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클린룸 내 다관절 로봇 주위의 유동해석
Flow Analysis around the Multi-beam Robot in a Clean Room 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.24 no.3, 2015년, pp.122 - 127  

이석영 (인하공업전문대학 기계과)

초록
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본 연구에서는 클린룸에서의 3차원 유동해석을 수행하였다. 로봇실험 장치에서 로봇의 움직임에 의해 형성되는 유동장에 대한 수치적인 분석을 본 연구에서는 다루고 있으며, 클린룸에서 로봇의 움직임에 대한 영향을 분진이 쌓이는 영역을 찾기 위해서 진행된다. 다관절 로봇의 움직임에 의해 생성되는 바닥 표면의 분진은 유동장 분석에 의해 예측될 수 있으며, 해석결과는 커다란 스월유동이 움직이는 로봇 주위에서 생성된다고 분석된다. 따라서, 가장 바람직한 유동 조건은 공기의 입구와 출구부의 위치를 다시 정하여 유동속도를 변화시키면서 검토해야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We carried out three-dimensional flow analysis in a clean room. Flow field in a robot experiment system, induced from the moving robot, is numerically studied in this paper. The effects of moving robot in a clean room are investigated in order to find the section of dust accumulation. Contamination ...

주제어

#클린룸   #움직이는 로봇   #유동해석   #먼지  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이러한 클린룸내 청정 제조기술은 입자에 의한 패널 오염을 최소화하기 위해서는 상부의 팬필터유닛에서 내려오는 하강기류에 의해 오염 입자가 공기와 함께 배출될 수 있도록 시스템을 운영하여야 하며, 이를 위해 일정 공간 내에서 움직이고 있는 로봇의 이동에 의한 기류변화를 예측할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 움직이는 다관절 로봇이 설치된 클린룸 내부의 3차원 유동장 해석을 통해 내부의 유동을 분석하여 바닥에 누적되는 먼지의 영역을 예측하여 청정도를 위한 개선기술을 위한 자료로 활용하여 오염에 대한 문제점을 해결하고자 한다.(4),(5),(6) 이를 위해 상용 유동해석 프로그램인 ANSYS CFX v16을 사용하여 클린룸에 대한 기류분포를 계산하여 분석하였다.

가설 설정

  • 입구조건으로 클린룸 상부에 설치된 35개의 팬필터 유닛에 0.4m/s의 공기속도를 부여하였고 출구는 바닥의 150mm틈새에 내·외부 기압차가 없는 것으로 가정하였으며, 외부기압과 온도는 각각 1atm, 20℃로 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공정마다 존재하는 기구와 로봇이 움직일 때 무엇이 발생하게 되는가? 제품을 생산하기 위해서는 여러 공정이 있고 각 공정마다 움직이고 있는 기구와 로봇이 존재한다. 이러한 기구나 로봇이 움직일 때 기계적인 마찰이 필연적으로 동반되며 분진이 발생하게 된다.(1),(2),(3) LCD 또는 반도체를 제조하는 기술 개발이 세계 수위를 차지하고 있는 반면, 그 기술적 기반이 되는 청정 제조기술의 높은 수입 의존도에 의한 많은 불이익은 우리나라의 많은 산업이 안고 있는 구조적 문제점이 아닐 수 없다.
정밀한 제조가 요구되는 제품에 대해 불량으로 인한 생산성을 저하시키는 최대 요인 중 한 가지는? 정밀한 제조가 요구되는 제품에 대해 불량으로 인한 생산성을 저하시키는 최대 요인 중 한 가지는 입자에 의한 오염이다. 제품을 생산하기 위해서는 여러 공정이 있고 각 공정마다 움직이고 있는 기구와 로봇이 존재한다.
제품을 생산하기 위해서 무엇이 존재하는가? 정밀한 제조가 요구되는 제품에 대해 불량으로 인한 생산성을 저하시키는 최대 요인 중 한 가지는 입자에 의한 오염이다. 제품을 생산하기 위해서는 여러 공정이 있고 각 공정마다 움직이고 있는 기구와 로봇이 존재한다. 이러한 기구나 로봇이 움직일 때 기계적인 마찰이 필연적으로 동반되며 분진이 발생하게 된다.
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참고문헌 (6)

  1. Ik Tae Im, Hyun Joo Jun, Kwang Sun Kim, Numerical study on the air-cushion glass transportation unit for LCD panels, Semiconductor and Display, Vol 5, No1, pp.27-31, 2006. 

  2. Hyunjoo Jun, Kwang-Sun Kim, Ik-Tae Im,, Numerical study on the air-cushion unit for transportation of large-sized glass plate, Semiconductor and Display Vol 6, No1, pp.59-64, 2007. 

  3. Isobe, H., Fushimi, M., Ootsuka, M., Kyusojin, A., Non-Contact Transportation of Flat Panel Substrate by Combined Ultrasonic Acoustic Viscous and Aerostatic Forces, Int. J. of the Korean Society of Precision Engineering., Vol. 8, No. 2, pp.44-48, 2007. 

  4. Bailey, D.A., Martino, P.M. and Arsenault, B.R.., 1992, "Computational Fluid Dynamics Analysis of Clean Room," Proceedings Fluent Ciser's Group Meeting, pp. 357-376, October, 1992. 12-15, Vermont, USA 

  5. Sturgis, F. J., "Simulation of Air Flow Through the KODAK Automated Disk Library", Proceedings Fluent User's Group Meeting, pp. 335-356, October 12-15, Vermont, USA, 1992. 

  6. Mira, A., "Heat Sink Design and 3-D Cabinet Cooling Analysis, "Procecdings Fluent Uscr's Group Meeting, pp. 399-411, October 12-15, Vemlont, USA, 1992. 

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