 상기 이송부에 의해 제공된 링을 회전시키는 링 회전유닛; 및 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면을 스크래핑하는 스크래퍼;를 포함하여 구성된다.
상기 안착대는 상기 도킹카트가 인입되는 도킹공간과, 상기 도킹공간의 출입구를 개폐시키는 슬라이드도어를 구비한다.
상기 도킹카트는, 카트몸체와, 상기 카트몸체의 선단측에 위치되는 부착블록을 포함하고, 상기 안착대는, 상기 도킹카트가 상기 도킹공간에 인입되었을 때 상기 부착블록이 자력으로 부착되는 전자석을 구비한다.
상기 도킹카트는, 상기 카트몸체의 상부에 안착되는 승강판과, 상기 승강판을 승강시키는 승강링크를 더 포함한다.
상기 승강판의 선단측 저면에는 상기 도킹카트의 전후 방향으로 연장되는 가이드슬릿이 형성되고, 상기 도킹공간에는 상기 도킹카트가 상기 도킹공간으로 진입할 때 상기 가이드슬릿에 삽입되는 도킹가이드가 구비된다.
상기 적층판이 상기 안착대에 안착된 상태에서 상기 픽업부가 상기 적층판에 적층된 링을 픽업하였을 때, 상기 픽업부에 의해 픽업된 링의 두께만큼 상기 적층판을 상승시키는 리프팅유닛을 더 포함한다.
상기 스크래퍼는, 상기 회전유닛에 장착된 링의 하측에 위치하는 고정블록과, 회전 가능한 구조로 상기 고정블록에 결합되는 회전블록과, 상기 회전유닛에 장착된 링의 상면에 날의 끝단이 접하도록 상기 회전블록에 결합되는 블레이드와, 상기 고정블록을 수직방향으로 왕복 이송시키는 수직 왕복유닛과, 상기 고정블록을 수평방향으로 왕복 이송시키는 수평 왕복유닛과, 상기 왕복유닛이 상기 링으로부터 멀어지도록 이송되었을 때 상기 블레이드를 덮거나 상기 블레이드로부터 이격되도록 틸팅되는 집진블록과, 상기 집진블록에 진공압을 형성시키는 집진기를 포함하여 구성된다.
상기 회전블록은, 상기 블레이드가 상기 회전유닛에 장착된 링의 상면에 접하도록 위치된 상태에서 상기 링이 회전될 때 상기 링의 외경을 타고 구르는 롤러가이드를 구비하고, 상기 스크래퍼는 상기 롤러가이드가 상기 링의 외경에 접하는 방향으로 상기 회전블록에 회전탄성력을 가하는 탄성유닛을 더 포함한다.
상기 도킹카트는 쌍으로 구비되고, 상기 안착대는 상기 도킹공간을 쌍으로 구비하며, 상기 링 회전유닛은 상기 한 쌍의 도킹공간 사이에 위치되고, 상기 픽업부는 링을 상기 링 회전유닛으로 공급하기 위한 제1 픽업부와 상기 링 회전유닛에 장착된 링을 적층판으로 인출하기 위한 제2 픽업부로 구성된다.
상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면을 닦아내는 클리너를 더 포함한다.
상기 클리너는, 클리닝시트의 길이방향 양측이 감겨지는 한 쌍의 권취롤과, 상기 한 쌍의 권취롤 사이에 위치하는 클리닝시트를 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면으로 밀착시키는 가압롤러를 포함한다.
상기 클리너는 상기 링 표면을 닦는 클리닝시트 측으로 세척액을 분사하는 세척액 분사부를 구비한다.
상기 클리너는, 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 상면과 저면을 한 번에 닦아내도록 쌍으로 구비된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의한 링 세척장치를 이용하면, 링의 표면에 남아 있는 이물질을 빠르고 효과적으로 제거할 수 있으며, 링의 픽업과정부터 링의 세척 및 적재까지 모든 공정이 자동화가 가능해지므로 링 세척 작업성이 현저히 향상된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 링 회전유닛을 이용하면, 링의 규격이 상이하더라도 각각의 링을 안정적으로 장착 및 회전시킬 수 있고, 링이 흔들리지 아니하고 안정적으로 회전될 수 있으므로 링 세척 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 링 세척장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 링 세척장치의 후면사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 안착대와 도킹카트의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 도킹카트의 저면사시도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 안착대와 도킹카트의 결합구조를 도시하는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 링 회전유닛의 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 링 회전유닛과 스크래퍼의 배열구조를 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 스크래퍼의 사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 스크래퍼의 사용상태도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 클리너의 사시도 및 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 링 세척장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 링 세척장치의 후면사시도이다.
본 발명에 의한 링 세척장치는 웨이퍼 필름을 제거하였을 때 링(10)의 표면에 남아 있는 접착물 등의 이물질을 제거하기 위한 장치로서, 이송된 링(10)의 이송 및 세척과정 전체를 자동화시킬 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 링 세척장치는, 다수 개의 링(10)이 적층 가능한 적층판(100)을 이송시키는 도킹카트(200)와, 상기 도킹카트(200)에 의해 이송된 적층판(100)이 안착되는 안착대(300)와, 상기 링(10)을 픽업하는 픽업부(600)와, 상기 픽업부(600)를 수직 및 수평방향으로 이송시키는 이송부(700)와, 도킹공간(310)의 일측에 위치되며 상기 이송부(700)에 의해 제공된 링(10)을 회전시키는 링 회전유닛(500)과, 상기 링 회전유닛(500)에 장착된 링(10)의 표면을 스크래핑하는 스크래퍼(800)를 포함하여 구성된다.
상기 적층판(100)의 상면에는 적층된 링(10)을 고정시키는 다수 개의 가이드바(110)가 상향 연장되도록 형성된다. 세척을 위한 링(10)이 적층판(100)의 상면에 안착되었을 때 상기 링(10)의 외주면은 다수 개의 가이드바(110)에 접촉되므로, 상기 적층판(100)이 흔들리거나 일측으로 기울어지더라도 상기 링(10)은 움직이지 아니하고 고정된 상태를 유지하게 된다.
상기 안착대(300)는 도킹카트(200)에 의해 이송된 적층판(100)이 고정 안착되는 구성요소로서, 적층판(100)의 폭방향 양측에 형성된 가이드홈(120)에 삽입되는 가이드블록(350)을 구비한다. 따라서 상기 가이드블록(350)이 가이드홈(120)에 삽입되도록 적층판(100)이 안착대(300) 상에 안착된 상태에서는 상기 적층판(100)에 외력이 인가되더라도 상기 적층판(100)은 흔들리지 아니하고 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한 상기 픽업부(600)는 적층판(100) 상에 적층된 다수 개의 링(10) 중에서 가장 상측에 위치하는 링(10)부터 하나씩 차례로 픽업하기 위한 구성요소로서, 링(10)의 가장자리를 클램핑하여 상기 링(10)을 픽업하도록 구성될 수도 있고, 진공압을 이용하여 상기 링(10)의 상면을 흡착함으로써 링(10)을 픽업하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 링(10)을 하나씩 픽업하는 픽업부(600)는 종래의 웨이퍼 픽업장치 등에서 다양한 방식으로 제안되고 있는바, 상기 픽업부(600)의 세부 구조 및 작동방식에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한 상기 이송부(700)는 상기 픽업부(600)를 상하 및 좌우방향으로 이송하기 위한 장치로서, 상기 픽업부(600)를 상하방향으로 이송시키는 상하 이송유닛(710)과, 상기 상하 이송유닛(710)을 좌우방향으로 이송시키는 좌우 이송유닛(720)으로 구성된다. 이때, 상기 상하 이송유닛(710)과 좌우 이송유닛(720)은 압축공기에 의해 구동되는 공압실린더 구조로 구성될 수도 있고, 리니어모터 구조로 구성될 수도 있으며, 래크와 피니언 등과 같은 기어결합 구조로도 구성될 수도 있다. 즉, 상기 상하 이송유닛(710)과 좌우 이송유닛(720)은 상기 픽업부(600)를 상하 및 좌우방향으로 왕복 이송시킬 수 있다면 어떠한 구조로도 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 링 세척장치를 이용하면, 적층판(100) 상에 적층되어 있는 링(10)을 픽업하여 링 회전유닛(500)으로 이송하는 공정과, 링(10)을 회전시키면서 링(10)의 표면에 묻어 있는 이물질을 제거하는 공정과, 이물질 제거가 완료된 링(10)을 인출하는 공정까지 모두 자동화시킬 수 있으므로, 링(10) 세척을 보다 빠르고 효과적으로 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 링 세척장치는 도킹카트(200)가 안착대(300)의 내측까지 진입할 수 있도록, 상기 안착대(300)는 상기 도킹카트(200)가 인입되는 도킹공간(310)을 구비한다. 이때, 상기 도킹카트(200)가 일정한 경로로 진입할 수 있도록 상기 도킹공간(310)의 바닥측에는 상기 도킹카트(200)의 진입방향을 가이드하는 진입가이드(320)가 구비될 수 있고, 상기 도킹공간(310)으로 진입한 도킹카트(200)가 임의로 빠져 나가지 아니하도록 상기 도킹공간(310)의 출입구에는 슬라이드도어(302)가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 링 세척장치는, 세척이 필요한 링(10)을 안착대(300) 측으로 공급하는 도킹카트(200)와 세척이 완료된 링(10)을 받아 외부로 인출하는 도킹카트(200)가 한 번에 안착대(300) 내측으로 진입할 수 있도록, 상기 안착대(300)에는 상기 도킹공간(310)이 쌍으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 도킹카트(200) 역시 쌍으로 구비되며, 상기 링 회전유닛(500)은 상기 한 쌍의 도킹공간(310) 사이에 위치되는 작업대(400) 상에 안착된다. 이와 같이 링 회전유닛(500)의 좌우측에 도킹공간(310)이 각각 확보되면, 어느 하나의 도킹공간(310)으로는 세척이 필요한 링(10)을 제공하는 도킹카트(200)만을 입출시키고, 다른 하나의 도킹공간(310)으로는 세척이 완료된 링(10)을 외부로 배출하기 위한 도킹카트(200)만을 입출시킴으로써, 링(10)의 세척을 연속적으로 수행할 수 있게 된다는 장점이 있다.
또한, 상기 픽업부(600)는, 세척하고자 하는 링(10)을 상기 링 회전유닛(500)으로 공급하기 위한 제1 픽업부(600a)와, 세척이 완료된 링(10)을 상기 링 회전유닛(500)으로부터 인출시키기 위한 제2 픽업부(600b)를 각각 별도로 구비할 수 있다. 이와 같이 세척 전 링(10)을 픽업하는 제1 픽업부(600a)와 세척 완료된 링(10)을 픽업하는 제2 픽업부(600b)가 각각 구비되면, 세척 전 링(10)을 링 회전유닛(500)에 안착시키는 작업과 세척이 완료된 링(10)을 링 회전유닛(500)으로부터 인출시키는 작업을 동시에 수행할 수 있으므로, 링(10) 세척 시간을 현저히 단축시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 안착대(300)와 도킹카트(200)의 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 도킹카트(200)의 저면사시도 및 측면도이며, 도 6은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 안착대(300)와 도킹카트(200)의 결합구조를 도시하는 사시도이다.
상기 도킹카트(200)가 도킹공간(310)에 진입하였을 때 상기 도킹카트(200)가 흔들리지 아니하고 고정될 수 있도록, 상기 도킹카트(200)는 적층판(100)이 안착되는 카트몸체(210)와 상기 카트몸체(210)의 선단측에 위치되는 부착블록(230)을 포함하고, 상기 안착대(300)는 상기 도킹카트(200)가 상기 도킹공간(310)에 인입되었을 때 상기 부착블록(230)이 자력으로 부착되는 전자석(340)을 구비한다.
이와 같이 도킹카트(200)와 도킹공간(310)에 각각 부착블록(230)과 전자석(340)이 구비되면, 상기 도킹카트(200)가 도킹공간(310)으로 진입하여 부착블록(230)이 전자석(340)에 가까워졌을 때 상기 전자석(340)에 전류를 인가함으로써 상기 부착블록(230)을 전자석(340)에 고정시킬 수 있으므로, 상기 부착블록(230)이 고정 결합된 도킹카트(200) 역시 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 도킹카트(200)가 도킹공간(310)으로 진입할 때 사전에 설정된 정확한 지점으로 진입할 수 있도록, 승강판(220)의 선단측 저면에는 상기 도킹카트(200)의 전후 방향으로 연장되는 가이드슬릿(222)이 형성되고, 상기 도킹공간(310)에는 상기 도킹카트(200)가 상기 도킹공간(310)으로 진입할 때 상기 가이드슬릿(222)에 삽입되는 도킹가이드(330)가 구비된다. 상기 도킹가이드(330)는 상기 가이드슬릿(222)과 평행한 방향으로 연장되는바, 상기 도킹카트(200)가 도킹공간(310)으로 진입함에 따라 상기 도킹가이드(330)는 상기 가이드슬릿(222)에 삽입되며, 상기 도킹가이드(330)가 상기 가이드슬릿(222)에 삽입이 시작된 시점부터는 상기 도킹카트(200)는 도킹가이드(330) 및 가이드슬릿(222)의 길이방향으로만 이동할 수 있게 된다.
또한 상기 도킹카트(200)는 상기 적층판(100)을 안착대(300) 상에 올려둘 수 있도록 즉, 상기 적층판(100)를 승강시킬 수 있도록, 상기 카트몸체(210)의 상부에 안착되는 승강판(220)과, 상기 승강판(220)을 승강시키는 승강링크(10)를 구비할 수 있다. 이와 같이 상기 도킹카트(200)가 승강판(220)과 승강링크(10)를 구비하면, 작업자는 상기 승강링크(10)를 조작하여 승강판(220)을 상승시킨 상태에서 도킹카트(200)를 도킹공간(310)으로 인입시킨 후, 상기 승강링크(10)를 반대로 조작하여 승강판(220)을 하강시킴으로써, 상기 승강판(220) 상에 안착된 적층판(100)을 안착대(300) 상에 올려둘 수 있게 된다.
반대로 안착대(300) 상에 안착되어 있는 적층판(100)을 안착대(300) 외부로 인출시키고자 하는 경우, 작업자는 하강되어 있는 승강판(220)을 다시 상승시켜 상기 적층판(100)을 승강판(220) 상에 안착시킨 후 도킹카트(200)를 도킹공간(310) 외부로 이동시킴으로써, 상기 적층판(100)을 안착대(300) 외부로 인출시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 적층판(100) 상에 다수 개의 링(10)이 적층되어 있는 상태에서 상기 픽업부(600)가 가장 상측에 위치하는 링(10)을 픽업하여 링 회전유닛(500)에 장착시킨 경우, 다음 번 링(10)을 픽업하기 위해서는 상기 픽업부(600)가 링(10)의 두께만큼 더 하강해야 한다. 즉, 적층되어 있는 다수 개의 링(10)을 하나씩 순차적으로 픽업하기 위해서는 상기 픽업부(600)의 하강거리가 매번 상이하게 설정되어야 하므로, 픽업부(600)의 동작 제어에 어려움이 있을 수 있다.
본 발명에 의한 링 세척장치는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 즉, 상기 픽업부(600)의 하강거리가 동일하더라도 적층된 다수 개의 링(10)을 하나씩 순차적으로 픽업할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 적층판(100)이 상기 안착대(300)에 안착된 상태에서 상기 픽업부(600)가 상기 적층판(100)에 적층된 다수 개 중에서 가장 상측에 위치하는 링(10)을 픽업하였을 때, 상기 픽업부(600)에 의해 픽업된 링(10)의 두께만큼 상기 적층판(100)을 상승시키는 리프팅유닛(미도시)이 추가로 구비될 수 있다.
이와 같이 적층판(100) 상의 링(10)이 하나씩 픽업 될 때마다 상기 적층판(100)이 링(10)의 두께만큼 상승하게 되면, 상기 픽업부(600)의 하강 거리가 일정하더라도 다수 개의 링(10)을 하나씩 픽업할 수 있으므로, 상기 픽업부(600) 동작 제어가 보다 용이해지고 이에 따라 다수 개의 링(10)을 하나씩 순차적으로 픽업 및 이송시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.
이때, 상기 적층판(100)을 상승시키는 리프팅유닛은 상기 적층판(100)을 사전에 설정된 높이만큼 정확하게 상승시킬 수 있다면, 리니어모터나 이송기어 등 어떠한 종류의 승강유닛을 이용하도록 구성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 링 회전유닛(500)의 사시도이다.
본 발명에 의한 링 회전유닛(500)은 픽업부(600)에 의해 제공된 링(10)을 안착된 상태에서 자전시킬 수 있도록, 상기 링(10)의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제1 롤러(510)와, 상기 제1 롤러(510)를 회전시켜 상기 링(10)을 자전시키는 회전모터(530)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 한 쌍의 제1 롤러(510)는 상기 링(10)이 일측으로 기울어지지 아니하도록, 상기 링(10)의 중심축을 중심으로 상호 마주보도록 배열됨이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 링 회전유닛(500)은 링(10)의 규격이 변경되더라도 상기 한 쌍의 제1 롤러(510)가 링(10)의 내주면에 밀착될 수 있도록, 상기 한 쌍의 제1 롤러(510)를 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송시키는 제1 이송수단을 구비할 수 있다. 이때 상기 제1 이송수단은 본 실시예에 도시된 바와 같이, 회전축이 상기 링(10)의 중심축과 나란하도록 장착되는 제1 피니언(514)과, 상기 제1 롤러(510)가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제1 피니언(514)과 기어결합되는 한 쌍의 제1 래크(512)를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이 한 쌍의 제1 롤러(510)가 상기 제1 이송수단에 의해 상호 간의 이격거리가 조정 가능하도록 구성되면, 세척하고자 하는 링(10)의 규격이 변경되더라도 제1 롤러(510)의 위치를 조절하여 링(10)을 안정적으로 회전시킬 수 있으므로, 본 발명에 의한 링 회전유닛(500)이 범용으로 사용될 수 있다는 장점이 있다.
또한 상기 회전모터(530)는, 상기 한 쌍의 제1 롤러(510) 중 어느 하나의 제1 롤러(510)만을 회전시키더라도 링(10)을 회전시킬 수 있지만, 링(10)을 회전시키는 회전력이 링(10)의 어느 일측에만 인가되면 상기 링(10)이 회전될 때 평형성을 유지하지 못할 우려가 있다. 따라서 상기 회전모터(530)는 한 쌍의 제1 롤러(510)를 각각 독립적으로 회전시키도록 쌍으로 구비됨이 바람직하다.
한편, 하나의 링(10) 내주면에 2개의 롤러만이 접하도록 구성되면, 상기 링(10)을 회전시키는 과정에서 상기 링(10)이 흔들려 링(10) 세척이 정상적으로 이루어지지 아니할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 링 회전유닛(500)은, 상기 한 쌍의 제1 롤러(510) 배열방향과 직각을 이루는 방향으로 배열되어 상기 링(10)의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제2 롤러(520)를 추가로 구비할 수 있다. 이와 같이 하나의 링(10)에 4개의 롤러가 내주면에 밀착되면, 상기 링(10)은 매우 안정적으로 안착된 상태를 유지할 뿐만 아니라 회전 시 어느 일측으로 기울어지거나 흔들릴 우려가 없으므로 링(10) 세척을 보다 안정적으로 수행할 수 있게 된다는 장점이 있다.
이때, 상기 한 쌍의 제2 롤러(520) 역시 다양한 규격의 링(10)에 공용으로 사용될 수 있도록, 제2 이송수단에 의해 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송 가능한 구조로 구성됨이 바람직하다. 이때 상기 제2 이송수단 역시 제1 이송수단과 마찬가지로, 회전축이 상기 링(10)의 중심축과 나란하도록 장착되는 제2 피니언(524)과, 상기 제2 롤러(520)가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제2 피니언(524)과 기어결합되는 한 쌍의 제2 래크(522)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제1 이송수단과 제2 이송수단이 래크와 피니언 구조로 구성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기제1 이송수단과 제2 이송수단은 제공되는 링(10)의 규격에 맞춰 한 쌍의 제1 롤러(510)와 한 쌍의 제2 롤러(520)를 이송시킬 수 있다면 어떠한 이송장치로도 대체될 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 링 회전유닛(500)과 스크래퍼(800)의 배열구조를 도시하는 사시도이고, 도 10은 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 스크래퍼(800)의 사시도이며, 도 11 및 도 12는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 스크래퍼(800)의 사용상태도이다.
상기 스크래퍼(800)는 링(10)의 표면에 묻어 있는 점착제 등의 이물질을 물리적으로 긁어 제거하기 위한 구성요소로서, 링 회전유닛(500)에 링(10)이 안착되는 동안에는 상기 링 회전유닛(500)으로부터 이격되고, 링 회전유닛(500)에 링(10)이 안착된 이후 상기 링 회전유닛(500)으로 접근할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 스크래퍼(800)는, 상기 회전유닛에 장착된 링(10)의 하측에 위치하는 고정블록(830)과, 수직방향(더 명확하게는 링(10)의 회전축과 평행한 방향) 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 고정블록(830)에 결합되는 회전블록(820)과, 상기 회전유닛에 장착된 링(10)의 상면에 날의 끝단이 접하도록 상기 회전블록(820)에 결합되는 블레이드(810)와, 상기 고정블록(830)을 수직방향으로 왕복 이송시키는 수직 왕복유닛(842)과, 상기 고정블록(830)을 수평방향으로 왕복 이송시키는 수평 왕복유닛(840)과, 상기 왕복유닛이 상기 링(10)으로부터 멀어지도록 이송되었을 때 상기 블레이드(810)를 덮거나 상기 블레이드(810)로부터 이격되도록 틸팅되는 집진블록(850)과, 집진호스(872)를 통해 상기 집진블록(850)에 진공압을 형성시키는 집진기(870)를 포함하여 구성된다. 상기 집진블록(850)은 중단이 회전 가능한 구조로 장착되되 길이방향 일단(본 실시예에서는 좌측단)이 회동실린더(860)에 의해 승강 가능한 구조로 구성되는바, 상기 회동실린더(860)가 팽창하였을 때 상기 집진블록(850)은 선단측(본 실시예에서는 우측)이 하강하는 방향으로 회전하고 상기 회동실린더(860)가 수축하였을 때 상기 집진블록(850)은 선단측이 상승하는 방향으로 회전하게 된다.
따라서 링 회전유닛(500)에 링(10)이 안착되거나 탈거되는 동안에는 상기 블레이드(810)가 링(10)에 간섭되지 아니하도록, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 고정블록(830) 및 회전블록(820)을 링 회전유닛(500)으로부터 멀리 이격시킬 수 있게 된다. 반대로 링 회전유닛(500)에 안착된 링(10)을 스크래핑 할 때에는 수직 왕복유닛(842) 및 수평 왕복유닛(840)을 조작하여 도 11에 도시된 바와 같이 블레이드(810)의 날 끝단을 링(10)의 표면에 접촉시킨다. 이와 같이 블레이드(810)의 날 끝단이 링(10)의 표면에 접촉된 상태에서 상기 링(10)이 회전하면, 상기 링(10)의 표면에 묻어 있던 접착제 등의 이물질이 상기 블레이드(810)에 의해 스크래핑되어 제거된다.
한편, 세척하고자 하는 링(10)의 폭이 각 부위별로 상이한 경우, 상기 블레이드(810)가 링(10)의 각 부위별 형상에 맞춰 자동으로 위치조정 되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 회전블록(820)은 상기 블레이드(810)가 상기 회전유닛에 장착된 링(10)의 상면에 접하도록 위치된 상태에서 상기 링(10)이 회전될 때 상기 링(10)의 외경을 타고 구르는 롤러가이드(822)를 구비하고, 상기 스크래퍼(800)는 상기 롤러가이드(822)가 상기 링(10)의 외경에 접하는 방향으로 상기 회전블록(820)에 회전탄성력을 가하는 탄성유닛을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 롤러가이드(822) 및 탄성유닛이 구비되면, 상기 롤러가이드(822)는 링(10)의 외경 형상이 부위별로 상이하더라도 상기 탄성유닛의 탄성력에 의해 항상 링(10)의 외경에 접촉된 상태를 유지하게 되고, 상기 롤러가이드(822)가 장착된 회전블록(820)은 상기 롤러가이드(822)의 움직임에 맞춰 회전하게 되는바, 상기 블레이드(810)는 링(10)의 부위별 형상이 상이하더라도 항상 링(10)의 표면을 스크래핑할 수 있는 지점에 위치할 수 있게 된다.
물론, 상기 블레이드(810)의 폭을 매우 크게 제작하면 회전블록(820)이 회전하지 아니하더라도 링(10)의 표면을 모두 스크래핑할 수 있지만, 이와 같은 경우 블레이드(810) 제작 및 교체비용이 많이 소요된다는 문제가 발생된다. 따라서 본 발명에 의한 링 세척장치는 블레이드(810)의 폭을 작게 제작하더라도 각 부위별 외경 형상이 상이한 링(10)의 표면을 모두 스크래핑할 수 있도록, 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 회전블록(820)이 링(10)의 외경 형상에 맞춰 회전하는 구조로 구성됨이 바람직하다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 의한 링 세척장치에 포함되는 클리너(900)의 사시도 및 정면도이다.
본 발명에 의한 링 세척장치는 단순히 링(10)의 표면을 스크래핑만 하는 것이 아니라 문질러 닦을 수 있도록, 상기 링 회전유닛(500)에 장착된 링(10)의 표면을 닦아내는 클리너(900)를 구비한다.
상기 클리너(900)는, 클리닝시트(910)의 길이방향 양측이 감겨지는 한 쌍의 권취롤(920)과, 상기 한 쌍의 권취롤(920) 사이에 위치하는 클리닝시트(910)를 상기 링 회전유닛(500)에 장착된 링(10)의 표면으로 밀착시키는 가압롤러(930)를 포함하여 구성된다. 따라서 한 쌍의 권취롤(920) 사이의 클리닝시트(910)를 링(10)의 표면과 대응되는 지점에 위치시킨 후 상기 가압롤러(930)를 이용하여 클리닝시트(910)를 링(10)의 표면에 밀착시키면, 상기 링(10)의 회전될 때 상기 링(10)의 표면이 클리닝시트(910)에 의해 닦이는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이때, 상기 클리너(900)는 상기 링(10) 표면을 닦는 클리닝시트(910) 측으로 세척액을 분사하는 세척액 분사부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 세척액 분사부는 사전에 설정된 지점으로 세척액을 분사할 수 있다면, 어떠한 구조의 분사노즐을 구비하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 클리너(900)는 한 번에 링(10)의 상면과 저면을 닦아낼 수 있도록, 도 13및 도 14에 도시된 바와 같이 상기 링(10)의 상면과 대응되는 지점과 상기 링(10)의 저면과 대응되는 지점에 각각 하나씩 구비될 수 있다. 이때, 링(10)의 상면을 닦는 클리너(900)와 링(10)의 저면을 닦는 클리너(900)는 각각의 가압롤러(930)가 링(10)을 사이에 두고 대향되도록 배열됨이 바람직하다. 이와 같이 링(10)의 상면을 닦는 클리너(900)와 링(10)의 저면을 닦는 클리너(900)가 상하로 대향되는 구조로 장착되면, 각 클리너(900)의 가압롤러(930)가 링(10)의 상면과 저면을 가압하는 힘이 한 지점에서 만나 상쇄되는바, 상기 링(10)이 가압롤러(930)의 힘에 의해 어느 일측으로 기울어지는 현상이 발생하지 아니하게 된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 링 세척장치는 전반적인 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다. 본 발명에 의한 링 세척장치는 제어부를 통한 제어를 통하여 제1 모드 또는 제2 모드로의 선택적인 운전이 가능하다. 제1 모드가 선택되면 제어부는 스크래퍼(800)를 작동시키지 않고 클리너(900)만으로 링을 세척하도록 동작을 제어하고, 제2 모드가 선택되면 제어부는 스크래퍼(800)와 클리너(900)를 동시에 작동시켜 링을 세척하도록 동작을 제어할 수 있다.
지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 링 100 : 적층판
110 : 가이드바 120 : 가이드홈
200 : 도킹카트 210 : 카트몸체
220 : 승강판 222 : 가이드슬릿
230 : 부착블록 300 : 안착대
302 : 슬라이드도어 310 : 도킹공간
320 : 진입가이드 330 : 도킹가이드
340 : 전자석 350 : 가이드블록
400 : 작업대 500 : 링 회전유닛
510 : 제1 롤러 512 : 제1 래크
514 : 제1 피니언 520 : 제2 롤러
522 : 제2 래크 524 : 제2 피니언
530 : 회전모터 600 : 픽업부
700 : 이송부 710 : 상하 이송유닛
720 : 좌우 이송유닛 800 : 스크래퍼
810 : 블레이드 820 : 회전블록
822 : 롤러가이드 830 : 고정블록
840 : 수평 왕복유닛 842 : 수직 왕복유닛
850 : 집진블록 860 : 회동실린더
870 : 집진기 872 : 집진호스
900 : 클리너 910 : 클리닝시트
920 : 권취롤 930 : 가압롤러

Claims (21)

  1. 링의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제1 롤러; 및
    상기 제1 롤러를 회전시켜 상기 링을 자전시키는 회전모터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 롤러는 상기 링의 중심축을 중심으로 상호 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 롤러를 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송시키는 제1 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 이송수단은, 회전축이 상기 링의 중심축과 나란하도록 장착되는 제1 피니언과, 상기 제1 롤러가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제1 피니언과 기어결합되는 한 쌍의 제1 래크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전모터는, 상기 한 쌍의 제1 롤러를 각각 독립적으로 회전시키도록 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 롤러 배열방향과 직각을 이루는 방향으로 배열되어 상기 링의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 제2 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2 롤러를 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이송시키는 제2 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 이송수단은, 회전축이 상기 링의 중심축과 나란하도록 장착되는 제2 피니언과, 상기 제2 롤러가 회전 가능한 구조로 결합되며 상기 제2 피니언과 기어결합되는 한 쌍의 제2 래크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링 회전유닛.
  9. 다수 개의 링이 적층 가능한 적층판을 이송시키는 도킹카트;
    상기 도킹카트에 의해 이송된 적층판이 안착되는 안착대;
    상기 링을 픽업하는 픽업부;
    상기 픽업부를 수직 및 수평방향으로 이송시키는 이송부;
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의한 링 회전유닛; 및
    상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면을 스크래핑하는 스크래퍼;를 포함하며,
    상기 링 회전유닛은, 도킹공간의 일측에 위치되어 상기 이송부에 의해 제공된 링을 회전시키는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안착대는 상기 도킹카트가 인입되는 도킹공간과, 상기 도킹공간의 출입구를 개폐시키는 슬라이드도어를 구비하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도킹카트는, 카트몸체와, 상기 카트몸체의 선단측에 위치되는 부착블록을 포함하고,
    상기 안착대는, 상기 도킹카트가 상기 도킹공간에 인입되었을 때 상기 부착블록이 자력으로 부착되는 전자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 도킹카트는, 상기 카트몸체의 상부에 안착되는 승강판과, 상기 승강판을 승강시키는 승강링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 승강판의 선단측 저면에는 상기 도킹카트의 전후 방향으로 연장되는 가이드슬릿이 형성되고,
    상기 도킹공간에는 상기 도킹카트가 상기 도킹공간으로 진입할 때 상기 가이드슬릿에 삽입되는 도킹가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 적층판이 상기 안착대에 안착된 상태에서 상기 픽업부가 상기 적층판에 적층된 링을 픽업하였을 때, 상기 픽업부에 의해 픽업된 링의 두께만큼 상기 적층판을 상승시키는 리프팅유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    상기 회전유닛에 장착된 링의 하측에 위치하는 고정블록과, 회전 가능한 구조로 상기 고정블록에 결합되는 회전블록과, 상기 회전유닛에 장착된 링의 상면에 날의 끝단이 접하도록 상기 회전블록에 결합되는 블레이드와, 상기 고정블록을 수직방향으로 왕복 이송시키는 수직 왕복유닛과, 상기 고정블록을 수평방향으로 왕복 이송시키는 수평 왕복유닛과, 상기 왕복유닛이 상기 링으로부터 멀어지도록 이송되었을 때 상기 블레이드를 덮거나 상기 블레이드로부터 이격되도록 틸팅되는 집진블록과, 상기 집진블록에 진공압을 형성시키는 집진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회전블록은, 상기 블레이드가 상기 회전유닛에 장착된 링의 상면에 접하도록 위치된 상태에서 상기 링이 회전될 때 상기 링의 외경을 타고 구르는 롤러가이드를 구비하고,
    상기 스크래퍼는 상기 롤러가이드가 상기 링의 외경에 접하는 방향으로 상기 회전블록에 회전탄성력을 가하는 탄성유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 도킹카트는 쌍으로 구비되고,
    상기 안착대는 상기 도킹공간을 쌍으로 구비하며,
    상기 링 회전유닛은 상기 한 쌍의 도킹공간 사이에 위치되고,
    상기 픽업부는 링을 상기 링 회전유닛으로 공급하기 위한 제1 픽업부와 상기 링 회전유닛에 장착된 링을 적층판으로 인출하기 위한 제2 픽업부로 구성되는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면을 닦아내는 클리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 클리너는, 클리닝시트의 길이방향 양측이 감겨지는 한 쌍의 권취롤과, 상기 한 쌍의 권취롤 사이에 위치하는 클리닝시트를 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 표면으로 밀착시키는 가압롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 클리너는 상기 링 표면을 닦는 클리닝시트 측으로 세척액을 분사하는 세척액 분사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 클리너는, 상기 링 회전유닛에 장착된 링의 상면과 저면을 한 번에 닦아내도록 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 링 세척장치.


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