KR101999542B1 - 케미컬 필터 자동교체장치 - Google Patents

케미컬 필터 자동교체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케미컬 필터를 자동으로 교체함으로써 화학물질이 외부로 누출되는 것을 차단하고, 케미컬 필터 교체시 발생할 수 있는 사고 위험을 최소화하며, 케미컬 필터 교체에 소요되는 작업 공수를 절감하는 것을 목적으로 한다. 이를 구현하기 위한 케미컬 필터 자동교체장치는, 케미컬의 여과에 사용된 제2카트리지(10-2)를 포함하는 필터조립체(2)가 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서, 상기 필터조립체(2)로부터 상기 제2카트리지(10-2)를 분리한 후 이송하기 위한 적어도 하나의 카트리지 이송모듈(500)을 포함하고; 상기 카트리지 이송모듈(500)에는, 상기 제2카트리지(10-2)의 이송시 상기 제2카트리지(10-2)로부터 낙하되는 케미컬을 수용하도록 상기 제2카트리지(10-2)의 이송과 함께 이송되는 케미컬받침대(550)가 구비된다.

Description

케미컬 필터 자동교체장치{apparatus for changing chemical filter automatically}
본 발명은 케미컬 필터 자동교체장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케미컬에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터를 자동으로 교체할 수 있는 케미컬 필터 자동교체장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체, 반도체 장치, LCD, OLED를 제조하는 회사와 제약회사 및 페인트 회사 등 유해화학물질을 사용하는 모든 회사에서는 다양한 종류의 케미컬이 사용되고 있으며, 이러한 케미컬을 안전하게 공급하는 방식도 다양화되고 있다.
이러한 케미컬은 제조공정의 특성에 따라 불순물이 최소화된 고순도의 상태로 사용하기 위해 케미컬 필터를 거쳐 공급하게 된다.
상기 케미컬 필터는 종류에 따라 모양 및 교체방법도 다르며, 케미컬의 종류 및 필요한 고순도의 상태 유지 기준에 따라 교체주기가 다양하다.
종래에는 작업자가 케미컬로부터 피해를 최소화하기 위해 내화학 복장 및 방독면 등의 안전보호구를 착용하고, 케미컬 필터를 일일이 수작업으로 교체하여 왔었다.
그러나 케미컬 필터를 작업자가 수작업으로 교체하는 경우 케미컬 필터 교체 작업시 케미컬 및 흄(FUME)이 외부로 유출될 수 있고, 제조설비를 포함한 주변 환경의 오염과 손상, 파손을 유발할 뿐 아니라 작업자를 포함하여 주위 다른 사람들도 위험에 노출될 수 있다.
또한, 작업자의 밸브 조작 실수가 있는 경우 필터 내부에 수용되어 있는 각종 유독성 케미컬이 외부로 유출되는 사고가 발생할 수 있다.
또한, 케미컬 필터를 수작업으로 교체하므로 필터 교체에 소요되는 작업공수가 증가하는 문제점이 있다.
이러한 케미컬 필터를 수작업으로 교체하는 경우 케미컬 필터를 고정하기 위한 장치로서, 대한민국 공개특허 제10-2003-0043124호(2003.06.02.공개)가 공개되어 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 케미컬 필터를 자동으로 교체함으로써 화학물질이 외부로 누출되는 것을 차단하고, 케미컬 필터 교체시 발생할 수 있는 사고 위험을 최소화하며, 케미컬 필터 교체에 소요되는 작업 공수를 절감할 수 있는 케미컬 필터 자동교체장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케미컬 필터 자동교체장치는, 케미컬의 여과에 사용된 제2카트리지(10-2)를 포함하는 필터조립체(2)가 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서, 상기 필터조립체(2)로부터 상기 제2카트리지(10-2)를 분리한 후 이송하기 위한 적어도 하나의 카트리지 이송모듈(500)을 포함하고; 상기 카트리지 이송모듈(500)에는, 상기 제2카트리지(10-2)의 이송시 상기 제2카트리지(10-2)로부터 낙하되는 케미컬을 수용하도록 상기 제2카트리지(10-2)의 이송과 함께 이송되는 케미컬받침대(550)가 구비된다.
상기 카트리지 이송모듈(500)에 의해 이송된 상기 제2카트리지(10-2)를 보관하기 위한 보관부가 구비될 수 있다.
상기 제2카트리지(10-2)를 둘러싸는 필터하우징(20)을 상기 필터조립체(2)로부터 분리하거나, 상기 필터조립체(2)로부터 분리되어 있던 상기 필터하우징(20)을 상기 케미컬의 여과에 사용될 제1카트리지(10-1)를 둘러싸도록 상기 필터조립체(2)에 결합시키는 적어도 하나의 필터하우징 탈착모듈(400)이 구비될 수 있다.
상기 필터하우징 탈착모듈(400)은, 상기 필터하우징(20)이 고정되는 하우징고정부(410), 상기 하우징고정부(410)를 상하 방향으로 이동시키는 하우징이송부(420)를 포함할 수 있다.
상기 케미컬받침대(550)에는 상기 제2카트리지(10-2)로부터 낙하된 케미컬을 배출할 수 있는 드레인부(553)가 구비되고, 상기 드레인부(553)에는 배출 배관이 연결될 수 있다.
상기 케미컬받침대(550)에는 상기 제1카트리지(10-1)에서 상기 필터조립체(2)의 필터헤드(30)에 조립되는 일측 단부를 향해 액체를 분사하는 분사부(552)가 구비될 수 있다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)를 3차원 공간상의 3축을 따라 이송시키기 위한 동력을 제공하는 복수의 구동부; 상기 3차원 공간상의 3축 방향으로 길이를 갖는 복수의 이송부(520,530,540);를 포함할 수 있다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)를 상기 필터조립체 거치부(300)로부터 상기 보관부에 가까워지거나 멀어지는 제1방향으로 이송시키기 위한 제1이송부(520)를 포함할 수 있다.
상기 제1이송부(520)는, 상기 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 잡은 상태에서 상기 제1방향으로 이송하는 그리퍼(510)를 포함할 수 있다.
상기 제1이송부(520)는, 상기 그리퍼(510)가 하부에 결합되고, 상기 그리퍼(510)를 상기 제1방향으로 이송하기 위해 상기 제1방향으로의 길이를 갖는 제1하부이송부(520-1); 상기 그리퍼(510)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하는 제1하부구동부(521-1);를 포함할 수 있다.
상기 제1이송부(520)는, 상기 제1하부이송부(520-1)가 하부에 결합되고, 상기 제1하부이송부(520-1)를 상기 제1방향으로 이송하기 위해 상기 제1방향으로의 길이를 갖는 제1상부이송부(520-2); 상기 제1하부이송부(520-1)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하는 제1상부구동부(521-2);를 포함할 수 있다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상기 제1방향과 수평면상에서 직교하는 제2방향으로 이송하기 위해 상기 제2방향으로의 길이를 갖는 제2이송부(530)를 포함할 수 있다.
상기 케미컬받침대(550)는 상기 제2이송부(530)에 의해 상기 제2방향으로 이송되는 것일 수 있다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상하 방향인 제3방향으로 이송하기 위한 제3이송부(540)를 더 포함할 수 있다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상기 제1방향과 수평면상에서 직교하는 제2방향으로 이송하기 위해 상기 제2방향으로의 길이를 갖는 제2이송부(530)를 포함하고; 상기 케미컬받침대(550)는 상기 제3이송부(540)의 하부에 결합된 상태에서 상기 제2이송부(530)에 의해 상기 제2방향으로 이송될 수 있다.
상기 필터조립체(2)가 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서 상기 케미컬을 필요로 하는 공정장치에 상기 케미컬을 공급하기 위한 배관이 상기 필터조립체(2)에 연결될 수 있다.
상기 필터조립체 거치부(300)에는, 상기 제2카트리지(10-2)를 이송할 때 상기 케미컬이 바닥으로 낙하하는 것을 방지하기 위해 상기 필터조립체(2)의 측부로서 상기 제2카트리지(10-2)가 이송되는 경로 상에 액받침대(350)가 구비될 수 있다.
상기 액받침대(350)에는 상기 액받침대(350)로 낙하된 케미컬을 배출하기 위한 배출구멍(351)이 일측으로 경사진 바닥의 하부에 형성되고, 상기 배출구멍(351)의 하측에 배출구(352)가 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 케미컬 필터 교체 작업시 케미컬 및 흄(FUME)이 외부로 유출되거나, 작업자의 실수에 의한 케미컬 유출 사고를 방지할 수 있어, 작업자 및 다른 사람이 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 케미컬 필터를 기계장치에 의해 자동으로 교체하므로 필터 교체에 소요되는 작업공수를 줄일 수 있다.
또한, 사용한 카트리지를 자동으로 세정 및 건조함으로써 카트리지에 묻어있는 케미컬을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 카트리지를 이송하는 도중에 케미컬이 낙하되는 것을 방지할 수 있어 장치의 바닥이 케미컬로 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 필터조립체의 하우징과 헤드를 클램프로 견고하게 고정함으로써 케미컬의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 필터하우징은 필터하우징 탈착모듈에 결합된 상태를 유지하고, 사용한 카트리지만 회수함으로써, 필터하우징과 카트리지의 분리작업이 간단해지고, 분리에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 카트리지 이송모듈은 3방향 이송이 가능하도록 하여, 사용한 카트리지와 새로운 카트리지를 모두 이송할 수 있고, 보관함에 자동으로 로딩/언로딩이 가능하므로, 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 케미컬 필터 자동교체장치의 외관 사시도
도 2는 본 발명의 케미컬 필터 자동교체장치 내부에 구비된 구성을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 케미컬 필터와 이에 연결된 배관 및 밸브를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 케미컬 필터와 이에 연결된 배관 및 밸브를 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 제1보관부와 제2보관부의 내부를 보여주는 사시도
도 6은 본 발명의 제3보관부의 내부를 보여주는 사시도
도 7은 본 발명의 필터조립체 거치부에서 필터조립체가 클램프에 클램핑된 상태를 보여주는 사시도
도 8은 본 발명의 필터조립체가 클램프에 클램핑된 상태를 보여주는 단면도
도 9는 본 발명의 필터조립체 거치부에서 필터조립체가 클램프로부터 클램핑이 해제된 상태를 보여주는 사시도
도 10은 본 발명의 필터조립체가 클램프로부터 클램핑이 해제된 상태를 보여주는 단면도
도 11은 본 발명의 필터하우징 탈착모듈을 보여주는 사시도
도 12는 본 발명의 필터하우징 탈착모듈에 의해 필터하우징이 상향 이동된 상태를 보여주는 사시도
도 13은 본 발명의 카트리지 이송모듈을 보여주는 사시도
도 14는 제1카트리지의 하단부가 케미컬받침대의 내부공간에 삽입된 상태를 보여주는 사시도
도 15는 도 14의 케미컬받침대의 내부구조를 보여주는 단면도
도 16은 본 발명의 기밀검사부를 보여주는 사시도
도 17은 케미컬 필터 교체시 준비 단계를 보여주는 도면
도 18은 필터하우징이 필터조립체로부터 분리된 상태를 보여주는 도면
도 19는 제1이송부의 그리퍼가 필터조립체의 상부에 위치한 상태를 보여주는 도면
도 20은 제1이송부가 제2카트리지를 필터조립체로부터 분리한 상태를 보여주는 도면
도 21은 제1이송부가 제2카트리지를 제1이송부의 원점위치로 이송한 상태를 보여주는 도면
도 22는 제2카트리지를 제3보관부에 로딩시키는 과정을 보여주는 도면
도 23은 제1카트리지를 제1보관부에서 언로딩시키는 과정을 보여주는 도면
이하 본 발명의 케미컬 필터 자동교체장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 케미컬 필터 자동교체장치(1)는, 본체커버(100), 상기 본체커버(100)의 전면에 구비된 제1도어(110)와 제2도어(120) 및 제3도어(130)를 포함한다.
상기 본체커버(100)는 육면체 형상으로 이루어진 것으로서, 그 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 보관부(210,220,230), 필터조립체 거치부(300), 카트리지 교체수단(400,500)이 구비될 수 있다.
상기 보관부는, 제1보관부(210)와 제2보관부(220) 및 제3보관부(230)로 이루어질 수 있다. 상기 제1도어(110)의 내측에는 상기 제1보관부(210)가 구비되고, 상기 제2도어(120)의 내측에는 상기 제2보관부(220)가 구비되며, 상기 제3도어(130)의 내측에는 상기 제3보관부(230)가 구비된다.
본 실시예에서는 상기 제1보관부(210)와 제2보관부(220)가 별도로 구비된 경우를 예시하였으나, 제1보관부(210)와 제2보관부(220)의 기능이 하나의 보관부에서 구현될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1보관부(210)에는 케미컬 여과에 사용될 새로운 카트리지인 제1카트리지(10-1)가 보관된다. 작업자(3)가 제1도어(110)를 열고, 상기 제1카트리지(10-1)를 상기 제1보관부(210) 내부에 로딩(loading)한다.
상기 제2보관부(220)에는 케미컬 여과에 사용된 폐카트리지인 제2카트리지(10-2)가 보관된다. 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 카트리지 교체수단(500)에 의해 내부에 로딩된다.
상기 제3보관부(230)에는 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치되어 있던 제2카트리지(10-2)를 이송하여 그 내부에 로딩한다. 상기 제3보관부(230) 내부에 로딩된 제2카트리지(10-2)는 세정수에 의해 세정되고, 건조기체에 의해 건조된다. 상기 제3보관부(230)에서 세정 및 건조가 이루어진 제2카트리지(10-2)는 카트리지 교체수단(500)에 의해 이송되어 제2보관부(220)에 로딩된다.
상기 필터조립체 거치부(300)에는 필터조립체(2)가 거치된다. 상기 필터조립체(2)가 거치된 상태에서 공정에 케미컬을 공급하기 위한 복수의 배관이 상기 필터조립체(2)에 연결된다. 상기 배관을 통해 필터조립체(2) 내부로 유입된 케미컬은 필터조립체(2) 내부의 카트리지를 통과하면서 불순물이 여과된 후 케미컬이 필요한 공정장치로 공급된다.
상기 케미컬의 여과를 진행함에 따라 카트리지의 교체 주기가 되어 카트리지를 교체하는 경우, 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치되어 있던 필터조립체(2)에서 카트리지 교체수단(400,500)을 이용하여 카트리지(제2카트리지)만 분리 및 이송하여 상기 제3보관부(230)에 로딩시키고, 상기 제3보관부(230)에서 세정 및 건조가 완료되면 제2보관부(220)에 로딩한다.
도 3을 참조하여 필터조립체(2) 및 이에 연결된 구성에 대해 설명한다.
상기 필터조립체(2)는, 케미컬에 포함된 이물질을 여과하기 위한 카트리지(10), 상기 카트리지(10)를 내부에 수용하는 필터하우징(20), 상기 필터하우징(20)의 개방된 일측에 결합되는 필터헤드(30)를 포함한다.
상기 필터헤드(30)에는 케미컬공급부(미도시)로부터 공급된 케미컬이 유입되는 제1연결부(31), 상기 카트리지(10)를 통과한 케미컬을 공정장치로 공급하기 위해 배출시키는 제2연결부(32), 상기 카트리지(10)와 필터하우징(20)의 내측면 사이의 공간(S2)에 잔존하는 케미컬을 배출하기 위한 제3연결부(33), 상기 카트리지(10) 내부공간(S1)에 잔존하는 케미컬을 배출하기 위한 제4연결부(34)가 형성되어 있다.
또한, 상기 필터헤드(30)에는 상기 카트리지(10)의 일측 단부가 삽입되어 끼워지는 카트리지 삽입부(37), 상기 카트리지 삽입부(37)와 동심구조를 이루는 헤드몸체(38)에서 반경 방향으로 연장된 헤드플랜지(36)가 형성되어 있다.
상기 필터하우징(20)은, 상기 카트리지(10)가 길이방향으로 내부에 수용될 공간이 형성된 하우징몸체(21), 상기 하우징몸체(21)에서 상기 헤드플랜지(36)와 밀착되도록 일측 단부에 형성된 하우징플랜지(22), 상기 하우징몸체(21)의 타측 단부에 형성되어 질소 가스가 유입되거나 배출되는 제5연결부(23)로 이루어져 있다.
상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)는 서로 대향하는 면(접촉하는 면)의 반대측에 경사면(36a,22a)이 각각 형성되어, 쐐기 형상으로 형성된다.
상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)의 대향하는 면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 오링(40)이 구비된다.
상기 제1연결부(31)에는 케미컬이 공급되는 제1연결배관(L1)이 연결되고, 상기 제1연결배관(L1) 상에는 상기 필터조립체(2)로 유입되는 케미컬을 단속하기 위한 제1밸브(V1)가 구비된다.
상기 제2연결부(32)에는 케미컬이 필요한 공정장치로 케미컬의 공급을 위한 제2연결배관(L2)이 연결되고, 상기 제2연결배관(L2) 상에는 제2연결배관(L2)을 통한 케미컬의 유동을 단속하기 위한 제2밸브(V2)가 구비된다.
상기 제3연결부(33)와 제4연결부(34)에는 케미컬을 배출하기 위한 제3연결배관(L3)과 제4연결배관(L4)이 각각 연결되고, 상기 제3연결배관(L3)과 제4연결배관(L4) 상에는 각각의 배관을 통한 케미컬의 드레인 여부를 단속하기 위한 제3밸브(V3)와 제4밸브(V4)가 구비되어 있다.
상기 제5연결부(23)에는 질소가스가 유입되거나 질소가스를 배출하기 위한 제5연결배관(L5)이 연결되고, 상기 제5연결배관(L5) 내부의 유동을 단속하기 위한 제5밸브(V5)가 구비된다.
도 3에서는 상기 필터하우징(20)이 상부에 위치하고, 상기 필터헤드(30)가 하부에 위치하도록 설치된 경우가 나타나 있으나, 이와 반대로 설치될 수도 있다.
즉, 도 4와 같이, 상기 필터하우징(20)이 하부에 위치하고, 상기 필터헤드(30)가 상부에 위치하도록 설치할 수도 있다. 이 경우에는 제5연결배관(L5)을 통해 케미컬을 드레인시키고, 제3,제4연결배관(L3,L4)을 통해 질소가스가 유입되거나 질소가스를 배출하는 것으로 구성할 수 있다.
도 5를 참조하여 제1보관부(210)와 제2보관부(220)에 대해 설명한다.
상기 제1보관부(210)는, 내부의 공간(210a)을 둘러싸는 제1보관부케이스(212), 복수의 제1카트리지(10-1)가 안착되는 복수의 카트리지 안착대(213), 필터조립체 거치부(300)와 카트리지 교체수단(400,500)이 구비된 장치의 내측 방향에 구비되어 제1보관부(210)를 개폐하는 제1내부셔터(211)를 포함한다.
또한, 상기 제1보관부케이스(212)에는 상기 제1내부셔터(211)와 대향되는 측에 상기 제1도어(110)와의 사이를 개폐하기 위한 외부셔터(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. 이 경우 작업자(3)는 제1카트리지(10-1)를 로딩하기 위해서는 제1도어(110)와 그 내부에 구비된 외부셔터를 개방하여야 한다.
또한, 상기 제1보관부(210) 내부에 퍼지용 기체를 공급하기 위한 퍼지기체공급부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 제1카트리지(10-1)가 카트리지 안착대(213)에 안착된 상태에서 상기 퍼지용 기체를 이용하여 제1카트리지(10-1)를 퍼지함으로서 제1카트리지(10-1)의 오염을 방지할 수 있다. 이 경우 퍼지용 기체로는 비활성 기체로서 질소 또는 압축 공기를 사용할 수 있다.
상기 제2보관부(220)는 내부의 공간(220a)을 둘러싸는 제2보관부케이스(222), 복수의 제2카트리지(10-2)가 안착되는 복수의 카트리지 안착대(223), 필터조립체 거치부(300)와 카트리지 교체수단(400,500)이 구비된 장치의 내측 방향에 구비되어 제2보관부(220)를 개폐하는 제2내부셔터(221)를 포함한다. 또한, 상기 제2보관부케이스(222)에는 상기 제2내부셔터(221)와 대향되는 측에 상기 제2도어(120)와의 사이를 개폐하기 위한 외부셔터(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 제2도어(120)와 외부셔터의 2중 구조로 인해 장치 내부로부터 외부로 흄(FUME)이 누설되는 것을 최소화시킬 수 있다.
상기 제1보관부(210)와 제2보관부(220)는 상부와 하부에 적층 구조 또는 좌측과 우측의 수평구조로 구비될 수 있다. 물론, 제1보관부(210)와 제2보관부(220)의 상하 또는 좌우 위치는 변경될 수 있다.
또한, 제1보관부케이스(212)와 제2보관부케이스(222)는 일체로 형성되고, 그 내부공간을 상하 2개의 공간(210a,220a)으로 분리하는 격벽(225)이 구비될 수 있다.
상기 제1보관함(210)의 제1내부셔터(211)는 일측벽에 구비된 제1셔터이송부(214)에 의해 개폐될 수 있고, 상기 제2보관함(220)의 제2내부셔터(221)는 일측벽에 구비된 제2셔터이송부(224)에 의해 개폐될 수 있다.
상기 제1내부셔터(211)는 닫힌 상태에서 하강함으로써 개방되고, 상기 제2내부셔터(221)는 닫힌 상태에서 상승함으로써 개방된다. 이를 위해 상기 제1셔터이송부(214)의 이송레일과 상기 제2셔터이송부(224)의 이송레일은 내부셔터(211,221)와 연결되는 연결부재(215,225)가 간섭되는 것을 방지하기 위해 내측과 외측으로 서로 어긋나도록 구비된다.
도 6을 참조하여 제3보관부(230)에 대해 설명한다.
상기 제3보관부(230)는, 내부의 공간(230a)을 둘러싸는 제3보관부케이스(232), 필터조립체 거치부(300)와 카트리지 교체수단(400,500)이 구비된 장치의 내측 방향에 구비되어 제3보관부(230)를 개폐하는 제3내부셔터(231)를 포함한다. 또한, 상기 제3보관부케이스(232)에는 상기 제3내부셔터(231)와 대향되는 측에 상기 제3도어(130)와의 사이를 개폐하기 위한 외부셔터(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.
상기 제3보관부(230)에 안착된 제2카트리지(10-2)를 세정하기 위한 적어도 하나의 분사관(233,234,235)이 구비된다.
상기 분사관(233.234.235)은, 상기 제3보관부케이스(232)의 저면으로부터 상방향으로 소정의 길이로 연장되어 제2카트리지(10-2)의 내면에서 360도 방향으로 세정수를 분사하기 위한 제1분사관(233), 상기 제2카트리지(10-2)의 양측에 구비되어 상기 제2카트리지(10-2)의 양측면 방향으로 세정수를 분사하기 위한 제2분사관(234), 상기 제2카트리지(10-2)의 상측에서 상기 제2카트리지(10-2)의 상부를 향해 세정수를 분사하기 위한 제3분사관(235)으로 이루어진다.
상기 제1분사관(233)은 상하 방향으로 길게 세워져 있고, 상기 제1분사관(233)이 상기 제2카트리지(10-2)의 내부에 삽입된 상태에서 세정수를 분사하게 되면, 제2카트리지(10-2)에 부착되어 있던 오염물이 제2카트리지(10-2)로부터 이탈된다. 상기 제1분사관(233)의 외주면에는 세정수를 분사하기 위해 관의 길이방향을 따라 일정 간격으로 복수의 분사구멍(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 제2분사관(234)은 ∩자 형상으로 이루어지고, 상기 제2카트리지(10-2)의 양측에 한 쌍이 구비된다. 상기 제2분사관(234)의 일측 단부에는 세정수가 유입되는 유입구(234a)가 구비되고, 상기 유입구(234a)의 반대측 단부에는 배출구가 구비되어 있으며, 상기 유입구(234a)와 배출구 사이에 세정수가 분사되는 복수의 분사구멍이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3분사관(235)은 U 형상으로 이루어지고, U 형상의 하부의 수평구간에 세정수가 분사되는 복수의 분사구멍이 형성될 수 있다.
상기와 같이 상기 제1분사관(233)과 제2분사관(234)과 제3분사관(235)에 의해 제2카트리지(10-2)의 내측면 뿐만 아니라 외측면 전체에 세정수를 분사할 수 있어, 제2카트리지(10-2)의 세정력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 세정수를 이용하여 제2카트리지(10-2)를 세정한 후, 상기 세정된 제2카트리지(10-2)를 건조하기 위한 건조기체를 상기 제3보관부(230) 내부에 공급할 수 있다. 이 경우 상기 건조기체는 별도의 건조기체 분사관을 통해 분사할 수도 있고, 상기 세정수를 분사하기 위한 분사관(233,234,235)을 통해 분사할 수도 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하여 필터조립체 거치부(300)에 대해 설명한다.
상기 필터조립체 거치부(300)는, 필터하우징(20)이 상부에 위치하고 필터헤드(30)가 하부에 위치하도록 상기 필터헤드(30)가 안착되는 필터헤드 안착대(340), 상기 필터헤드(30)와 필터하우징(20)이 결합되는 부분을 클램핑(clamping)하기 위한 헤드클램프(310)를 포함한다.
상기 필터헤드 안착대(340)는, 필터헤드(30)의 일측면이 접촉하여 지지되는 헤드받침대(341), 상기 헤드받침대(341)의 양측 단부에서 하향 연장되어 지면에 지지되는 한 쌍의 지지부(342)로 이루어진다. 상기 헤드받침대(341)에는 필터헤드(30)의 제3,제4연결부(33,34)가 삽입되도록 구멍(343)이 형성되어 있다.
상기 헤드클램프(310)는, 상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)의 둘레에서 서로 대향되도록 위치한 제1클램프(311)와 제2클램프(312)를 포함한다. 상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)는 서로 이격되어 있고, 클램프구동부(320)에 의해 서로 마주보는 상태에서 서로 가까워지도록 이동되거나 서로 멀어지도록 이동된다.
상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)의 서로 마주보는 내측에는 상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)의 경사면(36a,22a; 도10)에 각각 밀착되도록 경사면(311b,312b)을 갖는 결합홈(311a,312a)이 형성되어 있다.
상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)가 서로 가까워지도록 이동되어 도 7과 도 8과 같은 상태가 되면, 상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)의 경사면(311b,312b)이 상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)의 경사면(36a,22a)에 각각 밀착되도록 가압되어, 상기 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)의 서로 마주보는 면은 밀착되고, 오링(40)에 의해 기밀이 유지된다.
이와 같이 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22), 결합홈(311a,312b)의 서로 대응되는 부분을 쐐기 형상으로 구성하게 되면, 헤드플랜지(36)와 하우징플랜지(22)를 결합홈(311a,312b) 내부에 구속하는 힘을 크게 증가시킬 수 있어, 필터조립체(2) 내부에서 케미컬에 의한 압력이 작용하더라도 기밀 유지 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2카트리지(10-2)를 필터조립체(2)로부터 분리하는 경우에는 클램프구동부(320)에 의해 제1클램프(311)와 제2클램프(312)가 서로 멀어지는 방향으로 이동하여 도 9와 도 10과 같은 상태가 된다. 이 상태에서 카트리지 교체수단(400,500)에 의해 필터하우징(20)을 분리하고, 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230)로 이동시킨다.
상기 필터조립체 거치부(300)는, 제2카트리지(10-2)를 이송할 때 케미컬이 바닥으로 낙하하는 것을 방지하기 위해, 상기 필터조립체(2)의 측부로서 제2카트리지(10-2)가 이송되는 경로 상에 액받침대(350)를 구비할 수 있다.
상기 액받침대(350)에는 액받침대(350)로 낙하된 케미컬을 배출하기 위한 배출구멍(351)이 일측으로 경사진 바닥의 하부에 형성되고, 상기 배출구멍(351)의 하측에 배출구(352)가 연결되어 있다.
상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)의 몸체(311c,312c)는 일측 단부가 클램프이송부(330)에 결합되어 있다. 상기 클램프이송부(330)는 일례로 LM가이드와 같은 부품으로 이루어지고, 상기 제1클램프(311)가 결합되어 이송하기 위한 구성과 상기 제2클램프(312)가 결합되어 이송하기 위한 구성이 각각 분리되어, 상기 클램프구동부(320)에 의해 상기 제1클램프(311)와 제2클램프(312)가 서로 반대 방향으로 이동가능하도록 할 수 있다.
도 11과 도 12를 참조하여 카트리지 교체수단을 구성하는 필터하우징 탈착모듈(400)에 대해 설명한다.
상기 필터하우징 탈착모듈(400)은 제2카트리지(10-2)를 둘러싸는 필터하우징(20)을 필터조립체(2)로부터 분리하거나, 상기 필터조립체(2)로부터 분리되어 있던 상기 필터하우징(20)을 제1카트리지(10-1)가 그 내부에 삽입되도록 결합시킨다.
이를 위해 상기 필터하우징 탈착모듈(400)은, 상기 필터하우징(20)이 고정되는 하우징고정부(410), 상기 하우징고정부(410)를 상하 방향으로 이동시키는 하우징이송부(420)로 이루어진다.
상기 하우징고정부(410)는 필터하우징(20)의 상부와 하부 2군데에서 필터하우징(20)의 몸체 외측을 둘러싸는 구조로 필터하우징(20)을 고정할 수 있다.
상기 하우징고정부(410)는 일측부가 상기 하우징이송부(420)에 결합되어 있고, 상기 하우징이송부(420)의 내부에 구비된 구동부(미도시)에 의해 필터하우징(20)을 도 11의 상태에서 도 12의 상태로 상승시키거나, 그 반대로 하강시킬 수 있다.
상기 필터하우징(20)의 일측 단부에는 상기 필터하우징(20) 내부의 케미컬 또는 가스를 배출하거나 상기 필터하우징(20) 내부로 가스를 유입시키기 위한 제5연결배관(L5)이 연결된다. 상기 제5연결배관(L5)은 코일 형태로 이루어져, 상기 필터하우징(20)의 분리 또는 결합을 위해 상승 또는 하강시 상기 제5연결배관(L5)의 길이 변화를 흡수할 수 있다.
만약 제5연결배관(L5)이 코일 형태로 이루어져 있지 않고 직선 배관으로 이루어진 경우에는 필터하우징(20)의 상승시 길이 변화를 흡수하지 못하므로 필터하우징(20)의 제5연결부(23)와 제5연결배관(L5)의 연결부에 체결된 연결부재(51)를 풀어야 하는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명과 같이 제5연결배관(L5)을 코일 형태로 구성하면, 상기 연결부재(51)를 풀지 않고도 필터하우징(20)의 이동이 자유롭게 된다.
도 13을 참조하여 카트리지 교체수단을 구성하는 카트리지 이송모듈(500)에 대해 설명한다.
상기 카트리지 이송모듈(500)은 제1카트리지(10-1)를 상기 제1보관부(210)로부터 언로딩하여 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치하거나, 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치되어 있는 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230) 또는 제2보관부(220)에 이송하기 위한 것이다.
본 실시예의 경우 상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 3차원 공간상의 3축인 x, y, z축을 따라 이송시키기 위한 동력을 제공하는 적어도 3개의 구동부와, 상기 3차원 공간상의 3축 방향으로 길이를 갖는 적어도 3개의 이송부(520,530,540)로 이루어질 수 있다.
이와 같이 3개의 이송부(520,530,540)가 하나의 모듈로 이루어질 수도 있고, 복수의 모듈로 분리되어 구성될 수도 있다.
상기 3개의 이송부(520,530,540)는, x축 방향(제1방향)으로 이송하기 위한 제1이송부(520), y축 방향(제2방향)으로 이송하기 위한 제2이송부(530), z축 방향(제3방향)으로 이송하기 위한 제3이송부(540)로 이루어진다.
상기 제1이송부(520)는 상기 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 상기 필터조립체(2)가 거치된 상기 필터조립체 거치부(300)로부터 상기 제1보관부(210) 또는 제2보관부(220)에 가까워지거나 멀어지는 상기 제1방향으로 이송시킨다.
이를 위해 상기 제1이송부(520)는, 그리퍼(510), 제1하부이송부(520-1), 제1하부구동부(521-1), 제1상부이송부(520-2), 제1상부구동부(521-2)로 이루어질 수 있다.
상기 그리퍼(510)는 핑거(finger) 형상으로 이루어질 수 있고, 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 잡는 기능을 수행한다.
상기 제1하부이송부(520-1)는 상기 제1방향으로의 길이를 갖고, 하부에 상기 그리퍼(510)가 결합된다. 상기 제1하부구동부(521-1)는 상기 그리퍼(510)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하기 위해 상기 제1하부이송부(520-1)의 일측 단부에 설치되어 있다. 상기 그리퍼(510)가 제1하부이송부(520-1)의 하부에 결합된 상태에서 상기 제1하부구동부(521-1)를 구동시키면, 상기 그리퍼(510)는 상기 제1하부이송부(520-1)의 일측 단부에서 타측 단부까지 왕복 이송될 수 있다.
상기 제1상부이송부(520-2)는 상기 제1방향으로의 길이를 갖고, 하부에 상기 제1하부이송부(520-1)가 결합된다. 상기 제1상부구동부(521-2)는 상기 제1하부이송부(520-1)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하기 위해 상기 제1상부이송부(520-2)의 일측 단부에 설치되어 있다. 상기 제1하부이송부(520-1)가 하부에 결합된 상태에서 상기 제1상부구동부(521-2)를 구동시키면, 상기 제1하부이송부(520-1)는 상기 제1상부이송부(520-2)의 일측 단부에서 타측 단부까지 왕복 이송될 수 있다.
이와 같이 제1하부이송부(520-1)와 제1상부이송부(520-2)를 2단으로 구비하면, 제1하부이송부(520-1)를 제1상부이송부(520-2)의 일측 단부까지 이송시킨 상태에서 그리퍼(510)를 제1하부이송부(520-1)의 일측 단부까지 같은 방향으로 더 이송시킴으로써, 필터조립체 거치부(300)로부터 제1 내지 제3보관부(210,220,230)까지 제1방향으로의 거리가 멀더라도 이송이 가능해진다.
상기 제3이송부(540)는 상기 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 그리퍼(510)에서 잡고 있는 제1이송부(520)를 상하 방향인 제3방향으로 이송하기 위해 제3방향으로의 길이를 갖는다. 이를 위해 상기 제3이송부(540)에 구동력을 제공하는 구동부가 구비될 수 있다.
상기 제2이송부(530)는 상기 제1카트리지(10-1) 또는 제2카트리지(10-2)를 그리퍼(510)에서 잡고 있는 제1이송부(520)와 제3이송부(530)를 일체로 상기 제1방향과 수평면상에서 직교하는 제2방향으로 이송하기 위해 제2방향으로의 길이를 갖는다. 이를 위해 상기 제2이송부(530)에 구동력을 제공하는 구동부가 구비될 수 있다.
상기 제2이송부(530)의 상부에는 제2카트리지(10-2)의 이송시 제2카트리지(10-2)로부터 낙하되는 케미컬을 수용할 수 있도록 케미컬받침대(550)가 구비될 수 있다. 상기 케미컬받침대(550)는 제3이송부(540)의 하부에 결합되되, 제2카트리지(10-2)의 하부에 구비되며, 상기 제3이송부(540) 및 제2카트리지(10-2)와 일체로 제2방향으로 이송된다.
도 14와 도 15를 참조하여 케미컬받침대(550)에 대하여 설명한다.
상기 케미컬받침대(550)는 케미컬을 수용할 수 있도록 사각통 형상으로 이루어진 수용부(551)를 포함한다. 이 경우 제1카트리지(10-1)는 그 하단부가 수용부(551)의 내부에 위치한다.
상기 수용부(551)의 일측에는 윤활유 기능을 하는 액체를 분사하는 분사부(552)와 상기 분사된 액체를 드레인시키기 위한 드레인부(553)가 구비될 수 있다. 상기 드레인부(553)에는 배출 배관(미도시)이 연결되어 상기 분사된 액체를 배출시킬 수 있다.
상기 제1카트리지(10-1)의 하단부에는 한 쌍의 오링(15)이 구비되어 있고, 상기 하단부는 필터헤드(30)의 카트리지삽입부(37)에 삽입되고, 상기 하단부와 카트리지삽입부(37) 사이에 상기 오링(15)이 개재된다.
이 경우 새로운 카트리지인 제1카트리지(10-1)를 카트리지삽입부(37)에 삽입하는 경우 상기 오링(15)에 액체가 묻어 있으면 윤활 기능을 하여 상기 카트리지삽입부(37)에 삽입이 용이해진다. 상기 분사부(552)에서 분사되는 액체는 초순수로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 케미컬받침대(550)은 제2카트리지(10-2)의 이송시 제2카트리지(10-2)로부터 낙하되는 케미컬을 수용할 수도 있다.
도 16을 참조하여 기밀검사부(600)에 대해 설명한다.
상기 기밀검사부(600)는 필터조립체(2)가 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서, 상기 필터조립체(2) 내부에 기체를 공급하여 상기 기체의 압력 변동에 의해 기밀이 유지되는지 여부를 확인하는 것이다.
이를 위해 상기 기밀검사부(600)는, 상기 필터조립체(2)의 내부와 연통하도록 연결된 제5연결배관(L5) 상에 설치되어 상기 필터조립체(2) 내부의 압력을 감지하기 위한 압력센서(610), 상기 압력센서(610)의 후단에서 상기 제5연결배관(L5)에 연결된 제1분기관(LD1) 상에 구비되어 상기 기체를 상기 필터조립체(2)로 공급하기 위해 개폐되는 기체공급밸브(620), 상기 제5연결배관(L5)에 상기 제1분기관(LD1)과 병렬로 연결된 제2분기관(LD2) 상에 구비되어 상기 필터조립체(2) 내부의 기체를 배출시키기 위해 개폐되는 기체배출밸브(630)를 포함한다.
이 경우 상기 압력센서(610)의 후단으로서 상기 기체공급밸브(620)와 기체배출밸브(630)의 전단의 상기 제5연결배관(L5) 상에는 상기 필터조립체(2) 내부의 케미컬이 상기 기체공급밸브(620)와 기체배출밸브(630)로 유동하는 것을 차단하기 위한 차단밸브(640)가 구비될 수 있다. 케미컬이 기체공급밸브(620)와 기체배출밸브(630)의 내부에 접촉하면 부식되는 문제가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 상기 차단밸브(640)를 닫으면, 케미컬이 기체공급밸브(620)와 기체배출밸브(630)에 접촉하지 않아 부식을 방지할 수 있다. 상기 차단밸브(640)의 내부는 테프론 계열로서 불소를 함유한 PFA로 구성함으로써 케미컬에 접촉하더라도 부식이 발생하지 않는다.
상기 필터조립체(2)의 기밀 검사를 하기 전에 상기 기체공급밸브(620)와 기체배출밸브(630) 및 차단밸브(640)는 닫힌 상태이다. 이 상태에서 기밀 검사를 하기 위해, 기체공급밸브(620)와 차단밸브(640)를 개방하여 필터조립체(2) 내부에 기체를 공급하여 압력을 인가한다.
물론, 이 경우 제1 내지 제4밸브(V1,V2,V3,V4)는 닫힌 상태이다. 또한, 제5밸브(V5)는 제5연결배관(L5)에서 분기된 별도의 분기관(LD3) 상에 구비될 수 있고, 상기 제5밸브(V5)도 닫힌 상태가 된다.
상기 기체를 일정 압력까지 공급한 후 차단밸브(640) 또는 기체공급밸브(620)를 닫고, 압력센서(610)에서 일정시간 동안 압력이 유지되는지 밀폐상태를 확인한다.
이와 같이 밀폐상태 확인 후 기체공급밸브(620)는 닫힌 상태로 하고, 차단밸브(640)와 기체배출밸브(630)를 개방시켜 필터조립체(2) 내부의 압력을 해소한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 케미컬 필터 자동교체장치(1)를 이용한 케미컬 필터 자동교체방법에 대해 설명한다.
먼저 작업자(3)가 제1카트리지(10-1)를 제1보관부(210)에 로딩하는 과정에 대해 설명한다.
작업자(3)가 새로운 카트리지인 제1카트리지(10-1)의 바코드나 QR코드 또는 RFID 등의 정보 입력 매체를 입력하여 제품 정보를 확인하고, 포장을 제거한 후 제1보관부(210)에 로딩시킨다.
그 후 제1보관부(210) 내부에 로딩된 제1카트리지(10-1)에 퍼지용 기체를 공급하여 제1카트리지(10-1)를 퍼지한다. 이 경우 제1보관부(210) 내부는 퍼지용 기체의 공급에 의해 양압이 유지되고, 이로 인해 외부공기에 포함된 오염원이 제1보관부(210) 내부로 유입되지 않아 제1카트리지(10-1)의 오염을 방지할 수 있다.
다음으로 제2카트리지(10-2)를 필터조립체 거치부(300)로부터 분리하여 제3보관부(230)에 이송하는 과정에 대해 설명한다.
도 17은 카트리지 교체의 준비단계를 나타낸 도면이다. 이 단계에서는 필터조립체(2)는 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태이고, 제1클램프(311)와 제2클램프(312)가 하우징플랜지(22)와 헤드플랜지(36)를 클램핑하고 있다. 또한, 하우징이송부(420)에 의해 하우징고정부(410) 및 필터하우징(20)은 하강된 상태이다. 또한, 카트리지 이송모듈(500)에서 제1이송부(520)는 x축 상에서 그 중심이 제3이송부(540)의 중심에 위치하고 있고, 제1이송부(520)와 제3이송부(540)는 제2이송부(530) 상에서 후방에 위치해 있다. 이러한 위치 상태를 카트리지 이송모듈(500)의 원점 상태라 한다.
한편, 공정장치에 케미컬을 공급하는 경우에는 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)만 개방되고, 나머지 밸브(V3,V4,V5)는 닫힌 상태가 된다. 이 상태에서 제2카트리지(10-2)를 제1카트리지(10-1)로 교체하는 경우, 상기 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)를 잠금으로써 케미컬이 필터조립체(2) 내부로 유입되는 것을 차단한다. 그 다음 제3 내지 제5밸브(V3,V4,V5)를 개방하여 필터조립체(2) 내부에 잔존하는 케미컬을 제3연결배관(L3) 및 제4연결배관(L4)을 통해 배출시킨다. 이 경우 상기 제5연결배관(L5)을 통해 질소 또는 공기를 필터조립체(2) 내부로 주입하여 케미컬의 배출이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 과정이 설정된 시간동안 진행되어 상기 케미컬의 배출이 완료된다.
도 18은 필터하우징(20)이 필터조립체(2)로부터 분리된 상태를 보여주는 도면이다. 먼저, 클램프구동부(320)의 구동에 의해 제1클램프(311)와 제2클램프(312)가 클램프이송부(330)를 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동하면, 하우징플랜지(22)와 헤드플랜지(36)의 클램핑 상태가 해제된다. 그 다음, 필터하우징 탈착모듈(400)의 구동부의 구동에 의해 하우징고정부(410)와 필터하우징(20)이 하우징이송부(420)를 따라 상승함으로써 필터하우징(20)이 필터조립체(2)로부터 분리된다.
이 경우 상기 필터하우징(20)에 연결되어 있는 제5연결배관(L5)은 코일 형태로 이루어져 있어 상기 필터하우징(20)이 상승되더라도 상기 제5연결배관(L5)의 길이 변화를 흡수할 수 있다.
도 19는 제1이송부(520)의 그리퍼(510)가 필터조립체(2)의 상부에 위치한 상태를 보여주는 도면이다. 제1상부구동부(521-2)의 구동에 의해 제1하부이송부(520-1)와 그리퍼(510)가 제1상부이송부(520-2)를 따라 필터조립체(2)가 위치한 방향으로 이송되고, 제1하부구동부(521-1)의 구동에 의해 그리퍼(510)가 제1하부이송부(520-1)의 일측 단부까지 같은 방향으로 더 이송된다. 이 상태가 되면 그리퍼(510)는 제2카트리지(10-2)의 상부에 위치하게 된다.
도 20은 제1이송부(520)가 제2카트리지(10-2)를 필터조립체(2)로부터 분리한 상태를 보여주는 도면이다. 도 19의 상태에서 제3이송부(540)의 구동부의 구동에 의해 제1이송부(520)가 하강하고, 그리퍼(510)가 제2카트리지(10-2)의 상단부를 잡으면, 제3이송부(540)의 구동에 의해 제1이송부(520)는 다시 상승함으로써 제2카트리지(10-2)가 필터조립체(2)로부터 분리된다.
도 21은 제1이송부(520)가 제2카트리지(10-2)를 제1이송부(520)의 원점위치로 이송한 상태를 보여주는 도면이다. 도 20의 상태에서 제1상부구동부(521-2)와 제1하부구동부(521-1)의 구동에 의해 제1하부이송부(520-1)는 제1상부이송부(520-2)를 따라 이송되고, 그리퍼(510)는 제1하부이송부(520-1)를 따라 이송되어, 원점위치로 이송된다.
도 22는 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230)에 로딩시키는 과정을 보여주는 도면이다. 도 21의 상태에서 제2이송부(530)의 구동부의 구동에 의해 제1이송부(520)와 제3이송부(540)가 제2방향의 전방으로 이송된다. 이 경우 제3보관부(230)의 제3내부셔터(231)는 개방되고, 제2카트리지(10-2)가 상기 제3내부셔터(231)가 개방된 부분을 통해 제3보관부(230) 내부로 로딩될 수 있는 위치가 되도록 제3이송부(540)의 구동부에 의해 상하 위치가 설정되고, 제2이송부(530)의 구동부에 의해 전후방 위치가 설정된다. 그 다음 제1상부구동부(521-2)의 구동에 의해 제1하부이송부(520-1)와 제2카트리지(10-2)가 제1상부이송부(520-2)를 따라 제3보관부(230)를 향해 이송되고, 제1하부구동부(521-1)의 구동에 의해 제2카트리지(10-2)가 제1하부이송부(520-1)의 일측 단부까지 같은 방향으로 더 이송된다. 이러한 이송에 의해 제2카트리지(10-2)는 제3보관부(230) 내부의 제1분사관(230)의 상부에 위치하게 된다. 그 다음 제3이송부(540)의 구동부의 구동에 의해 제1이송부(520) 및 제2카트리지(10-2)가 하강하여 제2카트리지(10-2)의 내부에 제1분사관(230)이 삽입되도록 제2카트리지(10-2)를 로딩시킨다.
이와 같이 제2카트리지(10-2)가 제3보관부(230)에 로딩되면, 그리퍼(510)를 포함한 제1이송부(520)는 제3보관부(230)의 외부에 위치하고, 제3내부셔터(231)가 닫힌다. 상기 동작은 작업자(3)가 제2카트리지(10-2)를 교체하고자 선택한 수량만큼 진행될 수 있다. 그 다음 제1 내지 제3분사관(233,234,235)을 통해 세정수가 분사되어 제2카트리지(10-2)의 내부 및 외부가 세정되고, 상기 세정이 완료되면 건조기체를 공급하여 제2카트리지(10-2)를 건조시킨다.
다음으로 제1카트리지(10-1)를 필터조립체 거치부(300)에 거치시키는 과정에 대해 설명한다. 이 과정은 상기한 제2카트리지(10-2)의 세정 및 건조공정이 이루어지는 동안 수행될 수 있다.
도 23은 제1카트리지(10-1)를 제1보관부(210)에서 언로딩시키는 과정을 보여주는 도면이다. 제1보관부(210)의 제1내부셔터(211)가 개방된다. 상기 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230)에 로딩한 후 상기 제1이송부(520)와 제3이송부(540)는 제2이송부(530)의 후방에 위치한다. 그 다음 제1이송부(520)의 제1상부구동부(521-2)와 제1하부구동부(521-1)의 구동에 의해 그리퍼(510)가 제1보관부(210) 내부에 진입하여 제1카트리지(10-1)를 언로딩시킨다.
그 다음 제1보관부(210)의 외부로 언로딩된 제1카트리지(10-1)를 도 19 내지 도 21에서 설명한 것과 반대되는 방향으로 제1이송부(520)를 이송하여 제1카트리지(10-1)를 제2카트리지(10-2)가 분리된 필터조립체(2)의 상부에 위치시킨다. 이 상태에서 제3이송부(540)의 구동부의 구동에 의해 제1이송부(520)를 하강시키면 제2카트리지(10-2)가 필터조립체(2)의 필터헤드(30)에 결합된다. 그 다음 하우징고정부(410)를 하강시켜 필터하우징(20)을 필터조립체(2)에 결합시킨다. 그 다음 클램프구동부(320)의 구동에 의해 제1클램프(311)와 제2클램프(312)를 서로 가까워지는 방향으로 이동시켜 하우징플랜지(22)와 헤드플랜지(36)를 클램핑한다.
상기 하우징플랜지(22)와 헤드플랜지(36)를 클램핑하면, 도 16에서 설명한 과정에 의해 기밀검사부(600)에서 필터조립체(2) 내부에 기체를 공급하여 기밀이 유지되는지 여부를 확인할 수 있다.
그 다음 상기 제3,제4밸브(V3,V4)를 잠그고, 제1밸브(V1)를 천천히 개방하여 케미컬이 필터하우징(20) 내부에 천천히 채우면, 제5연결배관(L5)을 통해 필터하우징(20) 내부에 있던 가스가 배출된다. 상기 가스 배출이 완료되면 제5밸브(V5)를 잠그고, 제1밸브(31)와 제2밸브(32)를 완전히 개방하여 필터하우징(20) 내부에 케미컬을 충진시킨다.
다음으로 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230)로부터 언로딩하여 제2보관부(220)에 이송하는 과정에 대해 설명한다.
제3보관부(230)의 제3내부셔터(231)가 개방되고, 상기 카트리지 이송모듈(500)에 의해 세정 및 건조가 완료된 제2카트리지(10-2)를 제3보관부(230)의 외부로 언로딩하면, 제3내부셔터(231)는 닫힌다.
제2보관부(220)의 제2내부셔터(221)가 개방되고, 상기 카트리지 이송모듈(500)에 의해 제2카트리지(10-2)를 제2보관부(220) 내부에 로딩하면 제2내부셔터(221)가 닫힌다.
상기 동작은 제2보관부(220)의 제2카트리지(10-2) 수량만큼 진행될 수 있다.
그 후 작업자(3)가 제2도어(120)를 열고, 제2카트리지(10-2)를 제2보관부(220)로부터 취출한다.
상기와 같은 방법으로 카트리지를 교체하게 되면, 케미컬이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 작업자가 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
1 : 케미컬 필터 자동교체장치 2 : 필터 조립체
10 : 카트리지 10-1 : 제1카트리지
10-2 : 제2카트리지 20 : 필터하우징
22 : 하우징플랜지 23 : 제5연결부
30 : 필터헤드 31~34 : 제1~제4연결부
36 : 헤드플랜지 37 : 카트리지 삽입부
40 : 오링 100 : 본체커버
110 : 제1도어 120 : 제2도어
130 : 제3도어 210 : 제1보관부
211 : 제1내부셔터 212 : 제1보관부케이스
213,223 : 카트리지안착대 214,224 : 셔터이송부
220 : 제2보관부 221 : 제2내부셔터
222 : 제2보관부케이스 225 : 격벽
230 : 제3보관부 231 : 제3내부셔터
232 : 제3보관부케이스 233~235 : 제1~제3분사관
300 : 필터조립체 거치부 310 : 헤드클램프
311 : 제1클램프 312 : 제2클램프
311a,312a : 결합홈 320 : 클램프구동부
330 : 클램프이송부 340 : 필터헤드 안착대
341 :헤드받침대 342 : 지지부
350 : 액받침대 400 : 필터하우징 탈착모듈
410 : 하우징고정부 420 : 하우징이송부
500 : 카트리지 이송모듈 510 : 그리퍼
520 : 제1이송부 520-1 : 제1하부이송부
520-2 : 제1상부이송부 521-1 : 제1하부구동부
521-2 : 제1상부구동부 530 : 제2이송부
540 : 제3이송부 550 : 케미컬받침대
551 : 수용부 552 : 분사부
553 : 드레인부 600 : 기밀검사부
610 : 압력센서 620 : 기체공급밸브
630 : 기체배출밸브 640 : 차단밸브
V1~V5 : 제1~제5밸브 L1~L5 : 제1~제5연결배관
LD1 : 제1분기관 LD2 : 제2분기관

Claims (18)

  1. 케미컬의 여과에 사용된 제2카트리지(10-2)를 포함하는 필터조립체(2)가 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서, 상기 필터조립체(2)로부터 상기 제2카트리지(10-2)를 분리한 후 이송하기 위한 적어도 하나의 카트리지 이송모듈(500)을 포함하고;
    상기 카트리지 이송모듈(500)에는, 상기 제2카트리지(10-2)의 이송시 상기 제2카트리지(10-2)로부터 낙하되는 케미컬을 수용하도록 상기 제2카트리지(10-2)의 이송과 함께 이송되는 케미컬받침대(550)가 구비된 케미컬 필터 자동교체장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)에 의해 이송된 상기 제2카트리지(10-2)를 보관하기 위한 보관부가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2카트리지(10-2)를 둘러싸는 필터하우징(20)을 상기 필터조립체(2)로부터 분리하거나, 상기 필터조립체(2)로부터 분리되어 있던 상기 필터하우징(20)을 상기 케미컬의 여과에 사용될 제1카트리지(10-1)를 둘러싸도록 상기 필터조립체(2)에 결합시키는 적어도 하나의 필터하우징 탈착모듈(400)이 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터하우징 탈착모듈(400)은, 상기 필터하우징(20)이 고정되는 하우징고정부(410), 상기 하우징고정부(410)를 상하 방향으로 이동시키는 하우징이송부(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케미컬받침대(550)에는 상기 제2카트리지(10-2)로부터 낙하된 케미컬을 배출할 수 있는 드레인부(553)가 구비되고, 상기 드레인부(553)에는 배출 배관이 연결된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케미컬받침대(550)에는 케미컬의 여과에 사용될 새로운 카트리지인 제1카트리지(10-1)에서 상기 필터조립체(2)의 필터헤드(30)에 조립되는 일측 단부를 향해 액체를 분사하는 분사부(552)가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)은,
    상기 제2카트리지(10-2)를 3차원 공간상의 3축을 따라 이송시키기 위한 동력을 제공하는 복수의 구동부;
    상기 3차원 공간상의 3축 방향으로 길이를 갖는 복수의 이송부(520,530,540);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  8. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)를 상기 필터조립체 거치부(300)로부터 상기 보관부에 가까워지거나 멀어지는 제1방향으로 이송시키기 위한 제1이송부(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1이송부(520)는,
    케미컬의 여과에 사용될 새로운 카트리지인 제1카트리지(10-1) 또는 상기 제2카트리지(10-2)를 잡은 상태에서 상기 제1방향으로 이송하는 그리퍼(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1이송부(520)는,
    상기 그리퍼(510)가 하부에 결합되고, 상기 그리퍼(510)를 상기 제1방향으로 이송하기 위해 상기 제1방향으로의 길이를 갖는 제1하부이송부(520-1);
    상기 그리퍼(510)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하는 제1하부구동부(521-1);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1이송부(520)는, 상기 제1하부이송부(520-1)가 하부에 결합되고, 상기 제1하부이송부(520-1)를 상기 제1방향으로 이송하기 위해 상기 제1방향으로의 길이를 갖는 제1상부이송부(520-2);
    상기 제1하부이송부(520-1)를 상기 제1방향으로 이송하기 위한 구동력을 제공하는 제1상부구동부(521-2);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  12. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상기 제1방향과 수평면상에서 직교하는 제2방향으로 이송하기 위해 상기 제2방향으로의 길이를 갖는 제2이송부(530)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  13. 제12항에 있어서,
    상기 케미컬받침대(550)는 상기 제2이송부(530)에 의해 상기 제2방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  14. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상하 방향인 제3방향으로 이송하기 위한 제3이송부(540)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  15. 제14항에 있어서,
    상기 카트리지 이송모듈(500)은, 상기 제2카트리지(10-2)가 상기 제1이송부(520)에 결합된 상태에서 상기 제2카트리지(10-2) 및 상기 제1이송부(520)를 상기 제1방향과 수평면상에서 직교하는 제2방향으로 이송하기 위해 상기 제2방향으로의 길이를 갖는 제2이송부(530)를 포함하고;
    상기 케미컬받침대(550)는 상기 제3이송부(540)의 하부에 결합된 상태에서 상기 제2이송부(530)에 의해 상기 제2방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  16. 제1항에 있어서,
    상기 필터조립체(2)가 상기 필터조립체 거치부(300)에 거치된 상태에서 상기 케미컬을 필요로 하는 공정장치에 상기 케미컬을 공급하기 위한 배관이 상기 필터조립체(2)에 연결된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  17. 제1항에 있어서,
    상기 필터조립체 거치부(300)에는, 상기 제2카트리지(10-2)를 이송할 때 상기 케미컬이 바닥으로 낙하하는 것을 방지하기 위해 상기 필터조립체(2)의 측부로서 상기 제2카트리지(10-2)가 이송되는 경로 상에 액받침대(350)가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
  18. 제17항에 있어서,
    상기 액받침대(350)에는 상기 액받침대(350)로 낙하된 케미컬을 배출하기 위한 배출구멍(351)이 일측으로 경사진 바닥의 하부에 형성되고, 상기 배출구멍(351)의 하측에 배출구(352)가 연결된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 자동교체장치
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