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KR102703609B1 - 진공 이송 장치 - Google Patents

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KR102703609B1
KR102703609B1 KR1020220112983A KR20220112983A KR102703609B1 KR 102703609 B1 KR102703609 B1 KR 102703609B1 KR 1020220112983 A KR1020220112983 A KR 1020220112983A KR 20220112983 A KR20220112983 A KR 20220112983A KR 102703609 B1 KR102703609 B1 KR 102703609B1
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vacuum
vacuum hole
hole
holes
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이종수
최수병
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해성디에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 진공 이송 장치에 관한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치는 하나 이상의 연통홀을 구비하는 챔버, 상기 챔버의 내부에 배치되며 복수 개의 상부 진공홀을 구비하는 상부 패널, 상기 상부 패널의 아래에 배치되며 복수 개의 하부 진공홀을 구비하는 하부 패널, 상기 하나 이상의 연통홀과 연결되며, 상기 복수 개의 하부 진공홀, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 하나 이상의 연통홀 사이에서 연장되는 내부 유로의 압력을 조절하는 음압원 및 상기 상부 패널과 상기 하부 패널 사이에 배치되며, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 복수 개의 하부 진공홀에 대응되도록 복수 개 배치되어 상기 내부 유로의 압력에 따라 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 선택적으로 개폐하는 복수 개의 멤브레인 밸브를 구비하는 차폐 패널을 포함한다.

Description

진공 이송 장치{Vacuum transferring apparatus}
본 발명은 진공 이송 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 리드 프레임, 박막 필름 등 다양한 대상체를 진공을 이용해 흡착 지지하여 이송할 수 있는 장치에 관한 발명이다.
대상체를 이송하기 위한 장치로서 진공 또는 대기압보다 낮은 압력을 형성하여 대상체를 흡착 지지하는 진공 이송 장치가 흔히 이용되고 있다. 일반적으로 이러한 진공 이송 장치는 대상체를 이송하기 위해 길이 방향으로 연장되는 프레임과 프레임의 일면에 형성된 복수 개의 흡착공을 구비하며, 이들 복수 개의 흡착공은 음압원과 연결되어 대상체를 흡착 지지한다.
종래의 진공 이송 장치는 이송 과정에서 발생하는 공기의 유실을 방지하기 위해 볼 밸브나 유선형 밸브 등을 이용하고 있다. 그런데 종래의 진공 이송 장치는 외부에서 유입된 이물질 또는 장치 내부에서 발생한 이물질이 대상체에서 흡착공 및 음압원으로 이어지는 내부 유로를 막을 경우, 이에 원활히 대응하기 어려운 문제가 있다. 즉, 종래 진공 이송 장치는 이러한 유로 막힘 등 내부 보수가 필요한 경우, 이러한 볼 밸브나 유선형 밸브를 흡착공에서 분리한 후 내부 유로에 쌓인 이물질을 제거해야 하는데, 밸브 구조로 인해 이러한 과정이 쉽지 않다.
이와 같은 선행기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
한국실용신안등록공보 KR 20-0350186 Y1
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 멤브레인 밸브를 이용해 유지 보수가 용이하며 내부 유로의 압력에 따라 유동적으로 개폐 기능하여 효과적으로 공기의 유실을 차단할 수 있는 진공 이송 장치에 관한 발명이다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치는 하나 이상의 연통홀을 구비하는 챔버, 상기 챔버의 내부에 배치되며 복수 개의 상부 진공홀을 구비하는 상부 패널, 상기 상부 패널의 아래에 배치되며 복수 개의 하부 진공홀을 구비하는 하부 패널, 상기 하나 이상의 연통홀과 연결되며, 상기 복수 개의 하부 진공홀, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 하나 이상의 연통홀 사이에서 연장되는 내부 유로의 압력을 조절하는 음압원 및 상기 상부 패널과 상기 하부 패널 사이에 배치되며, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 복수 개의 하부 진공홀에 대응되도록 복수 개 배치되어 상기 내부 유로의 압력에 따라 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 선택적으로 개폐하는 복수 개의 멤브레인 밸브를 구비하는 차폐 패널을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 멤브레인 밸브는 본체부, 상기 본체부를 상기 차폐 패널과 연결하는 연결부 및 상기 본체부의 가장자리의 적어도 일부를 따라 형성되는 절개부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 본체부는 상기 내부 유로의 압력에 따라 상기 연결부를 중심으로 구부러져, 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 멤브레인 밸브가 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 폐쇄할 때, 상기 본체부는 상면이 상기 상부 진공홀의 가장자리 저면과 접촉하고, 상기 멤브레인 밸브가 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개방할 때, 상기 본체부는 자중에 의해 상기 하부 진공홀의 내부 공간으로 하강할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 본체부는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 연결부는 상기 상부 진공홀 및 상기 하부 진공홀의 외측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 상부 진공홀, 상기 하부 진공홀 및 상기 멤브레인 밸브는 동심으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 본체부의 면적은 상기 하부 진공홀의 면적보다 작고 상기 상부 진공홀의 면적보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 음압원이 작동하지 않는 경우, 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개방하고, 상기 음압원이 작동하는 경우, 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 폐쇄할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 음압원은 상기 내부 유로에 일정 수준 이상의 음압이 형성되면 작동을 중지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 상부 진공홀, 상기 하부 진공홀 및 상기 멤브레인 밸브는 밸브 어셈블리를 형성하고, 상기 밸브 어셈블리는 서로 독립된 영역을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 음압원이 작동하는 상태에서, 대상체에 의해 상기 하부 진공홀이 폐쇄된 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀을 개방하고, 대상체에 의해 상기 하부 진공홀이 폐쇄되지 않은 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀을 폐쇄할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 하부 진공홀의 아래에 배치되며 대상체와 접촉하는 복수 개의 다공성 진공홀을 구비하는 접촉 패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치에 있어서, 상기 복수 개의 상부 진공홀, 상기 복수 개의 하부 진공홀 및 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 길이 방향 및 폭 방향 중 적어도 하나 이상으로 복수 개 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치는 내부 유로의 압력과 대상체의 형상에 따라 내부 유로를 용이하게 개폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치는 형상이 변형될 수 있는 멤브레인 밸브를 이용해 간단한 구성으로도 내부 유로를 용이하게 개폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치는 복잡한 볼 밸브 등의 구조를 포함하지 않고도 내부 유로를 용이하게 개폐할 수 있으며, 이를 통해 유지 및 보수 작업을 손쉽게 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치의 일부를 나타낸다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치의 동작을 나타낸다.
도 7 내지 도 10은 공정에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치의 작동 상태를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤브레인 밸브를 나타낸다.
도 12 및 도 13은 멤브레인 형상별로 진공 이송 장치의 시간에 따른 압력 추이를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멤브레인 밸브의 형상을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)의 일부를 나타내고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)의 동작을 나타내고, 도 7 내지 도 10은 공정에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)의 작동 상태를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)는 대상체(O)를 공정과 공정 사이에서 이송하기 위한 장치이다. 진공 이송 장치(10)는 다양한 기술 분야에 이용될 수 있으며, 예를 들어 반도체 패키지를 이송하는 데 이용될 수 있다. 여기서 "진공"은 엄밀한 의미의 진공만을 의미하지 않으며, 대기압보다 낮은 음압(negative pressure) 상태를 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)는 챔버(100), 상부 패널(200), 하부 패널(300), 차폐 패널(400), 접촉 패드(500) 및 음압원(600)을 포함할 수 있다.
챔버(100)는 진공 이송 장치(10)를 지지하며 내부 공간(120)을 구비한다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 챔버(100)는 내부에 상부 패널(200) 및 하부 패널(300)과 차폐 패널(400)이 배치되는 내부 공간(120)을 구비할 수 있다. 또한 챔버(100)의 하부에는 접촉 패드(500)가 배치될 수 있다. 도 1에는 접촉 패드(500)가 챔버(100)의 저면에 배치되는 것으로 나타냈으나, 접촉 패드(500)도 챔버(100)의 내부에 배치될 수 있다.
챔버(100)의 크기 및 형상은 특별히 한정하지 않으며, 대상체(O)의 크기와 형상에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 챔버(100)는 전체적으로 납작한 원기둥 형상을 갖거나, 직육면체 형상을 가질 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 챔버(100)가 길이 방향으로 긴 직육면체 형상을 갖고, 상부 패널(200), 하부 패널(300), 차폐 패널(400), 접촉 패드(500) 및 대상체(O)도 이에 대응되는 형상을 갖는 실시예를 중심으로 설명한다.
일 실시예로 챔버(100)는 하나 이상의 연통홀(110)을 구비할 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 연통홀(110)은 챔버(100)의 상면에 하나 배치되며, 챔버(100)의 내부 공간(120)과 연통하도록 배치될 수 있다. 연통홀(110)은 챔버(100)와 음압원(600)을 연결할 수 있다. 음압원(600)이 작동하면 연통홀(110)을 통해 챔버(100)의 내부 압력이 증감하여 대상체(O)를 이송하는 동작을 실시할 수 있다.
연통홀(110)의 위치는 챔버(100)의 상면으로 국한되지 않는다. 예를 들어 연통홀(110)은 챔버(100)의 측면이나 하면에 하나 이상 형성될 수 있다. 일 실시예로 연통홀(110)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 챔버(100)의 중심부를 포함하도록 1개 배치될 수 있다.
연통홀(110)은 챔버(100)의 내부 공간(120) 전체와 연통하며, 이에 따라 상부 패널(200)에 형성된 복수 개의 상부 진공홀(210) 모두와 연통할 수 있다.
상부 패널(200)은 챔버(100)의 내부 상측에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 상부 패널(200)은 챔버(100)의 내부 공간(120)에 배치되며, 상면이 내부 공간(120)의 상면과 이격하여 배치될 수 있다. 상부 패널(200)은 챔버(100)의 내부 공간(120)의 내측면과 접촉하여 챔버(100)에 끼워 지지될 수 있다.
일 실시예로 상부 패널(200)은 복수 개의 상부 진공홀(210)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상부 진공홀(210)은 상부 패널(200)의 길이 방향을 따라 일렬로 복수 개 배치될 수 있다. 상부 진공홀(210)은 서로 등간격으로 배치되거나 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 상부 진공홀(210)은 내부 공간(120) 및 후술하는 하부 패널(300), 차폐 패널(400)과 연통하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로 상부 진공홀(210)은 원형일 수 있다.
다른 실시예로 상부 진공홀(210)은 상부 패널(200) 상에 복수 개의 열을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 상부 진공홀(210)은 상부 패널(200) 상에 길이 방향과 폭 방향으로 n*m(n 및 m은 서로 동일 또는 상이한 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 다른 실시예로 복수 개의 상부 진공홀(210)은 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 예를 들어 길이 방향으로 배치된 제1열의 복수 개의 상부 진공홀(210)은 이웃하는 제2열의 복수 개의 상부 진공홀(210)의 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해 상부 패널(200)은 상부 진공홀(210) 사이의 간격으로 인해 대상체(O)를 지지하는 힘이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
하부 패널(300)은 챔버(100)의 내부 하측에 배치되며, 또한 상부 패널(200)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 패널(300)은 챔버(100)의 내부 공간(120)에 배치되며, 상면이 상부 패널(200)의 저면과 이격하여 배치될 수 있다. 하부 패널(300)은 챔버(100)의 내부 공간(120)의 내측면과 접촉하여 챔버(100)에 끼워 지지될 수 있다.
일 실시예로 하부 패널(300)은 복수 개의 하부 진공홀(310)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 진공홀(310)은 하부 패널(300)의 길이 방향을 따라 일렬로 복수 개 배치될 수 있다. 하부 진공홀(310)은 서로 등간격으로 배치되거나 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 하부 진공홀(310)은 상부 진공홀(210) 및 멤브레인 밸브(410)와 연통하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로 하부 진공홀(310)은 원형일 수 있다.
일 실시예로 하부 진공홀(310)은 상부 진공홀(210)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 예를 들어 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 평면에서 보았을 때 상부 진공홀(210)은 하부 진공홀(310)의 내측에 배치될 수 있다. 또한 하부 진공홀(310)은 상부 진공홀(210)은 동심으로 배치될 수 있다.
다른 실시예로 하부 진공홀(310)은 하부 패널(300) 상에 복수 개의 열을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 하부 진공홀(310)은 하부 패널(300) 상에 길이 방향과 폭 방향으로 n*m(n 및 m은 서로 동일 또는 상이한 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 다른 실시예로 복수 개의 하부 진공홀(310)은 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 예를 들어 길이 방향으로 배치된 제1열의 복수 개의 하부 진공홀(310)은 이웃하는 제2열의 복수 개의 하부 진공홀(310)의 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해 하부 패널(300)은 하부 진공홀(310) 사이의 간격으로 인해 대상체(O)를 지지하는 힘이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예로 하부 진공홀(310)은 상부 진공홀(210)보다 깊게 형성될 수 있다. 예를 들어 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 하부 패널(300)의 두께는 상부 패널(200)의 두께보다 두꺼우며, 하부 진공홀(310)의 깊이도 상부 진공홀(210)의 깊이보다 깊을 수 있다. 이를 통해 하부 진공홀(310)의 깊이를 충분히 확보하여, 차폐 패널(400)의 멤브레인 밸브(410)가 원활히 움직이도록 할 수 있다.
일 실시예로 하부 진공홀(310)은 상부 진공홀(210) 및 연통홀(110)과 함께 내부 유로를 형성할 수 있다. 음압원(600)이 작동하면 하부 진공홀(310), 상부 진공홀(210) 및 연통홀(110)을 따라 형성되는 내부 유로의 압력이 낮아지고, 이에 따라 대상체(O)를 흡착 지지할 수 있다.
차폐 패널(400)은 상부 패널(200)과 하부 패널(300)의 사이에 배치되어, 상부 패널(200)과 하부 패널(300)을 선택적으로 개폐한다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 차폐 패널(400)은 상부 패널(200)과 하부 패널(300) 사이에 배치되는 플레이트로서, 음압원(600)의 작동 상태에 따라 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310) 사이를 개폐할 수 있다.
일 실시예로 차폐 패널(400)은 복수 개의 멤브레인 밸브(410)를 포함할 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 멤브레인 밸브(410)는 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)에 대응되도록 배치될 수 있다. 멤브레인 밸브(410)는 고무, 실리콘 등 가요성 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라 음압원(600)이 작동하지 않을 때는 멤브레인 밸브(410)가 자중에 의해 하부 진공홀(310)의 내측을 향해 휘어지고, 음압원(600)에 의해 내부 유로의 압력이 대기압보다 낮아지면 멤브레인 밸브(410)가 위로 상승하여 상부 진공홀(210)을 폐쇄할 수 있다.
일 실시예로 멤브레인 밸브(410)는 차폐 패널(400)의 길이 방향을 따라 일렬로 복수 개 배치될 수 있다. 멤브레인 밸브(410)는 서로 등간격으로 배치되거나 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 멤브레인 밸브(410)는 상부 진공홀(210) 및 하부 진공홀(310)과 연통하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로 멤브레인 밸브(410)는 원형일 수 있다.
다른 실시예로 멤브레인 밸브(410)는 차폐 패널(400) 상에 복수 개의 열을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 멤브레인 밸브(410)는 차폐 패널(400) 상에 길이 방향과 폭 방향으로 n*m(n 및 m은 서로 동일 또는 상이한 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 다른 실시예로 복수 개의 멤브레인 밸브(410)는 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 예를 들어 길이 방향으로 배치된 제1열의 복수 개의 멤브레인 밸브(410)는 이웃하는 제2열의 복수 개의 멤브레인 밸브(410)의 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해 차폐 패널(400)은 멤브레인 밸브(410) 사이의 간격으로 인해 대상체(O)를 지지하는 힘이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예로 멤브레인 밸브(410)는 본체부(411), 연결부(412) 및 절개부(413)를 포함할 수 있다.
본체부(411)는 멤브레인 밸브(410)의 중앙에 형성되며 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)을 직접 개폐한다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 내부 유로의 압력이 대기압보다 낮아지면 본체부(411)가 상승하면서 상부 진공홀(210)의 저면과 접촉하게 된다. 이에 따라 상부 진공홀(210)이 폐쇄될 수 있다. 그리고 도 4에 나타낸 바와 같이, 음압원(600)이 작동하지 않는 상태에서는 본체부(411)가 자중에 의해 아래로 휘어지고 상부 진공홀(210)이 개방된다. 일 실시예로 본체부(411)는 원형일 수 있다.
일 실시예로 본체부(411)는 상부 진공홀(210) 및 하부 진공홀(310)에 대응되도록 형성되며, 또한 상부 진공홀(210) 및 하부 진공홀(310)과 동심으로 배치될 수 있다.
일 실시예로 본체부(411)는 상부 진공홀(210)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 이에 따라 내부 유로의 압력이 대기압보다 낮아져 본체부(411)가 상승하더라도, 본체부(411)가 상부 진공홀(210)의 저면 가장자리와 접촉하게 된다. 이를 통해 본체부(411)가 상부 진공홀(210)의 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다. 또한 본체부(411)는 하부 진공홀(310)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 이를 통해 본체부(411)가 하부 진공홀(310)을 향해 자연스럽게 하강할 수 있다.
연결부(412)는 본체부(411)를 멤브레인 밸브(410)에 지지한다. 예를 들어 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 연결부(412)는 절개부(413)의 사이에 배치되며 본체부(411)를 멤브레인 밸브(410)에 연결하여 지지하도록 한다. 이를 통해 본체부(411)는 연결부(412)를 중심으로 구부러질 수 있다.
일 실시예로 연결부(412)는 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)의 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 연결부(412)는 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)의 외측에 배치되어, 상부 패널(200)과 하부 패널(300)에 의해 지지될 수 있다. 이를 통해 멤브레인 밸브(410)가 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
절개부(413)는 본체부(411)와 멤브레인 밸브(410) 사이에 소정의 간격으로 형성된다. 예를 들어 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 절개부(413)는 본체부(411)의 외측 가장자리를 따라 형성되며 본체부(411)를 둘러싸는 멤브레인 밸브(410)의 내측 사이에 소정의 간격을 형성한다. 이를 통해 본체부(411)가 내부 유로의 압력에 따라 자유롭게 변형될 수 있다.
일 실시예로 상부 진공홀(210), 하부 진공홀(310) 및 멤브레인 밸브(410)는 밸브 어셈블리(VA)를 형성할 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각의 상부 진공홀(210), 하부 진공홀(310) 및 멤브레인 밸브(410)는 높이 방향으로 서로 대응되도록 배치되어 각각의 밸브 어셈블리(VA)를 형성할 수 있다. 밸브 어셈블리(VA)는 음압원(600)의 작동에 따른 내부 유로의 압력과 대상체(O)와 접촉했는지 여부에 따라 내부 유로를 개방 및 폐쇄할 수 있다.
일 실시예로 밸브 어셈블리(VA)는 다른 밸브 어셈블리(VA)와 독립하여 존재할 수 있다. 예를 들어 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 각각의 상부 진공홀(210)은 상부 패널(200) 상에 서로 독립적으로 형성되며 이웃하는 상부 진공홀(210)과 연통하지 않는다. 마찬가지로 각각의 하부 진공홀(310)은 하부 패널(300) 상에 서로 독립적으로 형성되며 이웃하는 하부 진공홀(310)과 연통하지 않는다. 또한 각각의 멤브레인 밸브(410)도 차폐 패널(400) 상에 서로 독립적으로 형성되며 이웃하는 멤브레인 밸브(410)와 연통하지 않을 수 있다. 이에 따라 각각의 밸브 어셈블리(VA)는 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 따라서 대상체(O)의 형상(예를 들어 관통홀(H)의 유무)에 따라 각각의 밸브 어셈블리(VA)는 서로 독립적으로 작동하여 내부 유로를 개폐할 수 있다.
접촉 패드(500)는 챔버(100)의 아래에 배치되어 대상체(O)와 직접 접촉한다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 접촉 패드(500)는 챔버(100)의 아래, 보다 구체적으로 하부 패널(300)의 아래에 배치된다. 접촉 패드(500)는 복수 개의 다공성 진공홀(510)을 포함하며, 이를 통해 음압원(600)이 작동하면 대상체(O)를 흡착 지지할 수 있다.
일 실시예로 접촉 패드(500)는 변형 가능한 연성 소재로 이루어져, 대상체(O)의 상면과 부드럽게 접촉하면서 다공성 진공홀(510)로 대상체(O)를 흡착 지지할 수 있다.
음압원(600)은 하나 이상의 연통홀(110)을 통해 챔버(100)와 연결되어, 내부 유로의 압력을 조절한다. 음압원(600)이 작동하지 않을 때는 내부 유로의 압력은 대기압과 동일할 수 있으며, 이 상태에서 멤브레인 밸브(410)는 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)을 개방한다.
다음 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)의 동작을 설명한다.
먼저 진공 이송 장치(10) 또는 음압원(600)이 작동하지 않는 상태에서 멤브레인 밸브(410)는 도 7에 나타낸 바와 같이 아래로 하강한다. 보다 구체적으로 음압원(600)이 작동하지 않음에 따라 내부 유로의 압력은 대기압과 동일할 수 있다. 이에 따라 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 멤브레인 밸브(410)는 자중에 의해 아래로 하강한다. 멤브레인 밸브(410)가 상부 진공홀(210)을 폐쇄하지 않음에 따라 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)이 연통한다.
다음 음압원(600)이 작동하여 내부 유로의 압력이 하강한다. 내부 공간(120)의 압력이 하강함에 따라 멤브레인 밸브(410)가 압력 차이에 의해 상승하여 상부 진공홀(210)을 폐쇄한다. 보다 구체적으로 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 음압원(600)이 작동하면서 챔버(100)의 내부와 외부에 압력 차이가 발생하고, 이로 인해 본체부(411)가 연결부(412)를 중심으로 상승하여 상부 진공홀(210)을 폐쇄한다. 이때 본체부(411)는 상부 진공홀(210)의 저면 가장자리와 접촉할 수 있다.
일 실시예로 내부 유로의 압력이 충분히 하강하여 대상체(O)를 지지할 수 있을 정도의 음압 분위기가 만들어지면 음압원(600)은 작동을 정지할 수 있다. 이에 따라 도 9에 나타낸 바와 같이, 멤브레인 밸브(410)는 다시 하강하여 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)을 연통할 수 있다.
이 상태에서 대상체(O)와 접촉 패드(500)가 접촉한다. 예를 들어 진공 이송 장치(10)가 대상체(O)의 위로 이동하여 대상체(O)를 지지하거나, 대상체(O)가 진공 이송 장치(10)의 아래로 이송될 수 있다. 전술한 바와 같이, 내부 유로에는 음압이 형성된 상태이며 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)이 연통된 상태이므로 대상체(O)가 접촉 패드(500)와 접촉하면 내부 유로의 음압에 의해 대상체(O)가 흡착 지지된다.
일 실시예로 대상체(O)의 일부에 관통홀(H)이 형성되어 있는 경우, 밸브 어셈블리(VA)는 관통홀(H)의 위치에 따라 개폐될 수 있다. 예를 들어 도 10에 나타낸 바와 같이, 대상체(O)는 복수 개의 관통홀(H)을 갖는 부재일 수 있다. 이에 따라 관통홀(H)에 대응되는 밸브 어셈블리(VA)의 멤브레인 밸브(410)는 관통홀(H)에서 유입되는 공기 흐름에 의해 상승하여 상부 진공홀(210)을 폐쇄할 수 있다. 그리고 관통홀(H)이 형성되어 있지 않은 위치의 밸브 어셈블리(VA)의 멤브레인 밸브(410)는 하부 진공홀(310)이 대상체(O)에 의해 폐쇄되지 않으므로 멤브레인 밸브(410)는 아래로 하강한 상태를 유지하여, 상부 진공홀(210)과 하부 진공홀(310)을 연통시킨다. 전술한 바와 같이, 복수 개의 밸브 어셈블리(VA)는 서로 독립적으로 형성되므로, 각각의 밸브 어셈블리(VA)는 하면이 대상체(O)에 의해 막혀 있는지 또는 관통홀(H)에 의해 개방되어 있는지 여부에 따라 독립적으로 작동할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 이송 장치(10)는 내부 유로의 압력에 따라 내부 유로를 선택적으로 개폐하는 차폐 패널(400)을 통해 공기 흐름을 용이하게 제어할 수 있다. 또한 차폐 패널(400)은 내외부의 압력 차이에 의해 상승 또는 하강하는 멤브레인 밸브(410)를 구비함으로써 간단한 구성으로도 내부 유로를 용이하게 개폐할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤브레인 밸브(410A)를 나타낸다.
멤브레인 밸브(410A)는 본체부(411A), 연결부(412A), 절개부(413A) 및 개구(414A)를 포함할 수 있다. 본체부(411A), 연결부(412A) 및 절개부(413A)는 전술한 실시예에 따른 본체부(411), 연결부(412) 및 절개부(413)와 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.
개구(414A)는 본체부(411A)에 하나 이상 형성될 수 있다. 개구(414A)는 본체부(411A)보다 작은 크기를 갖는 구멍으로, 적어도 1개가 본체부(411A)의 중심을 포함하도록 배치될 수 있다. 개구(414A)가 본체부(411A)에 형성됨으로써, 멤브레인 밸브(410A)를 보다 정교하게 제어할 수 있다.
보다 구체적으로 도 12는 개구(414A)가 없는 멤브레인 밸브(410)를 이용하여 내부 유로의 압력을 제어하는 경우에, 시간에 따른 내부 유로의 압력 상태를 나타낸다. 또한 도 13은 개구(414A)가 있는 멤브레인 밸브(410A)를 이용하여 내부 유로의 압력을 제어하는 경우에, 시간에 따른 내부 유로의 압력 상태를 나타낸다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 개구(414A)가 없는 멤브레인 밸브(410)는 완전 폐쇄와 완전 개방 사이에 시간 지연이 거의 발생하지 않는다. 이로 인해 멤브레인 밸브(410)의 완전 폐쇄와 완전 개방을 명확히 구분하기 어려워, 엄밀한 제어가 쉽지 않다.
반면 도 13에 나타낸 바와 같이, 개구(414A)가 있는 멤브레인 밸브(410A)는 개구(414A)로 인해 개폐 과정에서 공기의 유실이 발생하고 이로 인해 멤브레인 밸브(410A)의 완전 폐쇄와 완전 개방 사이에 약간의 시간 지연이 생긴다. 해당 구간을 통해 멤브레인 밸브(410A)의 완전 폐쇄와 완전 개방을 명확히 구분함으로써, 멤브레인 밸브(410A)를 정교하게 제어할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멤브레인 밸브(410B, 410C, 410D)의 형상을 나타낸다.
도 14의 (a)는 사각형의 본체부(411B)를 포함할 수 있다. 본체부(411B)의 한쪽 변은 연결부(412B)를 통해 멤브레인 밸브(410B)와 연결되며, 본체부(411B)의 나머지 변을 둘러싸도록 절개부(413B)가 형성될 수 있다. 또한 본체부(411B)에는 개구(414B)가 형성될 수 있다.
도 14의 (b)는 삼각형의 본체부(411C)를 포함할 수 있다. 본체부(411C)의 가장 긴 변이 연결부(412C)를 통해 멤브레인 밸브(410C)와 연결되며, 본체부(411C)의 나머지 변을 둘러싸도록 절개부(413C)가 형성될 수 있다. 또한 본체부(411C)에는 개구(414C)가 형성될 수 있다.
도 14의 (c)는 복수 개의 본체부(411D)를 포함할 수 있다. 예를 들어 서로 동일한 크기와 형성을 갖는 4개의 본체부(411D)를 포함할 수 있다. 4개의 본체부(411D)는 각각 멤브레인 밸브(410D)와 연결되며, 4개의 본체부(411D)의 가장자리를 따라 절개부(413D)가 X자로 형성될 수 있다. 각각의 본체부(411D)는 절개부(413D)를 통해 서로 이격될 수 있다. 이를 통해 어느 하나의 본체부(411D)가 비정상적으로 작동하더라도, 나머지 본체부(411D)를 통해 멤브레인 밸브(410D)의 작동 상태를 유지할 수 있다. 또한 각각의 본체부(411D)는 개구(414D)를 포함할 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
10: 진공 이송 장체
100: 챔버
200: 상부 패널
300: 하부 패널
400: 차폐 패널
500: 접촉 패드
600: 음압원

Claims (14)

  1. 하나 이상의 연통홀을 구비하는 챔버;
    상기 챔버의 내부에 배치되며 복수 개의 상부 진공홀을 구비하는 상부 패널;
    상기 상부 패널의 아래에 배치되며 복수 개의 하부 진공홀을 구비하는 하부 패널;
    상기 하나 이상의 연통홀과 연결되며, 상기 복수 개의 하부 진공홀, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 하나 이상의 연통홀 사이에서 연장되는 내부 유로의 압력을 조절하는 음압원; 및
    상기 상부 패널과 상기 하부 패널 사이에 배치되며, 상기 복수 개의 상부 진공홀 및 상기 복수 개의 하부 진공홀에 대응되도록 복수 개 배치되어 상기 내부 유로의 압력에 따라 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 선택적으로 개폐하는 복수 개의 멤브레인 밸브를 구비하는 차폐 패널;을 포함하고,
    상기 멤브레인 밸브는 복수 개의 본체부, 상기 복수 개의 본체부를 상기 차폐 패널과 연결하는 복수 개의 연결부 및 상기 복수 개의 본체부의 가장자리의 적어도 일부를 따라 형성되는 절개부를 포함하고,
    각각의 상기 복수 개의 본체부는, 상기 절개부를 기준으로 서로 이격되고, 상기 내부 유로의 압력에 따라 상기 복수 개의 연결부를 중심으로 구부러져 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개폐하고, 개구를 포함하는, 진공 이송 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인 밸브가 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 폐쇄할 때, 상기 본체부는 상면이 상기 상부 진공홀의 가장자리 저면과 접촉하고,
    상기 멤브레인 밸브가 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개방할 때, 상기 본체부는 자중에 의해 상기 하부 진공홀의 내부 공간으로 하강하는, 진공 이송 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 상부 진공홀 및 상기 하부 진공홀의 외측에 배치되는, 진공 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 진공홀, 상기 하부 진공홀 및 상기 멤브레인 밸브는 동심으로 배치되는, 진공 이송 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 면적은 상기 하부 진공홀의 면적보다 작고 상기 상부 진공홀의 면적보다 큰, 진공 이송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 음압원이 작동하지 않는 경우, 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 개방하고, 상기 음압원이 작동하는 경우, 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀과 상기 하부 진공홀을 폐쇄하는, 진공 이송 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 음압원은 상기 내부 유로에 일정 수준 이상의 음압이 형성되면 작동을 중지하는, 진공 이송 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상부 진공홀, 상기 하부 진공홀 및 상기 멤브레인 밸브는 밸브 어셈블리를 형성하고,
    상기 밸브 어셈블리는 서로 독립된 영역을 형성하는, 진공 이송 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 음압원이 작동하는 상태에서, 대상체에 의해 상기 하부 진공홀이 폐쇄된 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀을 개방하고, 대상체에 의해 상기 하부 진공홀이 폐쇄되지 않은 멤브레인 밸브는 상기 상부 진공홀을 폐쇄하는, 진공 이송 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하부 진공홀의 아래에 배치되며 대상체와 접촉하는 복수 개의 다공성 진공홀을 구비하는 접촉 패드를 더 포함하는, 진공 이송 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 상부 진공홀, 상기 복수 개의 하부 진공홀 및 상기 복수 개의 멤브레인 밸브는 길이 방향 및 폭 방향 중 적어도 하나 이상으로 복수 개 배치되는, 진공 이송 장치.
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