KR101917943B1 - 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케미컬 드럼 용기를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한 프레임 유닛; 상기 프레임 유닛의 바닥에 배치되고, 케미컬 드럼 용기를 출입시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 대하여 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되고 상기 슬라이딩부 상에 로딩된 케미컬 드럼 용기를 상기 슬라이딩부로부터 선택적으로 들어올리는 승강부와, 케미컬 드럼 용기를 회전시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 로테이션부를 구비한 로더 유닛; 상기 로더 유닛에 로딩되는 케미컬 드럼 용기의 상부에서 이동 가능하게 배치되어 선택적으로 케미컬 드럼의 캡을 개폐하는 개폐 유닛; 상기 캡이 개방된 상태에서 케미컬 드럼 용기의 배출구에 커플링되는 커플러 유닛; 상기 로더 유닛, 상기 개폐 유닛 및 상기 커플러 유닛의 작동을 순차적으로 제어하는 제어부; 및 케미컬 드럼 용기를 실을 수 있는 탑재공간을 구비하고, 케미컬 드럼 공급부와 상기 로더 유닛 사이의 구간을 주행하면서 상기 로더 유닛에 케미컬 드럼 용기를 공급하는 대차;를 포함하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템을 개시한다.

Description

케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템{AUTO COUPLING SYSTEM FOR CHEMICAL DRUM CONTAINER}

본 발명은 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케미컬 드럼 용기의 로딩 및 커플링 구조가 개선된 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 케미컬 드럼 용기는 반도체 공정용 각종 화학약품이나, 슬러리, 방사능 물질 등과 같이 인체에 유해한 물질을 담고 있으므로 취급 시 각별한 주의가 요구된다.

케미컬 드럼 용기에 저장된 원료를 사용하기 위해 드럼 용기를 생산라인의 유체공급설비에 연결하는 과정에서는 유해 화학물질이 인체에 노출되기가 쉬우므로 작업복을 철저히 착용해야 하고 케미컬 드럼 용기를 신속 정확하게 유체공급설비와 커플링하는 작업을 수행할 수 있어야 한다.

종래에는 작업자가 내화복을 입고 수동식 대차를 이용하여 유체공급설비의 정해진 공간에 케미컬 드럼 용기를 밀어 넣어서 로딩하는 방식이 널리 사용되었다. 케미컬 드럼 용기를 유체공급설비에 로딩한 후에는 수작업으로 케미컬 드럼 용기의 캡을 열고 커플러를 체결하여 유체공급설비와 연결한다.

그러나, 이러한 수작업은 안전사고의 발생 가능성이 높을 뿐만 아니라, 내화복 착용에 대한 유지보수 관리가 요구되고 생산성이 좋지 않은 문제가 있어 개선이 요구된다.

대안으로, 특허문헌 1과 특허문헌 2는 드럼 용기에 대한 커플러 착탈 작업을 자동으로 수행하는 시스템을 개시하고 있다.

특허문헌 1은 액체가 저장된 드럼 용기에 드럼 용기용 커플러를 자동으로 착탈하는 것이 가능하도록 커플러를 드럼 용기의 배출구 각도에 맞추어 기울어질 수 있도록 지지하기 위한 것으로서, 커플러 지지 프레임, 유니버셜 조인트 및 승강 프레임을 포함하는 드럼 용기용 커플러 지지 유닛을 제안하고 있다.

특허문헌 2는 플러그 부착 용기의 플러그에 대한 안정된 개폐가 가능하고 플러그의 개방을 위한 회전수단을 개구부의 다양한 경사에 대응해 확실히 장착하기 위한 것으로서, 플러그를 걸어맞춤으로 지지하는 걸어맞춤부와 계합부를 플러그의 장착 상태에 대응해 변위시키는 걸어맞춤 대응 수단과, 플러그를 걸어맞춤 지지한 상태에 잠그는 잠금수단과, 계합부를 회전 구동시키는 구동 수단을 가지는 플러그 부착 용기의 충전물 주입장치를 제안하고 있다.

상기와 같은 기술들이 제시된 바 있으나, 종래의 자동화 시스템은 케미컬 드럼 용기를 유체공급설비에 로딩하는 작업에 대한 편의성과 안정성을 더욱 향상시키고 드럼 용기에 커플러를 체결하는 프로세스를 더욱 정밀하게 개선할 필요가 있다.

특허문헌 1: 한국 등록특허공보 제10-1625186호 특허문헌 2: 일본 특개평6-270903호

본 발명은 상기와 같은 기술적 배경을 고려하여 창안된 것으로서, 대차를 이용하여 유체공급설비에 케미컬 드럼 용기를 정밀하게 자동 로딩할 수 있는 구조를 가진 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 케미컬 드럼 용기의 캡 위치를 정확히 인식하여 자동으로 개폐할 수 있는 구조를 가진 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 케미컬 드럼 용기를 정위치에 정렬하기 위한 구동장치의 구조를 간소화할 수 있는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 케미컬 드럼 용기를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한 프레임 유닛; 상기 프레임 유닛의 바닥에 배치되고, 케미컬 드럼 용기를 출입시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 대하여 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되고 상기 슬라이딩부 상에 로딩된 케미컬 드럼 용기를 상기 슬라이딩부로부터 선택적으로 들어올리는 승강부와, 케미컬 드럼 용기를 회전시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 로테이션부를 구비한 로더 유닛; 상기 로더 유닛에 로딩되는 케미컬 드럼 용기의 상부에서 이동 가능하게 배치되어 선택적으로 케미컬 드럼의 캡을 개폐하는 개폐 유닛; 상기 캡이 개방된 상태에서 케미컬 드럼 용기의 배출구에 커플링되는 커플러 유닛; 상기 로더 유닛, 상기 개폐 유닛 및 상기 커플러 유닛의 작동을 순차적으로 제어하는 제어부; 및 케미컬 드럼 용기를 실을 수 있는 탑재공간을 구비하고, 케미컬 드럼 공급부와 상기 로더 유닛 사이의 구간을 주행하면서 상기 로더 유닛에 케미컬 드럼 용기를 공급하는 대차;를 포함하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템을 제공한다.

상기 개폐 유닛은, 상기 케미컬 드럼 용기의 회전 시 상기 캡의 위치를 정위치에 정렬하는 얼라인 지그;를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임 유닛에는 적어도 두 개의 로더 유닛이 나란히 배치되어 각각에 케미컬 드럼 용기가 로딩되고, 상기 얼라인 지그는 상기 로더 유닛에 로딩된 케미컬 드럼 용기들 사이에서 왕복이동 가능하게 설치되어 교호적으로 정렬 기능을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 슬라이딩부 및 상기 로테이션부 중 적어도 어느 하나에는 구동력이 있는 롤러가 구비될 수 있다.

상기 대차는, 상기 로더 유닛에 대하여 케미컬 드럼 용기를 출입시키기 위한 드럼 이송부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 제어부와 상기 대차 간의 양방향 통신에 의해 상기 대차의 주행이 제어될 수 있다.

상기 프레임 유닛은, 상기 케미컬 드럼 용기를 수용할 수 있는 내부공간과 구획되게 뒷부분에 마련된 배관실을 구비할 수 있다.

상기 프레임 유닛은 상기 내부공간을 자동으로 개폐할 수 있는 자동 개폐 도어를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 프레임 유닛에 케미컬 드럼 용기를 슬라이딩시켜서 밀어 넣는 롤링 방식으로 신속하고 정밀하게 자동 로딩을 수행할 수 있다.

둘째, 무인 전동 대차를 적용할 수 있으므로 안전하게 케미컬 드럼 용기를 프레임 유닛의 정위치에서 로딩 및 언로딩할 수 있다.

셋째, 케미컬 드럼 용기를 정위치에 정렬하기 위한 회전 구동장치가 롤러 어셈블리에 의해 구현됨으로써 장치의 구성이 간소화될 수 있다.

넷째, 케미컬 드럼 용기의 캡에 얼라인 지그를 접촉시켜서 캡의 위치를 정렬하므로 간편하게 빠른 정렬이 이루어질 수 있다.

다섯째, 케미컬 드럼 용기의 캡 위치를 정렬하기 위한 얼라인 지그를 인접한 케미컬 드럼 용기들이 서로 공유하도록 구성됨으로써 장치의 구성이 간소화될 수 있다.

여섯째, 한정된 시설 공간으로 인해 케미컬 드럼 용기를 컨베이어 벨트로 공급하기가 어려운 중소 규모의 자동화 설비 분야에 유용하게 적용 가능하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 커플링 시스템에 대한 개략적인 측면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 커플링 시스템의 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에서 로더 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 2에서 로더 유닛의 동작을 도시한 측면도이다.
도 7은 도 2에서 캡의 개폐 및 커플링을 위한 구성을 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에서 개폐 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 7에서 얼라인 지그의 구성을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 얼라인 지그의 동작을 도시한 평면도이다.
도 12는 도 7에서 커플러 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12의 저면 구성을 도시한 사시도이다.
도 14는 낙수 받이의 구성을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템에 대한 전체적인 구성이 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템은 케미컬 드럼 용기(1)를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한 프레임 유닛(100)과, 프레임 유닛(100)의 바닥에 배치된 로더 유닛(110)과, 로더 유닛(110)에 로딩되는 케미컬 드럼 용기(1)의 상부에 위치하는 개폐 유닛(120) 및 커플러 유닛(130)과, 로더 유닛(110), 개폐 유닛(120) 및 커플러 유닛(130)의 작동을 순차적으로 제어하는 제어부(미도시)와, 로더 유닛(110)에 케미컬 드럼 용기(1)를 공급하기 위한 대차(200)를 포함한다.

케미컬 드럼 용기(1)는 반도체/디스플레이 공정용 각종 화학약품이나, 슬러리, 방사성 물질 등과 같은 원료를 저장하는 원통형의 용기이다.

프레임 유닛(100)은 바람직하게, 적어도 둘 이상의 케미컬 드럼 용기(1)를 나란히 수용할 수 있는 내부공간을 구비한 구조물이다. 프레임 유닛(100)은 도면에 도시된 예에 한정되지 않고 다양한 형상으로 설계될 수 있음은 물론이다. 프레임 유닛(100)에는 소정의 패널 부재로 이루어진 벽체가 조립될 수 있다. 프레임 유닛(100)은, 케미컬 드럼 용기(1)의 상부에 커플링을 위한 자동화 설비가 배치되고, 뒷부분에는 자동화 설비와 연결되는 펌프나, 질소 가압장치, 유체 분배 라인과 같은 설비들이 배치되도록 공간이 구획된 배관실(102)이 구비된다.

프레임 유닛(100)의 전면부에는 수용된 케미컬 드럼 용기(1)를 고정하기 위한 크로스 바(101)가 설치될 수 있다. 크로스 바(101)는 소정의 센서에 의해 케미컬 드럼 용기(1)의 로딩 상태가 감지되었을 때 자동으로 가로방향으로 배치되도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 프레임 유닛(100)은 그 전면부에 설치되어 내부공간을 자동으로 개폐하는 기능을 수행하는 자동 개폐 도어(미도시)를 구비한다. 상기 자동 개폐 도어는 소정의 실린더 기구에 의해 좌우 방향으로 개폐되는 슬라이딩 도어 타입이나, 가요성의 스크린이 롤러에 권취되어 상하 방향으로 개폐되는 스크린 도어 타입으로 구성될 수 있다.

또한, 프레임 유닛(100)의 내부공간 안쪽에는 소정 형상의 푸쉬 로드(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 푸쉬 로드는 언로딩 시 소정의 실린더에 의해 작동되어 빈 케미컬 드럼 용기를 프레임 유닛(100)의 바깥 방향으로 밀어내는 기능을 수행한다.

로더 유닛(110)은 케미컬 드럼 용기(1)를 슬라이딩시켜서 프레임 유닛(100)의 정해진 내부공간으로 이동시킨 후 케미컬 드럼 용기(1)를 정위치에 로딩하는 부분으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 슬라이딩부(111), 승강부(113) 및 로테이션부(112)를 구비한다.

슬라이딩부(111)는 케미컬 드럼 용기(1)를 프레임 유닛(100)의 내부공간에 대하여 직선 이동으로 출입시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러(111a)들의 집합체로 이루어진다. 슬라이딩부(111)를 이루는 복수개의 롤러(111a)들은 정해진 간격으로 서로 나란하게 배열되어 케미컬 드럼 용기(1)의 직선 이동 방향으로 롤링하도록 구성된다. 각각의 롤러(111a)는 구동력이 없는 아이들(Idle) 타입으로 구성될 수 있으며, 대안으로는 회전 구동력을 갖도록 소정의 구동모터에 연결되도록 구성될 수도 있다. 케미컬 드럼 용기(1)가 프레임 유닛(100)의 내부공간에 완전히 밀어 넣어졌을 때 케미컬 드럼 용기(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 슬라이딩부(111)에 의해 지지된 상태를 유지한다.

승강부(113)는 슬라이딩부(111)에 의해 프레임 유닛(100)의 내부공간으로 밀어 넣어진 케미컬 드럼 용기(1)를 슬라이딩부(111)로부터 상방으로 들어올려서 슬라이딩부(111)와 분리함으로써 케미컬 드럼 용기(1)를 그 둘레(원주) 방향으로 자유롭게 회전시킬 수 있는 상태로 전환한다. 승강부(113)는 소정의 공압 실린더에 의해 구성될 수 있다. 대안으로, 승강부(113)는 소정의 유압 실린더에 의해 구성되는 것도 가능하다.

승강부(113)는 슬라이딩부(111)에 대하여 수직 방향으로 로테이션부(112)를 승강시키도록 로테이션부(112)의 하부에 조립되어 슬라이딩부(111) 상에 로딩된 케미컬 드럼 용기(1)를 슬라이딩부(111)로부터 선택적으로 들어올리는 기능을 수행한다.

로테이션부(112)는 승강부(113)에 의해 케미컬 드럼 용기(1)를 회전시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러(112a)들로 이루어진다. 이를 위해, 로테이션부(112)를 이루는 복수개의 롤러(112a)들 중 적어도 일부는 케미컬 드럼 용기(1)의 출입방향을 기준으로 정해진 각도만큼 비스듬히 경사지게 배치되고, 각각의 롤링 방향이 케미컬 드럼 용기(1)의 회전 방향과 일치하도록 정렬된다. 케미컬 드럼 용기(1)를 안정적으로 지지한 상태에서 회전시키기 위해, 경사지게 배치된 롤러(112a)들은 케미컬 드럼 용기(1)의 원주상에서 상호 등간격으로 네 지점에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 경사지게 배치된 롤러(112a)들은 슬라이딩부(111)의 영역 내에서 승강이 이루어지도록 배치되는 것이 공간 활용 측면에서 유리하다. 이를 위해, 슬라이딩부(111)는 도 3에 도시된 바와 같이 상대적으로 길이가 긴 롤러와 상대적으로 짧은 롤러의 조합에 의해 전체적으로 적어도 4개소에 홀이 형성되고 이 홀을 통하여 상기 경사지게 배치된 롤러(112a)들이 승강되는 것이 바람직하다.

도 6에 도시된 바와 같이 케미컬 드럼 용기(1)는 승강부(113)에 의해 구동되는 로테이션부(112)에 의해 들어 올려져서 로테이션부(112)의 롤러(112a)들에 의해 지지되는 상태를 유지한다. 이 상태에서 로테이션부(112)의 롤러(112a)를 구동함으로써 케미컬 드럼 용기(1)를 정해진 각도로 회전 제어하는 것이 가능하다. 이를 위해, 로테이션부(112)에는 구동모터(112b)와 연결되어 능동적으로 회전 구동을 하는 2개의 구동롤러(112c)가 부가될 수 있다. 균형 있는 구동력을 제공하기 위해 2개의 구동롤러(112c)와 각각에 대응하는 구동모터(112b)는 로테이션부(112)의 중심에 대하여 서로 대칭을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우 케미컬 드럼 용기(1)는 총 6개의 롤러(112a,112c)에 의해 지지된 상태로 회전하게 된다.

도 7에는 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)에 대하여 자동으로 개폐 및 커플링 작업을 자동으로 수행하기 위한 자동 커플링 시스템의 구성이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 프레임 유닛(100) 내에 투입된 케미컬 드럼 용기(1)의 상방에는 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)을 개폐하기 위한 개폐 유닛(120)과, 케미컬 드럼 용기(1)의 배출구에 커플링되는 커플러 유닛(130)과, 캡(2)의 위치를 영상 데이터 처리로 정밀하게 파악하기 위한 비전 시스템(150)과, 케미컬 드럼 용기(1)별로 부여된 소정의 고유코드를 인식하기 위한 바코드 리더(160)가 배치된다.

개폐 유닛(120)은 케미컬 드럼 용기(1)의 상부에서 다축으로 이동 가능하게 배치되어 선택적으로 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)을 개폐하는 기능을 수행한다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 개폐 유닛(120)은 등간격으로 방사상으로 배치된 복수개의 핑거(121)와, 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)을 선택적으로 그리핑할 수 있도록 상기 복수개의 핑거(121)들에 대하여 구동력을 제공하는 공압 실린더(123)를 포함하여 구성된다.

개폐 유닛(120)은 캡(2)의 개방을 위해 회전이 가능하게 구성되므로, 회전 시 공압 실린더(123)에 연결되는 배관의 꼬임을 방지하기 위해 배관 연결 부분에는 소정의 로터리 조인트(125)가 구비되는 것이 바람직하다.

개폐 유닛(120)의 하단에 등간격으로 배치된 핑거(121)들의 내측 둘레면에는 케미컬 드럼의 캡(2)의 외주면에 형성된 리브(2a)와 체결 가능한 결합홈(124)이 일정 간격으로 형성되어 있다.

공압 실린더(123)의 작동에 의해 핑거(121)들이 안쪽으로 당겨졌을 때 개폐 유닛(120)은 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)을 그리핑하고, 이 상태에서 예컨대, 반시계 방향으로 회전함으로써 캡(2)을 자동으로 개방할 수 있다.

도 10에는 케미컬 드럼 용기(1)를 정위치까지 회전시켜 캡(2)과 개폐 유닛(120)을 정확하게 정렬하기 위한 얼라인 지그(140)의 구성이 도시되어 있다. 얼라인 지그(140)는 앞단에 실질적으로 사각 플레이트 형상으로 이루어진 캡 스토퍼(141)가 부착되어 있고, 소정의 로터리 실린더(142) 및 업다운 실린더(143)에 의해 다축으로 이동 가능하게 구성된다. 얼라인 지그(140)는 로터리 실린더(142)에 의해 선회하고 업다운 실린더(143)에 의해 상하방향으로 이동하여 캡 스토퍼(141)를 정해진 지점에 위치시킨다. 케미컬 드럼 용기(1)는 로더 유닛(110)의 로테이션부(112)에 의해 회전하여 배출구, 즉 캡(2) 부분이 캡 스토퍼(141)와 접촉하는 지점에서 정위치에 정렬된다. 얼라인 지그(140)에 의해 케미컬 드럼 용기(1)가 정위치에 정렬되면 배출구에 커플러 유닛(130)과 개폐 유닛(120)을 차례대로 정확하게 정렬할 수 있다.

도 11의 (a) 내지 (c)에는 얼라인 지그(140)의 캡 스토퍼(141)에 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)을 접촉시킴으로써 케이컬 드럼 용기(1)를 정위치에 정렬하는 과정이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 얼라인 지그(140)는, 2개소의 로더 유닛(110)에 공급된 케미컬 드럼 용기(1)들 사이에서 좌우로 선회하면서 왕복이동하여 교호적으로 정렬 기능을 수행한다. 즉, 도 11의 (a)와 같이 제1 위치로 선회 이동하여 일편의 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)과 접촉함으로써 정렬을 수행하고, 이어서 도 11의 (b)와 같이 대기 위치를 경유한 후, 도 11의 (c)와 같이 제2 위치로 선회 이동하여 새로이 공급된 타편의 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)과 접촉함으로써 정렬을 수행한다. 이와 같이 하나의 얼라인 지그(140)를 양편의 케미컬 드럼 용기(1)에서 공유하도록 배치하면 어느 하나의 케미컬 드럼 용기(1)를 정렬하는 작업중에 다른 하나의 케미컬 드럼 용기(1)에 대하여 캡(2)의 개방과 커플링 작업을 진행할 수 있으므로 생산성을 극대화할 수 있다.

커플러 유닛(130)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 케미컬 드럼 용기(1)의 캡(2)이 개방된 상태에서 배출구 내로 삽입되는 커플러(131)와, 커플러(131)를 배출구의 정위치에 정렬시키기 위한 구동력을 제공하는 서보모터(133) 및 타이밍 벨트(132)를 구비한다. 또한, 커플러 유닛(130)은 커플러(131)의 오차로 인해 비스듬히 배출구에 삽입되는 경우 탄성 변형되어 위치를 보정하기 위한 각도 보정 스프링(132)을 구비한다. 각도 보정 스프링(132)은 커플러(131) 및 타이밍 벨트(132)의 어셈블리 상부에 정해진 간격으로 복수개가 배치되어 커플러(131)의 변위에 대응하여 탄성 변형된다.

커플러 유닛(130)의 커플러(131) 주변 일측에는 배출구의 주변에 마련된 소정의 색상이나 형상을 가진 마커(Marker)를 인식하여 배출구의 정위치에 커플러(131)를 정렬시키기 위한 소정의 비전 카메라가 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 커플러(131)의 주변에는 케미컬 드럼 용기를 식별하기 위한 돌기(또는 홈) 구조의 키락(133)이 구비된다. 키락(133)은 케미컬 드럼 용기(1)의 배출구 주변에 마련된 대응 홈(또는 돌기) 구조물과 서로 결합함으로써 해당 설비에 다른 케미컬 드럼이 오투입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 키락(133)은 케미컬의 종류별로 서로 다른 배열 패턴으로 형성되므로 케미컬 드럼의 종류가 올바르게 투입된 경우에만 배출구 주변에 마련된 대응 홈(또는 돌기) 구조물과 제대로 결합될 수 있다. 이와 같이 케미컬 드럼의 오투입을 방지하는 기능은 바코드 리더(160)에서 고유 바코드를 미리 읽음으로써 일차적으로 수행이 되나, 상기 키락(133) 및 마커를 이용함으로써 오류 방지기능을 더욱 강화할 수 있다.

커플러 유닛(130)은, 상기 비전 카메라가 상기 마커의 위치를 확인한 후 키락(133)에 맞게 커플러(131)를 회전시켜서 키락(133)을 정렬하여 커플러(131)를 정확히 대응 구조물에 결합시킨다.

커플러 유닛(130)이 케미컬 드럼 용기(1)의 배출구에서 분리된 후에는 커플러(131)에 묻어 있던 약액 등의 잔류물이 흘러 떨어질 수 있으므로 커플러 유닛(130)의 주변에는 도 14에 도시된 바와 같은 낙수 받이(170)가 설치되는 것이 바람직하다. 낙수 받이(170)는 로터리 실린더(172)에 의해 선회 가능하게 구동되고 그 끝부분에는 커플러(131)로부터 흐르는 약액을 받기 위한 트레이(171)가 설치된 구조로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 가진 로더 유닛(110), 개폐 유닛(120) 및 커플러 유닛(130)은 정해진 알고리즘에 따라 미리 프로그램되어 있는 제어부(미도시)에 의해 순차적으로 작동이 제어된다.

대차(200)는 케미컬 드럼 용기(1)를 실을 수 있는 탑재공간을 비롯하여 로더 유닛(110)에 대하여 케미컬 드럼 용기(1)를 프레임 유닛(100)에 출입시키기 위한 드럼 이송부(201)를 구비한다. 드럼 이송부(201)는 다수의 롤러들이 배열되어 형성됨으로써 슬라이딩 방식으로 케미컬 드럼 용기(1)를 프레임 유닛(100)에 출입시키도록 구성되는 것이 바람직하나, 대차(200)의 구성이 이러한 예에 한정되지 않음은 물론이다.

부가적으로, 대차(200)에는 케미컬 드럼 용기(1)를 프레임 유닛(100)의 내부공간으로 밀어 넣는 작업을 수행하는 소정 형상의 푸쉬 부재가 장착될 수 있다. 상기 푸쉬 부재는 공압 실린더에 의해 구동되어 대차(200)에 전,후진 가능하게 설치된다.

대차(200)는 상기 제어부와의 양방향 통신에 의해 제어되어 소정의 케미컬 드럼 공급부와 로더 유닛(110) 사이의 구간을 왕복 주행하도록 설정될 수 있다. 이러한 대차(200)로는 무인 전동식 대차가 채용되는 것이 바람직하나, 작업 여건에 따라 수동식 대차가 채용되는 것도 가능하다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템은 대차(200)를 이용하여 케미컬 드럼 용기(1)를 무인 주행하여 자동 커플링 시스템의 앞까지 자동 공급할 수 있으며, 상기 자동 개폐 도어가 개방된 상태에서 슬라이딩 방식으로 케미컬 드럼 용기(1)를 로더 유닛(110)에 밀어 넣음으로써 편리하게 로딩이 이루어질 수 있다. 케미컬 드럼 용기(1)는 로더 유닛(110)의 슬라이딩부(111)에 의해 프레임 유닛(100)의 해당 내부공간으로 직선 이동한 후, 슬라이딩부(111)의 하부에서 상승하는 로테이션부(112)에 의해 지지되는 동시에 들어 올려진 상태로 세팅이 된다.

이어서, 로더 유닛(110)에 구비된 로테이션부(112)를 이용하여 케미컬 드럼 용기(1)를 필요한 각도만큼 회전시켜서 정위치에 정렬하고, 이 과정에서 얼라인 지그(140)를 사용함으로써 높은 생산효율로 정밀하게 케미컬 드럼 용기(1)의 배출구를 커플러 유닛(130)에 정렬시킬 수 있다.

케미컬 드럼 용기(1)의 로딩 및 정렬이 완료된 후에는 개폐 유닛(120)을 정위치로 이동시켜서 자동으로 캡(2)을 개방하고, 이어서 커플러 유닛(130)을 다시 배출구에 정렬한 상태에서 커플러(131)를 삽입함으로써 자동으로 커플링이 되고 후속펌핑 작업이 진행된다.

케미컬 드럼 용기(1)에 저장된 원료를 모두 펌핑한 후에는 커플러 유닛(130)을 분리한 후 개폐 유닛(120)을 이동시켜서 배출구에 다시 캡(2)을 체결하고, 이어서 상기 푸쉬 로드를 작동시켜서 빈 케미컬 드럼 용기(1)를 프레임 유닛(100)의 바깥 방향으로 밀어내거나 슬라이딩부(111)의 롤러(111a)들을 능동적으로 구동함으로써 슬라이딩 방식으로 대차(200)에 탑재하여 폐드럼 처리장소로 이송한다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1: 케미컬 드럼 용기 2: 캡
100: 프레임 유닛 110: 로더 유닛
111: 슬라이딩부 112: 로테이션부
113: 승강부 120: 개폐 유닛
130: 커플러 유닛 131: 커플러
140: 얼라인 지그 150: 비전 시스템
160: 바코드 리더 170: 낙수 받이
200: 대차 201: 드럼 이송부

Claims (8)

1. 케미컬 드럼 용기를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한 프레임 유닛;
   상기 프레임 유닛의 바닥에 배치되고, 케미컬 드럼 용기를 출입시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 대하여 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되고 상기 슬라이딩부 상에 로딩된 케미컬 드럼 용기를 상기 슬라이딩부로부터 선택적으로 들어올리는 승강부와, 케미컬 드럼 용기를 회전시키는 방향으로 롤링 가능하게 배치된 복수개의 롤러들로 이루어진 로테이션부를 구비한 로더 유닛;
   상기 로더 유닛에 로딩되는 케미컬 드럼 용기의 상부에서 이동 가능하게 배치되어 선택적으로 케미컬 드럼의 캡을 개폐하는 개폐 유닛;
   상기 캡이 개방된 상태에서 케미컬 드럼 용기의 배출구에 커플링되는 커플러 유닛;
   상기 로더 유닛, 상기 개폐 유닛 및 상기 커플러 유닛의 작동을 순차적으로 제어하는 제어부; 및
   케미컬 드럼 용기를 실을 수 있는 탑재공간과 상기 로더 유닛에 대하여 케미컬 드럼 용기를 상기 프레임 유닛에 출입시키기 위한 드럼 이송부를 구비하고, 케미컬 드럼 공급부와 상기 로더 유닛 사이의 구간을 주행하면서 상기 로더 유닛에 케미컬 드럼 용기를 공급하는 대차;를 포함하고,
   상기 대차는 상기 드럼 이송부가 다수의 롤러들이 배열되어 형성되어 슬라이딩 방식으로 케미컬 드럼 용기를 상기 프레임 유닛에 출입시키고, 상기 제어부와의 양방향 통신에 의해 제어되어 케미컬 드럼 공급부와 상기 로더 유닛 사이의 구간을 왕복 주행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 개폐 유닛은,
   케미컬 드럼 용기의 회전 시 상기 캡의 위치를 정위치에 정렬하는 얼라인 지그;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 프레임 유닛에는 적어도 두 개의 로더 유닛이 나란히 배치되어 각각에 케미컬 드럼 용기가 로딩되고,
   상기 얼라인 지그는 상기 로더 유닛에 로딩된 케미컬 드럼 용기들 사이에서 왕복이동 가능하게 설치되어 교호적으로 정렬 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이딩부 및 상기 로테이션부 중 적어도 어느 하나에는 구동력이 있는 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 프레임 유닛은,
   상기 케미컬 드럼 용기를 수용할 수 있는 내부공간과 구획되게 뒷부분에 마련된 배관실을 구비한 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 프레임 유닛은 상기 내부공간을 자동으로 개폐할 수 있는 자동 개폐 도어를 구비한 것을 특징으로 하는 케미컬 드럼 용기의 자동 커플링 시스템.

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