JP2023086646A - Liquid injection and extraction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体注入及び抽出装置に関する。特に、本発明は、容器の開口に導管、撹拌翼等の棒状体を自動で挿入することができる液体注入及び抽出装置に関する。 The present invention relates to liquid injection and extraction devices. In particular, the present invention relates to a liquid injection/extraction apparatus capable of automatically inserting rod-shaped bodies such as conduits and stirring impellers into openings of containers.
様々な技術分野の工場等において、タンク、ドラム等の容器から液体を自動で抜き出す装置が用いられている。例えば、半導体製造プロセス等で用いられる研磨スラリー、及び洗浄液、めっき液等の薬液(ケミカル)をドラムから自動で抽出する装置が用いられている。 2. Description of the Related Art Devices for automatically extracting liquid from containers such as tanks and drums are used in factories and the like in various technical fields. For example, an apparatus is used that automatically extracts polishing slurry used in a semiconductor manufacturing process or the like, and chemicals such as a cleaning liquid and a plating liquid from a drum.
例えば、半導体製造プロセス等で用いられる研磨スラリーに関して、特許文献1は、液体を提供できる研磨液供給装置を開示している。 For example, regarding polishing slurry used in semiconductor manufacturing processes and the like, Patent Literature 1 discloses a polishing liquid supply device capable of supplying liquid.
特許文献1のような装置においては、薬液を含むドラムは、開口をその上面に有しており、開口に薬液抽出用の導管を挿入することで、導管から薬液を抜き出すことができる。また、開口には、薬液抽出用の導管の他にも、撹拌翼を挿入したり、内部を加圧するためのガス管を挿入したりすることがある。 In a device such as Patent Document 1, a drum containing a chemical solution has an opening on its upper surface, and by inserting a conduit for extracting the chemical solution into the opening, the chemical solution can be extracted from the conduit. In addition to the conduit for extracting the chemical solution, the opening may be used to insert a stirring blade or a gas pipe for pressurizing the inside.
容器の上面にある開口に導管、撹拌翼等の棒状体を挿入する工程は手動で行うことができる。しかし、近年、無人搬送車(AGV)等を用いて薬液を含む容器を、薬液を抽出する位置まで搬送する場合があり、この場合、開口に棒状体を挿入する工程も全自動で行われることが望まれている。 The step of inserting rod-shaped bodies such as conduits and stirring blades into the openings on the upper surface of the container can be performed manually. However, in recent years, there are cases where a container containing a chemical solution is transported to a position where the chemical solution is extracted using an automatic guided vehicle (AGV) or the like. is desired.
また、薬液を使用する工場において行われる薬液を抽出する工程だけではなく、薬液を製造する工場において行われる薬液を注入する工程においても、全自動で行われることが好ましく、この場合にも、容器上面の開口に棒状体を挿入する工程が全自動で行われることが望まれている。 In addition, not only the process of extracting the chemical solution performed in the factory where the chemical solution is used, but also the process of injecting the chemical solution performed in the factory where the chemical solution is manufactured, is preferably performed fully automatically. It is desired that the process of inserting the rod-shaped body into the opening in the upper surface be performed fully automatically.
そこで、本発明は、容器の開口に導管等の棒状体を自動で挿入することができる液体注入及び抽出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid injection and extraction apparatus capable of automatically inserting a rod-shaped body such as a conduit into an opening of a container.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置は、上面に開口を有する容器に棒状体を自動で挿入して、前記容器に液体を注入し又は前記容器から液体を抽出する、液体注入及び抽出装置であって、
前記容器の開口の位置を計測することができる計測システム、
前記容器の上部に存在しており、前記計測システムによって計測した位置まで前記棒状体を移動させることができる棒状体提供システム、
及び
これらの動作を制御するための制御システム、
を具備する。
In one embodiment, the liquid injection and extraction device is a liquid injection and extraction device that automatically inserts a rod-shaped body into a container having an opening on the top surface to inject liquid into or extract liquid from the container. and
a measurement system capable of measuring the position of the opening of the container;
A rod-shaped object providing system that exists in the upper part of the container and can move the rod-shaped object to the position measured by the measurement system;
and a control system for controlling these operations,
Equipped with
液体注入及び抽出装置に挿入する棒状体を提供する装置は、工場内の決められた位置に配置され、大きく移動させることができない。例えば、棒状体は液体を注入又は抽出する導管であり、これは工場内の決められた位置にのみ設置される。そのため、棒状体を容器に挿入させるためには、容器を棒状体提供システムの付近に移動させる必要がある。また、容器には数百キロの液体が含まれている場合があり、容器を人力で移動させることは非常に困難が伴う。そこで、無人搬送車(AGV)等を用いて容器を移動させることが検討されている。 Devices that provide rods for insertion into liquid injection and extraction devices are located at fixed locations within the factory and cannot be moved significantly. For example, rods are conduits for injecting or extracting liquids, which are installed only at defined locations within the factory. Therefore, in order to insert the rod-shaped body into the container, it is necessary to move the container to the vicinity of the rod-shaped body providing system. Moreover, the container may contain hundreds of kilograms of liquid, and it is very difficult to move the container manually. Therefore, it is being considered to move the container using an automatic guided vehicle (AGV) or the like.
容器を棒状体提供システムの付近にまで移動させた後、開口に棒状体を挿入する工程も全自動で行う場合、棒状体の真下に容器の開口を配置して、棒状体を下方向に移動させる必要がある。ここで、容器の開口の径と棒状体の径とがほぼ同一で、ミリ単位で位置合わせをする必要がある場合には、その位置合わせを非常に高い精度で行う必要がある。特に、容器が樹脂製のドラムである場合、成形誤差が大きく、開口の位置が1cm程度ずれることがありうる。 After the container is moved to the vicinity of the rod-shaped body providing system, when the step of inserting the rod-shaped body into the opening is also performed fully automatically, the opening of the container is arranged directly below the rod-shaped body, and the rod-shaped body is moved downward. need to let Here, when the diameter of the opening of the container and the diameter of the rod-shaped body are substantially the same and it is necessary to align them in units of millimeters, it is necessary to align them with very high accuracy. In particular, when the container is a drum made of resin, the molding error is large, and the position of the opening may be shifted by about 1 cm.
そこで、この実施形態においては、容器の開口の位置を計測できる計測システムを用いて容器の開口の位置を計測した上で、開口の真上の位置まで棒状体を移動できる棒状体提供システムを組み合わせる。それにより、開口と棒状体との水平方向の位置をミリ単位で位置合わせすることができる。 Therefore, in this embodiment, after measuring the position of the opening of the container using a measuring system capable of measuring the position of the opening of the container, a rod-shaped body providing system capable of moving the rod-shaped body to a position directly above the opening is combined. . Thereby, the horizontal positions of the opening and the bar can be aligned in units of millimeters.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置は、容器を平面方向及び/又は周方向に移動させることができる容器位置変更システムをさらに具備する。 In one embodiment, the liquid injection and extraction device further comprises a container repositioning system capable of planar and/or circumferential movement of the container.
容器の上部に存在している棒状体提供システムは、例えば、容器に開口が複数存在しておりそれぞれの開口に棒状体を挿入する必要がある場合には、複数の棒状体提供システムが必要になる。例えば、1つの開口に液体抽出用の導管を挿入し、他の1つの開口に撹拌翼を挿入する必要がある場合、少なくとも2つの棒状体提供システムが容器の上部に存在することになる。この場合、それらが互いに衝突するため、棒状体提供システムの水平移動距離に制限ができる場合がある。 The rod-shaped body providing system present in the upper part of the container, for example, when the container has a plurality of openings and it is necessary to insert a rod-shaped body into each opening, a plurality of rod-shaped body providing systems are required. Become. For example, if it is necessary to insert a conduit for liquid extraction in one opening and a stirrer blade in another opening, there will be at least two rod-providing systems at the top of the container. In this case, since they collide with each other, it may be possible to limit the horizontal movement distance of the rod-shaped object providing system.
また、1つの開口に1つの棒状体を挿入するだけであったとしても、工場内にそのスペースを確保できない等の理由により、棒状体提供システムの水平移動距離に制限ができる場合がある。したがって、このような場合には、開口と棒状体との初期位置が離れすぎてしまうと、自動での位置合わせができなくなることがある。 In addition, even if only one rod is inserted into one opening, the horizontal movement distance of the rod-shaped body providing system may be limited due to reasons such as the lack of space in the factory. Therefore, in such a case, if the initial positions of the opening and the bar are too far apart, automatic alignment may not be possible.
そこで、本実施形態においては、容器を平面方向及び/又は周方向に移動させることができる容器位置変更システムを、さらに組み合わせることによって、棒状体提供システムの水平移動距離に制限がある場合であっても、容器の開口自体を棒状体提供システムの近くにまで移動させることで、棒状体提供システムの移動距離を最小限にして、開口の真上の位置まで棒状体を容易に移動できるようにした。 Therefore, in this embodiment, by further combining a container position changing system capable of moving the container in the planar direction and/or the circumferential direction, even when the horizontal movement distance of the rod-shaped body providing system is limited, Also, by moving the opening itself of the container to the vicinity of the rod-shaped body providing system, the movement distance of the rod-shaped body providing system is minimized, and the rod-shaped body can be easily moved to the position directly above the opening. .
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置の容器位置変更システムは、ターンテーブルを含む。 In one embodiment, the container repositioning system of the liquid injection and extraction device includes a turntable.
AGV等を用いて容器を移動させる場合には、容器の置き場まで容器を移動させることはできても、容器は任意の方向を向いてしまう。それに対して、この実施形態であれば、容器の向きを意図した位置に容易に配置できるようになるため好ましい。 When a container is moved using an AGV or the like, the container faces in an arbitrary direction even though the container can be moved to the place where the container is placed. In contrast, this embodiment is preferable because it allows the container to be easily placed in the intended position.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置に用いられる容器の開口は2つ以上存在しており、液体注入及び抽出装置は、それぞれの開口に対応する前記棒状体提供システムを含む。 In one embodiment, there are two or more openings in the container used for the liquid injection and extraction device, and the liquid injection and extraction device includes said rod providing system corresponding to each opening.
容器の開口が2つ以上存在しており、棒状体提供システムが複数ある場合には、それらが互いに衝突するため、棒状体提供システムの水平移動距離に制限ができる。それに対して、この液体注入及び抽出装置は、容器位置変更システムが容器を平面方向及び/又は周方向に移動させることができるため、棒状体提供システムの移動距離を最小限にすることができるため好ましい。 If there are two or more openings in the container and there are a plurality of rod-shaped body providing systems, they collide with each other, so that the horizontal movement distance of the rod-shaped body providing system can be limited. In contrast, in this liquid injection and extraction device, the container position changing system can move the container in the planar direction and/or the circumferential direction, so that the movement distance of the rod-shaped body providing system can be minimized. preferable.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置の計測システムは、カメラ及び前記カメラで撮影した画像を処理する画像処理装置を含む。 In one embodiment, a liquid injection and extraction device metrology system includes a camera and an image processor for processing images captured by the camera.
計測システムが、カメラ及び前記カメラで撮影した画像を処理する画像処理装置を具備する場合には、非常に高精度の計測が可能であり、このようなシステムは市販されているため入手が容易であり、また棒状体提供システムと制御システムとの接続が容易であるため好ましい。 When the measurement system is equipped with a camera and an image processing device for processing the image taken by the camera, very high-precision measurement is possible, and such a system is commercially available and easy to obtain. It is preferable because it is easy to connect the rod-shaped body providing system and the control system.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置は、その棒状体が撹拌翼を含む。 In one embodiment, the liquid injection and extraction device includes a stirring impeller in its rod.
液体注入及び抽出装置に、挿入する棒状体が撹拌翼である場合、特に液体抽出工程において分散液を抽出する際に非常に有用である。 When the rod-shaped body to be inserted into the liquid injection and extraction device is a stirring blade, it is very useful especially when extracting the dispersion liquid in the liquid extraction process.
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置は、前記撹拌翼を傾けるための傾斜機構を具備する。 In one embodiment, the liquid injection and extraction device comprises a tilting mechanism for tilting said impeller.
このような実施形態においては、特に開口が容器の中央部に存在せず、かつ液体抽出工程において分散液を抽出する際に、容器の中央位置付近にまで撹拌翼を近づけた上で、分散液を撹拌できるようになるため、非常に有用である。 In such an embodiment, the opening is not particularly present in the central portion of the container, and when extracting the dispersion in the liquid extraction step, the stirring blade is brought close to the vicinity of the central position of the container, and the dispersion is It is very useful because it becomes possible to stir the
1つの実施形態において、液体注入及び抽出装置で用いられる容器は、100リットル以上1000リットル以下の液体を含むことができる。 In one embodiment, the container used in the liquid injection and extraction apparatus can contain between 100 and 1000 liters of liquid.
このような実施形態においては、人力での容器の運搬が台車等を用いたとしても非常に困難である一方で、AGV等を用いて容器を移動できる範囲の重量であるため好ましい。 In such an embodiment, it is very difficult to transport the container manually even with a trolley or the like.
1つの実施形態においては、液体注入及び抽出装置で注入又は抽出される液体は、半導体製造プロセスで用いられる研磨スラリー又は薬液(ケミカル)である In one embodiment, the liquid injected or extracted by the liquid injection and extraction device is a polishing slurry or chemical used in semiconductor manufacturing processes.
このような実施形態においては、非常に高いクリーン度が求められ、工程の全自動化が望まれているため、この液体注入及び抽出装置が非常に有用である。 In such embodiments, a very high degree of cleanliness is required and full automation of the process is desired, so this liquid injection and extraction device is very useful.
本発明によれば、容器の開口に導管等の棒状体を自動で挿入することができる液体注入及び抽出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid injection and extraction device capable of automatically inserting a rod-shaped body such as a conduit into an opening of a container.
本発明を以下の実施形態を例として具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。本明細書における各装置、機構、手段等について特に詳細な言及がない場合には、これらについては当業者であれば周知の機械的装置、機構、手段等を用いることができる。各実施形態は、当業者が通常の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、各実施形態について特記していない構成については、他の実施形態と同じ構成又はその実施形態に適した構成を有することができる。 The present invention will be specifically described with the following embodiments as examples, but the present invention is not limited by these. If there is no particular detailed reference to each device, mechanism, means, etc. in this specification, a person skilled in the art can use well-known mechanical devices, mechanisms, means, etc. for these. Each embodiment can be combined based on ordinary knowledge by those skilled in the art, and configurations not specifically described for each embodiment have the same configuration as other embodiments or a configuration suitable for that embodiment be able to.
《液体注入及び抽出装置》
図1は、本発明の液体注入及び抽出装置の1つの実施形態の概略図を示している。図2は、本発明の液体注入及び抽出装置の他の1つの実施形態の概略図を示している。
《Liquid injection and extraction device》
FIG. 1 shows a schematic diagram of one embodiment of the liquid injection and extraction apparatus of the present invention. Figure 2 shows a schematic diagram of another embodiment of the liquid injection and extraction apparatus of the present invention.
図1に示す液体注入及び抽出装置100は、容器200の上面に有する開口に、棒状体10を自動で挿入するための装置である。この装置100は、容器200の開口の位置を計測することができる計測システム20、棒状体10のための棒状体提供システム30、容器を平面方向及び/又は周方向に移動させることができる随意の容器位置変更システム40、及びこれらの動作を制御するための制御システム50を具備する。
A liquid injection and
図2に示す液体注入及び抽出装置100は、容器200の上面に有する開口に、第1及び第2の棒状体11,12を自動で挿入するための装置である。この装置100は、容器200の開口の位置を計測することができる計測システム20、第1及び第2の棒状体11,12のための第1及び第2の棒状体提供システム31,32、容器を平面方向及び/又は周方向に移動させることができる容器位置変更システム40、及びこれらの動作を制御するための制御システム50を具備する。
A liquid injection/
棒状体10は、液体注入及び抽出装置100の構成要素ではなくてもよく、液体注入及び抽出装置100によって使用される要素であることができる。図1の実施形態において、棒状体10は、2つ存在しており、少なくとも一方が液体を注入又は抽出するための液体導管であり、他方は、液体導管、気体導管、撹拌翼、温度計等のセンサーであってもよい。例えば、棒状体10は、複数の液体又は気体のための導管、センサー等の棒状体の束であってもよい。
また、例えば、液体注入及び抽出装置100が、何らかの製造プロセスで用いられる処理液の抽出装置である場合、棒状体10は、処理液の抽出のために液体を抽出するための導管と、使用した後の処理液を再利用して容器200に戻すために液体を注入するための導管とであってもよく、またこれらの束であってもよい。
Also, for example, when the liquid injection and
図2の実施形態において、第1の棒状体11は、液体抽出用の液体導管であり、第2の棒状体12は、撹拌翼である。この場合、第1の棒状体11は、処理液の抽出のために液体を抽出するための導管と、使用した後の処理液を再利用して容器200に戻すために液体を注入するための導管との束であってもよい。
In the embodiment of FIG. 2, the
図2の実施形態において、液体導管である第1の棒状体11には、液体を注入又は抽出するためのチューブ状配管13がさらに存在している。また、撹拌翼である第2の棒状体12には、撹拌翼を撹拌するための撹拌機14がさらに存在している。
In the embodiment of FIG. 2, the
図3(a)及び(b)に示されるように、撹拌翼である第2の棒状体12には、撹拌翼を傾けるための傾斜機構15によって、撹拌翼12を傾けられるようになっていてもよい。これによって、撹拌翼12の先端を容器200の中心部に近付けることができ、容器200の内部の液体を効率よく混合することができる。
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the second rod-shaped
棒状体10は、容器200の開口径よりも小さい径である必要があり、撹拌翼である第2の棒状体12の場合にも径が小さい必要がある。一方で、撹拌翼は通常、径が大きい方が混合性能は高い。そこで、棒状体10として撹拌翼を用いる場合には、撹拌翼がない遠心撹拌機等を使用することが好ましい。また、撹拌翼としては、回転させることで羽が開くことができ、かつ容器200の開口から抜くときには羽が開口に当たって閉じることができる、折りたたみ式の撹拌翼も有用である。
The diameter of the rod-shaped
計測システム20は、液体注入及び抽出装置100に搬入されてきた容器200の開口の位置を計測することができる。液体注入及び抽出装置100は、計測システム20が開口の位置を計測し、その情報を制御システム50に送信する。
The
図1及び図2の実施形態において、計測システム20は、搬入される容器200及び棒状体提供システム30の上部に位置している。ただし、計測システム20は、容器200の開口の位置を計測することができれば、その位置は特に限定されない。図1及び図2に示されるように、計測システム20は、液体注入及び抽出装置100の架台70に取り付けられていてもよいが、このような実施形態に限定されることはなく、計測システム20は、液体注入及び抽出装置100とは別個に場所に設置されていてもよい。
In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the measuring
計測システム20は、上記のような機能を提供できれば特に限定されないが、例えば、計測システム20は、カメラ及びカメラで撮影した画像を処理する画像処理装置を含むことができる。このような計測システム20は、市販されており、周知の計測システムを利用することができる。なお、画像処理装置は、制御システム50と共通していてもよく、独立した部品であってもよい。
The
計測システム20においては、例えば、カメラで撮影した画像において、容器の開口は黒色の円形形状になるため、黒色の円形形状部を、画像処理装置によって容器200の開口と画像認識させることができる。
In the
棒状体提供システム30は、制御システム50から制御を受けて、計測システムによって計測した容器200の開口の位置の上部まで、棒状体10を移動させることができる。棒状体提供システム30は、図1又は図2のように、複数存在する場合には、それぞれが独立して制御されて棒状体10を移動させることができる。
The rod-shaped
棒状体提供システム30が、複数存在する場合は特に、それらが互いに衝突するため、棒状体提供システム30の水平移動距離に制限ができる場合がある。したがって、棒状体提供システム30が、複数ある場合には特に、容器200の開口の位置を移動させることができる容器位置変更システム40を具備する液体注入及び抽出装置100が非常に有利である。
Particularly when there are a plurality of stick-shaped
棒状体提供システム30は、搬入される容器200の上部に位置している。図1及び図2に示されるように、棒状体提供システム30は、液体注入及び抽出装置100の架台70に取り付けられていてもよいが、このような実施形態に限定されることはなく、棒状体提供システム30は、液体注入及び抽出装置100とは別個に場所に設置されていてもよい。
The rod-shaped
棒状体提供システム30は、上記のような機能を提供できれば特に限定されないが、例えば、ラックアンドピニオン機構によって棒状体10と共に移動できるように構成することができる。棒状体提供システム30は、少なくとも上下方向に棒状体10を移動できるように構成されている。例えば、液体注入及び抽出装置100に用いられる容器200が常に同じ形状であり、容器200をその場で回転移動さえすれば、棒状体提供システム10の真下の位置に開口が移動してくるという場合には、棒状体提供システム30は、上下方向のみに棒状体10を移動させればよい。ただし、棒状体提供システム30は、さらに水平方向の一方向又は二方向に移動できるように構成されていてもよい。この場合には、様々な容器の形状に合わせて、液体注入及び抽出装置100を用いることができる。
The rod-shaped
図2の実施形態においては、第1及び第2の棒状体11,12のための第1及び第2の棒状体提供システム31,32が存在している。第1の棒状体提供システム31は、液体導管である第1の棒状体11のためのチューブ状配管13を、第1の棒状体11と共に移動させることができる。また、第2の棒状体提供システム32は、撹拌翼である第2の棒状体12のための撹拌機14を、第2の棒状体12と共に移動させることができる。
In the embodiment of Figure 2 there are first and second rod delivery systems 31,32 for the first and
随意の容器位置変更システム40は、計測システム20が計測した容器200の開口の位置の情報に基づいて、制御システム50から制御を受けて、搬入されてきた容器200の位置及び/又は向きを微調整することによって、容器200の開口の水平面上の位置と、棒状体10の水平面上の位置とを近づけることができる。容器200を人力等で運搬する半自動の液体注入及び抽出装置100等の場合には、容器200の開口の位置を一定程度決めてから運搬させることができるため、容器位置変更システム40の設置は必須ではない。
The optional container
容器位置変更システム40は、容器200の位置及び/又は向きを変更できれば、特にその構成は限定されない。例えば、容器位置変更システム40は、容器200を配置して、その位置及び/又は向きを容器200の底部から変更できる容器配置台であってもよく、容器200を把持してその位置及び/又は向きを変更できるシステムであってもよい。例えば、容器位置変更システム40は、容器200の両側面を2つのベルトで挟持してベルトを互いに逆方向に移動させることによって容器200の向きを変更するシステムであってもよい。
The configuration of the container
また、例えば、容器位置変更システム40は、容器を周方向に移動させることができるターンテーブル状の容器配置台であってもよい。例えば、図4は、容器配置台40が、円形プレート状のターンテーブルを含む例を示している。この容器配置台40は、その全外周の約2/3にわたって側壁41を有している。側壁41は、円形プレート状の容器配置台40の外周において垂直に立設されており、容器配置台40には、側壁のない部分42から容器200が無人搬送車又は台車220によって運搬されてくる。
Further, for example, the container
容器配置台40の側壁41には、歯車43が設けられており、モーター44に設けられた歯車(図示せず)と共に、ラックアンドピニオン機構によって、容器配置台40全体が回転運動できるように構成されている。このモーター44が、制御システム50から制御されることによって、搬入されてきた容器200を容器配置台40上で回転運動させて、容器200の開口210の水平面上の位置と棒状体10の水平面上の位置とを近づけることができる。
A
容器配置台40の厚みは小さいことが好ましい。例えば、容器配置台40の厚みは、側壁43を除いて、液体注入及び抽出装置100が設置される地面から、10cm以下、5cm以下、3cm以下、2cm以下、又は1cm以下であってもよい。厚みが小さい場合には、比較的重い容器を用いる場合であっても、AGVを用いて容器を移動させることできる。この場合には、地面から容器配置台40の上に容器を配置するためにスロープを設置してもよい。
It is preferable that the thickness of the container placement table 40 is small. For example, the thickness of
制御システム50は、液体注入及び抽出装置100の計測システム20、棒状体提供システム30、及び容器位置変更システム40を制御して、上面に開口を有する容器に棒状体を自動で挿入して、容器に液体を注入し又は前記容器から液体を抽出することができる。制御システム50は、そのような機能を発揮できるのであれば、特にその構成は限定されない。
The
制御システム50は、電子制御ユニット(ECU)であってもよく、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備えることができる。
The
例えば、制御システム50には、計測システム20から送信された容器200の開口210の位置に関する情報を信号として入力ポートを介して入力される。制御システム50に入力された開口位置に関する信号に基づいて、制御システム50は、容器200の開口210の水平面上の位置と、棒状体10の水平面上の位置とを近づけるように、容器位置変更システム40を動作させるための信号を、容器位置変更システム40に対して出力する。棒状体10の初期位置は常に一定であってもよく、この場合、制御システム50は、容器200を新たに入れ替えたタイミング等で、棒状体10を初期位置に戻すための信号を棒状体提供システム30に出力する。また、棒状体10の初期位置が一定ではない場合、制御システム50は、容器200の開口210の水平面上の位置と、棒状体10の水平面上の位置とを近づける際に、棒状体10の現在の位置の情報を取得した上で、容器位置変更システム40を動作させるための信号を、容器位置変更システム40に対して出力する。
For example, information about the position of the
その後、制御システム50は、棒状体提供システム30に対して、棒状体10を容器200の開口210の真上の位置にまで移動させるように信号を出力するが、容器位置変更システム40の動作だけで、棒状体10が容器200の開口210の真上に位置させることができれば、その必要はない。棒状体10が容器200の開口210の真上に位置に移動したら、制御システム50は、棒状体提供システム30に対して、棒状体10を容器200の開口210に挿入するように、棒状体10を真下に移動させるように信号を出力する。
The
液体注入及び抽出装置100において、容器200への液体の注入又は容器200からの液体の抽出が終了したら、制御システム50は、棒状体提供システム30に対して、棒状体10を容器200の開口210から抜き出するように、棒状体10を真上に移動させるように信号を出力する。容器200への液体の注入又は容器200からの液体の抽出の終了は、計量装置60からの容器200の重量の情報に基づいて、制御システム50が判断することができる。また、容器200が液体注入及び抽出装置100に載置され、液体注入及び抽出装置100が動作を開始する判断も、計量装置60からの容器200の重量の情報に基づいて制御システム50が行うことができる。
In the liquid injection and
計量装置60は、容器位置変更システム40の上又は下に位置することができ、容器200の重量を測定することができる。
A weighing
架台70は、例えば液体注入及び抽出装置100の計測システム20、棒状体提供システム30、及び制御システム50を支持することができる。架台70は、工場内の設備の一部であってもよく、独立した設備であってもよい。
The
容器200は、無人搬送車又は台車220によって運搬することができれば特に限定されないが、例えばタンク、ドラム等であってもよく、金属製、樹脂製等であってもよい。ただし、上述したように、容器200が樹脂製である場合には、成形誤差に起因して、容器200の開口の位置にばらつきが大きくなるため、樹脂製の容器を用いる場合には、この液体注入及び抽出装置100は特に有用である。
The
容器200は、例えば、10リットル以上、50リットル以上、100リットル以上、又は200リットル以上の液体を含むことができ、3000リットル以下、2000リットル以下、1000リットル以下、又は500リットル以下の液体を含むことができる。
容器200は、1つ又は2つ以上の開口210を有しており、開口210には蓋を取り付けられてもよい。この場合、液体注入及び抽出装置100には、蓋を自動で取り外すシステムを有していてもよい。
The
容器200に含まれる液体は、例えば、半導体製造プロセス等で用いられる研磨スラリー、及び洗浄液、めっき液等の薬液(ケミカル)であってもよく、液体注入及び抽出装置100もこのような分野で用いることができる。
The liquid contained in the
さらに、本発明は、上記のような液体注入及び抽出装置100を用いた、容器からの液体抽出方法又は容器への液体の注入方法に関する。なお、本発明の方法の各構成については、本発明の液体注入及び抽出装置に関して説明した各構成を参照することができる。
Further, the present invention relates to a method of extracting liquid from or injecting liquid into a container using the liquid injection and
この方法は、開口210を有する容器200を液体注入及び抽出装置100に搬入すること、計測システム20によって容器200の開口210の位置を計測すること、計測システム20によって計測した開口210の位置情報を制御システム50に送信すること、開口210の位置情報及び棒状体10の位置情報に基づいて制御システム50で棒状体提供システム30を作動させて容器の開口210に棒状体10を挿入すること、及び棒状体10によって、容器200から液体を抽出し又は容器200に液体を注入すること、を含む。
This method includes: loading a
容器200を液体注入及び抽出装置100に搬入する工程は、容器200を液体注入及び抽出装置100の容器位置変更システム40に搬入する工程であってもよい。また、この場合、開口210の位置情報に基づいて制御システム50で容器配置台40を制御して作動させて容器の開口210の水平面上の位置と棒状体10の水平面上の位置とを近付ける工程を含めることができる。
The step of loading the
液体注入及び抽出装置100に容器200を搬入した後は、計量装置60によって容器200の重量を計測し、その情報を制御システム50に送信すること、本発明の方法はさらに含むことができる。制御システム50が容器200の重量情報を受信した後で、計測システム20による開口210の位置の計測を行うことができる。
After loading the
開口210の位置情報及び棒状体10の位置情報に基づいて制御システム50で棒状体提供システム30を作動させて容器の開口210に棒状体10を挿入する工程において、棒状体10の位置情報は、棒状体10の初期位置が決まっているのであればその情報を使用することができ、初期位置が決まっていない場合には、棒状体10の位置情報を計測して使用することができる。また、棒状体提供システム30の作動は、水平移動及び垂直移動を含むことができる。
In the step of inserting the rod-shaped
容器200から液体を抽出し又は容器200に液体を注入する工程の後に、計量装置60によって容器200の重量を計測し、その情報を制御システム50に送信することを、本発明の方法はさらに含むことができる。これにより、液体を抽出又は液体の注入を止めるタイミングを制御システム50によって制御することができる。
After the step of extracting liquid from or filling the
液体を抽出又は液体の注入を止めた後は、制御システム50によって棒状体提供システム30を作動させ、棒状体10を容器200の開口210から抜き出すことを、本発明の方法はさらに含むことができる。この場合において、棒状体提供システム30は、棒状体10を初期位置まで移動させることができ、又は棒状体10が容器の搬出のために邪魔にならない位置まで棒状体10を移動させることができる。
After extracting the liquid or ceasing the injection of the liquid, the method of the present invention can further include activating the
最終的に、使用した後の容器を無人搬送車又は台車220によって、液体注入及び抽出装置100から、特に容器位置変更システム40から運搬することができる。
Finally, the used containers can be transported from the liquid injection and
図5~図9は、液体注入及び抽出装置100が使用されている場合の各工程を示している。
Figures 5-9 illustrate the steps when the liquid injection and
図5は、液体注入及び抽出装置100に容器200が搬送された直後の状態を示している。ここでは、容器200の開口210の位置と、容器200の上部にある棒状体10の位置とが離れている。
FIG. 5 shows the condition immediately after the
容器200が運搬されると、計量装置60が容器200の重量を計測し、制御システム50にその信号が送信される。その後、制御システム50は、容器位置変更システム40を作動させる。
As
図6及び図7は、制御システム50によって作動された容器位置変更システム40によって、容器200を周方向に移動させて、容器200の開口210の位置を適切化した状態、すなわち容器200の開口210の水平面上の位置と、容器200の上部にある棒状体10の水平面上の位置とを近づけた状態を示している。また、ここでは、さらに制御システム50によって棒状体提供システム30を作動させ、棒状体10を容器200の開口210の真上の位置まで移動させた状態も表している。
FIGS. 6 and 7
図8及び図9は、棒状体提供システム30によって棒状体10を垂直移動させて、容器200の開口210に棒状体10を挿入した状態を表している。
8 and 9 show a state in which the rod-shaped
10,11,12…棒状体
13…チューブ状配管
14…撹拌機
15…傾斜機構
20…計測システム
30,31,32…棒状体提供システム
40…容器位置変更システム
41…側壁
42…側壁のない部分
43…歯車
44…モーター
50…制御システム
60…計量装置
70…架台
100…液体注入及び抽出装置
200…容器
210…開口
220…無人搬送車又は台車
Claims (9)
前記容器の開口の位置を計測することができる計測システム、
前記容器の上部に存在しており、前記計測システムによって計測した位置まで前記棒状体を移動させることができる棒状体提供システム、
及び
これらの動作を制御するための制御システム
を具備する、液体注入及び抽出装置。 A liquid injection and extraction device for automatically inserting a rod-shaped body into a container having an opening on the upper surface to inject liquid into or extract liquid from the container,
a measurement system capable of measuring the position of the opening of the container;
A rod-shaped object providing system that exists in the upper part of the container and can move the rod-shaped object to the position measured by the measurement system;
and liquid injection and extraction devices, including control systems for controlling their operation.
9. The liquid injection and extraction device according to claim 8, wherein the liquid is an abrasive slurry or chemical liquid used in semiconductor manufacturing processes.
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