KR102045388B1

KR102045388B1 - 실린더 이동용 카트

Info

Publication number: KR102045388B1
Application number: KR1020170167080A
Authority: KR
Inventors: 황효종; 강태욱; 김지훈; 김용태
Original assignee: 버슘머트리얼즈한양기공 주식회사
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2019-11-15
Also published as: KR20180065005A

Abstract

본 발명은 반도체 및 디스플레이 등의 제조 설비 등에서 사용되는 중량(重量)의 가스 실린더(W)를 캐비닛(C)으로부터 하역하거나 캐비닛(C)에 보관할 수 있는 실린더 이동용 카트에 관한 것이다.
본 발명의 실린더 이동용 카트는 카트 몸체(100), 상기 카트 몸체(100)의 결합된 적재모듈(300), 및 상기 카트 몸체(100)의 하부에 결합된 주행모듈(400)을 포함하고 있으며, 특히 상기 적재모듈(300)은 수직방향으로 이동할 수 있는 수직이동 프레임(310)과, 상기 수직이동 프레임(310)의 상부에서 수평방향 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 수평이동 플레이트(340)와, 상기 수평이동 플레이트(340)의 상부에 회전가능하게 형성된 회전 플레이트(350), 및 상기 회전 플레이트 상에 폭 조절이 가능하도록 형성된 적어도 한 쌍의 그립퍼(360)를 포함하는 구성을 갖는다.

Description

실린더 이동용 카트{Cart for Moving Cylinder}

본 발명은 반도체 제조 설비 등에서 사용되는 중량(重量)의 가스 실린더(W)를 보관하고 있는 캐비닛(C)에서 하역하거나 캐비닛(C)에 적재할 때 사용할 수 있는 실린더 이동용 카트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트 몸체(100), 상기 카트 몸체(100)에 결합된 적재모듈(300) 및 상기 카트 몸체(100)의 하부에 결합된 주행모듈(400)를 포함하고 있는 실린더 이동용 카트에 관한 발명이다.

반도체 및 디스플레이 등을 제조하는 다양한 공정 중에는 건식 에칭 공정 등을 비롯한 여러 공정에서 다양한 가스가 공급되어야 한다. 따라서, 반도체 및 디스플레이 제조 공장 등에는 다양한 가스가 채워진 가스 실린더가 구비되어 있는데 사용되고 있는 가스 실린더는 가스가 충전되었을 때 약 150kg 정도의 무게가 된다. 또한, 많은 가스 실린더는 통상 캐비닛에 보관되어 있는데, 교체 또는 가스 충전 등의 필요에 따라 작업자가 아무런 장치 없이 중량(重量)의 실린더를 캐비닛으로부터 꺼내거나 밀어 넣는 작업을 하게 되면 작업시간이 많이 소유되고, 작업자의 근골격계에 영향을 줄 수 있을 뿐 아니라, 실린더가 넘어지거나 할 경우에 사고, 폭발 또는 화재의 위험도 있을 수 있다.

이러한 문제 때문에 작업자가 무리한 힘을 가하지 않고도 가스 실린더를 이동하고 캐비닛에 탈/장착할 수 있는 장치에 대한 개발이 필요하였고, 그 기술 중의 하나로 공개특허공보 제10-2000-0013958호에 나타난 바와 같은 가스 실린더 이동용 카트(이하 ‘종래기술’이라 한다)가 있다. 종래기술에서의 가스 실린더 이동용 카트는 도 1에 도시된 바와 같이 손잡이(11) 및 전후 주행용 로울러(12)를 구비한 중공형의 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 소정 위치에 형성된 가스 실린더 안착부(13)와, 가스 실린더의 외부를 덮도록 형성된 실린더커버(16)와, 상기 프레임(10)의 내측에 구비된 동력발생부(20)와, 이 동력발생부(20)로부터 동력을 전달받아 상기 프레임(10)을 따라 승강 가능하도록 결합된 승강적재판(30)을 포함하는 구성으로 이루어져 있어, 각종 설비 내에 새로운 가스 실린더(1)를 교체하거나 카트 내에 가스 실린더(1)를 적재하고자 할 때 승강적재판(30)을 하강시킬 수 있게 되어 있다.

하지만, 종래기술의 상기 가스 실린더 이동용 카트는 승강적재판(30)이 이동할 수 있도록 구성되어 있어 편리한 점은 있으나, 여전히 카트로부터 가스 실린더(1)를 들어내거나 카트에 가스 실린더(1)를 실을 때, 작업자가 무거운 가스 실린더(1)를 이동시켜야 하고, 더구나, 캐비닛 등에 보관하거나 꺼내기 위해서는 여전히 작업자가 직접 작업을 해야 한다는 문제점이 있다.

또한, 가스 실린더(1)가 경사진 상태로 카트에 실리게 되어 있어, 실린더(1)를 카트에 싣거나 내릴 때 안전을 위해 많은 주의를 해야 하고 작업의 효율이 높지 않은 문제점도 있다.

공개특허공보 제10-2000-0013958호(2000.03.06. 공개)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반도체 및 디스플레이 등의 제조 시설에서 사용되는 중량(重量)의 실린더를 캐비닛에서 하역하거나 캐비닛에 보관을 위해 적재할 때 사용할 수 있는 실린더 이동용 카트를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 이동용 카트는 카트 몸체(100)와, 상기 카트 몸체(100)의 결합된 적재모듈(300), 및 상기 카트 몸체(100)의 하부에 결합된 주행모듈(400)을 포함하되, 상기 적재모듈(300)은 수직방향으로 이동할 수 있는 수직이동 프레임(310)과, 상기 수직이동 프레임(310)의 상부에서 수평방향 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 수평이동 플레이트(340)와, 상기 수평이동 플레이트(340)의 상부에 회전가능하게 형성된 회전 플레이트(350), 및 상기 회전 플레이트(350) 상에 폭 조절이 가능하도록 형성된 적어도 한 쌍의 그립퍼(360)를 포함하는 구성을 갖는다.

또한, 상기 카트 몸체(100)에는 작동모듈(200)이 추가로 구비되어 있으며, 상기 작동모듈(200)에는 수동으로 특정된 실린더(W) 또는 자동으로 탐색한 실린더(W)를 상기 적재모듈(300)에 적재하는 기능을 포함하는 컨트롤러(미도시)를 포함하는 컴퓨터(210)가 구비되어 있을 수 있다.

또한, 상기 적재모듈(300)에는 적재할 실린더(W)를 수동으로 특정하기 위한 레이저 포인터(510)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.

또한, 상기 카트 몸체(100)에는 주위에 있는 실린더(W)를 탐색할 수 있는 레이저 거리센서(520)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.

또한, 상기 실린더 이동용 카트는 실린더(W)를 적재하거나 하역할 캐비닛(C)을 인식하기 위하여 상기 카트 몸체(100)의 하단에 다수의 근접센서(530); 또는 다수의 근접센서(530)와 포텐시오미터(540)가 추가로 설치되어 있을 수 있다.

마지막으로, 상기 주행모듈(410)에는 주행 휠(410)이 형성되어 있고, 상기 주행 휠(410)은 전방향 주행이 가능한 메카넘 휠(mecanum wheel)로 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 나타난 실린더 이동용 카트(1)에 의하면, 반도체 및 디스플레이 제조 공정 등을 위한 설비에 필요한 가스 실린더(W) 등을 교체 또는 가스 재충전 등을 위해 보관되어 있는 캐비닛(C)으로부터 하역하거나 적재할 때, 전 과정을 카트(1)로 작업할 수 있으므로, 작업 효율을 현저히 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 안전사고 등의 위험을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 적재모듈(300)에 형성된 그립퍼(360)가 일정 각도 회전가능하도록 형성되어 있어, 캐비닛(C)과 같은 좁은 공간에 실린더(W)를 적재하거나 하역할 때에도 실린더(W)를 안정적으로 잡아서 효율적으로 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 이동시키기 위한 실린더(W)를 자동으로 탐색할 수 있도록 구성되어 있어, 작업 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 작업자가 이동시킬 실린더(W)를 수동으로 특정할 수 있도록 구성되어 있어, 다수의 실린더(W)가 주위에 산재해 있는 경우 또는 특정 실린더(W)를 선택해야 하는 경우 등에도, 작업자가 쉽게 선택할 수 있도록 구성되어 있어, 작업의 효율성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 실린더(W)를 적재하거나 하역할 캐비닛(C)의 위치를 인식하고 카트(1)를 실린더(W)를 적재하거나 하역할 수 있는 위치로 자동으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있어, 작업시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)에서는 주행모듈(400)의 주행 휠(410)이 전방향으로 이동할 수 있는 매카넘 휠로 형성되어 있어, 카트(1)의 주행 시간이나 캐비닛(C)과의 정렬시간을 감소시켜 작업의 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1. 종래의 가스실린더 이동용 카트.
도 2. 본 발명의 실린더 이동용 카트의 사시도.
도 3. 본 발명 실린더 이동용 카트의 적재모듈의 수직이동의 예
도 4. 본 발명 실린더 이동용 카트의 적재모듈의 수평이동의 예
도 5. 본 발명 실린더 이동용 카트의 적재모듈의 회전이동의 예
도 6. 본 발명 실린더 이동용 카트의 적재모듈의 그립퍼의 작동 예
도 7. 본 발명에서 수동으로 실린더를 적재/하역하기 위한 센서
도 8. 본 발명에서 자동으로 실린더를 적재/하역하기 위한 센서
도 9. 본 발명을 이용하여 실린더를 캐비닛에 적재하는 작업의 예.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 카트 몸체(100), 상기 카트 몸체(100)에 형성된 작동모듈(200), 적재모듈(300), 및 상기 카트 몸체(100)의 하부에 형성된 주행모듈(400)을 포함하고 있다.

카트 몸체(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 후방에 손잡이(110)가 형성되어 있고, 하부에는 바닥판(130)이 형성되어 있다. 상기 바닥판(130)은 상기 적재모듈(300)에 적재되는 실린더(W)의 하부를 지지하는 기능을 갖는다.

또한, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 상기 카트 몸체(100)의 후면에는 배터리 도어(120)가 형성되어 있다. 상기 배터리 도어(120)를 열면, 배터리 수납공간이 형성되어 있고, 상기 배터리 수납공간에 카트(1)의 구동에 필요한 전력을 공급하는 배터리(미도시)가 설치된다.

본 발명의 실시예로 나타난 작동모듈(200)은 도 2(a)에 도시된 바와 같이 카트 몸체(100)의 상부에 형성되어 있다.

작동모듈(200)에는 실린더 이동용 카트(1)의 주행, 실린더(W)의 적재 및 하역 등을 제어하는 컨트롤러(미도시)가 내장된 컴퓨터(210)가 구비되어 있고, 카트(1)의 수동 주행을 위한 조이스틱과 같은 핸들부(220)가 형성되어 있다. 상기 컴퓨터(210)는 통상적인 컴퓨터로 형성될 수도 있지만, 작업자의 편의를 위해 터치패널을 포함하는 컴퓨터가 보다 바람직할 것이다.

상기 작동모듈(200)에는 경광등(230)이 형성되어 있을 수 있으며, 카트(1)에 파워가 공급되는지 여부를 확인할 수 있는 파워 램프(250)가 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 비상 상황에 카트(1)를 긴급하게 정지시킬 수 있는 비상스위치(240)가 형성되어 있을 수도 있다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이 작동모듈(200)의 컴퓨터(210) 주변에는 작업자의 편의를 위해 컴퓨터 전원 버튼(260) 및 다양한 기능을 갖는 기능 버튼(270)이 형성되어 있을 수 있다. 카트(1)를 구동할 때에는 카트를 락킹(locking)하는 기능, 브레이크를 해제하는 기능, 후술하는 레이저 포인터(510)에서 레이저를 발생하는 기능, 정지 기능 또는 일시 정지 기능 등은 작업자가 쉽게 사용할 수 있도록 구성되어 있는 것이 필요한데, 이들 중의 일부 또는 전부 또는 추가적으로 필요한 다른 기능이 있는 경우에 적합한 수의 기능 버튼(270)을 설치하여 사용할 수 있을 것이다.

카트 몸체(100)의 하부에는 주행 모듈(400)이 형성되어 있다. 상기 주행 모듈(400)에는 4개의 주행 휠(410)이 형성되어 있다. 이 때 주행 휠은 전방향 주행이 가능한 메카넘 휠(mecanum wheel)로 형성되어 있을 수 있다. 매카넘 휠이 적용될 경우에는 카트(1)를 회전하지 않고도 전방향으로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

카트 몸체(100)의 전방에는 실린더(W)를 집어서 이동시킬 수 있도록 그립퍼(360)가 형성되어 있는 적재모듈(300)이 설치되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 적재모듈(300)에는 상기 그립퍼(360)의 높이를 조절할 수 있도록 수직이동 프레임(310)이 형성되어 있다. 상기 수직이동 프레임(310)의 하부에는 에어 또는 유압으로 작동하는 실린더(320)와 같은 수직이동 구동부(320)가 형성되어 있다.

상기 수직이동 프레임(310)의 상부에는 도 3에 도시되어 있듯이 수평이동 가이드(330)가 형성되어 있다.

상기 수평이동 가이드(330)의 상부에는 수평이동 플레이트(340)가 구비되어 있으며, 상기 수평이동 플레이트(340)는 상기 수평이동 가이드(330)와 상호 결합되어 전후 방향으로 수평이동 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

회전 플레이트(350)는 상기 수평이동 플레이트(340)의 상부에 상기 수평이동 플레이트(340)와 상대적인 회전이 가능하도록 결합되어 있다.

도 3에 도시되어 있듯이, 그립퍼(360)는 상기 회전 플레이트(350) 상에 형성되어 있어, 상기 그립퍼(360)는 상기 회전 플레이트(350)가 회전할 경우 동일한 각도로 회전하도록 구성되어 있다.

한편, 도 3에는 한 쌍의 그립퍼(360)가 형성되어 있는데, 그립퍼(360)는 필요에 따라 두 쌍 이상으로 형성할 수도 있을 것이다.

도 2(b)와 도 3에 나타난 상기 한 쌍의 그립퍼(360)는 사이의 폭이 조절되도록 구성되어 있고, 상기 그립퍼(360)는 그립퍼 가이드(370)에 의해 안내되면서 작동한다.

상기 그립퍼 가이드(370)도 회전 플레이트(350)에 결합되어 회전 플레이트(350)와 함께 움직이도록 구성되어 있다. 또한, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상부가 밀폐되어 그립퍼(360)의 상부면을 지지할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다. 이러한 구성을 통해, 상기 그립퍼(360)가 중량(重量)의 실린더(W)를 집어서 들어올렸을 때 그립퍼(360)의 하부면뿐 아니라 상부면에서도 반력이 작용하여 그립퍼(360)에 작용되는 힘을 안정적으로 분산시킬 수 있을 것이다.

도 4에서는 수평이동 플레이트(340)가 수평방향으로 작동하는 예를 나타낸 도면이다.

도 4(a)에는 수평이동 플레이트(340)가 후방으로 이동되어 있는 상태를 나타내고 있다. 상부에서 보았을 때, 후방으로 이동된 그립퍼(360)가 보이고, 그 하부로 카트 몸체(100)의 바닥판(130)이 보이도록 구성된다. 즉, 그립퍼(360)로 실린더(W)를 집은 후, 상기 수평이동 플레이트(340)를 후방으로 이동시키면, 상기 실린더(W)의 하부면이 상기 카트 몸체(100)의 바닥판(130)에 놓일 수 있도록 형성되어 있다.

도 4(b)에는 수평이동 플레이트(340)가 전방으로 이동되어 있는 상태를 나타내고 있는데, 상부에서 보았을 때, 전방으로 이동된 그립퍼(360)가 보이고, 상기 그립퍼(360)와 연결된 회전 플레이트(350)를 볼 수 있다. 상기 수평이동 플레이트(340)는 상기 회전 플레이트(350)의 하부에 설치되어 있으므로, 상부에서 볼 때에는 상기 회전 플레이트(350)에 가려서 보이지 않는다.

도 5는 그립퍼(360)가 회전 플레이트(350)와 함께 회전하는 상태를 보여준다.

실린더(W)가 보관되는 캐비닛(C)의 내부에는 가스관이 형성되어 있는 경우가 많다. 따라서, 캐비닛(C)의 내부로 실린더(W)를 적재하거나 캐비닛(C)으로부터 실린더(W)를 하역할 때, 실린더(W)가 캐비닛(C) 내부에 있는 가스관과 접촉하지 않도록 하는 것이 필요하다.

이를 위해 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)에서는 도 5에 도시된 바와 같이 회전 플레이트(350)의 회전을 통해 그립퍼(360)가 일정 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 구성하였다.

도 6에는 한 쌍의 그립퍼(360)가 그립퍼 가이드(370)에 지지되면서 폭이 조절되도록 작동하는 예가 나타나 있다. 이와 같이 한 쌍의 그립퍼(360)의 폭이 조절되도록 구성되어 있어, 한 쌍의 그립퍼(360) 사이의 폭을 좁혀 실린더(W)의 양측을 안정적으로 잡을 수 있고, 반대로 작동시켜 실린더(W)와 그립퍼(360)를 이격시킬 수 있다.

도 2(b)와 도 6(a)에 도시된 바와 같이 상기 그립퍼(360)의 내측에는 실린더(W)와 직접 접촉하는 접촉부재(361)가 형성되어 있을 수 있다. 상기 접촉부재(361)은 그립퍼(360)로 실린더(W)를 집었을 때, 상대적인 미끄러짐 방지을 방지할 수 있는 고무 등의 재질로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 그립퍼(360)와 상기 접촉부재(361) 사이에는 그립퍼(360)로 실린더(W)를 잡을 때, 작용하는 힘의 크기를 측정할 수 있고, 적절한 힘으로 실린더(W)를 잡을 수 있도록 로드셀(load cell, 미도시)을 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 도 2에 나타난 카트 몸체(100)의 내부에는 카트(1)의 각 구성이 원활하게 작동할 수 있도록 구동모터 또는 유압 펌프 등의 구동장치 등이 내장되어 있을 수 있고, 각 장치는 상기 컴퓨터(210)에 의해 제어될 수도 있고, 별도의 컨트롤러(미도시)가 구비되어 있을 수도 있다.

본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 작업자가 수동 또는 자동으로 카트(1)를 작동시키고, 실린더(W)를 적재 또는 하역할 위치에 카트(1)를 정렬시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위해, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)에는 다양한 구성요소들이 구비되어 있다.

먼저, 본 발명의 실린더 이동용 카트(1)에는 그립퍼(360)로 집어서 작업을 수행할 실린더(W)를 수동으로 특정할 때 사용하는 레이저 포인터(510)가 설치되어 있을 수 있다.

도 7에서는 레이저 포인터(510)가 적재모듈(300)의 그립퍼(360) 사이에 설치되어 있는데, 레이저 포인터(510)는 특정한 실린더(W)에 레이저 광을 쏠 수 있는 위치에 설치되면 충분하고, 상기 위치에 한정되는 것은 아니다.

레이저 포인터(510)를 사용할 때에는 먼저, 실린더(W) 주위까지 카트(1)를 주행한 후에, 카트(1)에 적재할 실린더(W)에 레이저 포인터(510)를 조절하여 광을 쏘아서 실린더(W)를 특정한다. 그 후에, 상기 컴퓨터(210)에 실린더(W) 적재작업 명령을 내려서 실린더(W)를 적재할 수 있다.

이와 같은 작업자가 수동으로 적재할 실린더(W)를 특정하는 것은, 모든 작업에서 가능하지만, 여러 개의 실린더(W)가 산재해 있는 경우에, 하나씩 특정하여 작업을 수행할 수 있다. 또한, 다수의 실린더(W)가 보관되어 있는 캐비닛(C)에서 특정 실린더(W)에 대한 작업을 수행할 때에도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

다음으로, 본 발명의 카트(1)에는 도 8에 도시된 바와 같은 레이저 센서(520)가 설치되어 있을 수 있다.

상기 레이저 센서(520)는 전방의 수 m 이내에서 180도에 가까운 넓은 각도를 감지할 수 있어, 자동으로 실린더(W)를 탐색할 수 있다. 따라서, 상기 레이저 센서(520)는 자동으로 실린더(W)를 카트(1)에 적재할 때 사용할 수 있다. 한편, 상기 레이저 센서(520)는 카트(1) 전방의 넓은 각도를 감지할 수 있으므로, 카트의 주행 방향에 방해물이 있는지 여부를 감지하여 사고를 방지하는 안전보조장치로도 이용될 수 있다.

상기 레이저 센서(520)는 전방에 위치하는 실린더(W)의 유무를 감지할 수 있는 어느 위치에 설치되어도 되지만, 본 발명의 도 8에는 카트의 주행 방향에 위치하는 방해물을 감지하는 기능을 함께 수행할 수 있도록 하기 위하여 카트 몸체(100)의 바닥판(130) 주위에 설치된 예가 나타나 있다.

본 발명의 실린더 이동용 카트(1)는 도 8에 도시된 바와 같이 실린더(W)가 적재되거나 하역될 캐비닛(C)을 감지하기 위해 카트 몸체(100)의 하단에 다수의 근접센서(530)와 다수의 포텐시오미터(540)를 설치할 수도 있다.

상기 근접센서(530)와 포텐시오미터(540)는 캐비닛(C)과의 위치 조절을 위한 센서이므로, 설치 위치는 캐비닛(C)의 하단과 대응되는 카트 몸체(100)의 하단에 위치하는 것이 가장 바람직할 것이다.

비접촉식 센서인 근접센서(530)는 다양한 종류가 있지만, 마그네틱 센서를 이용할 경우에는 캐비닛(C)의 좌, 우측 하단에 자석을 설치해 두어야 할 것이다. 이와 같은 근접센서(530)의 신호는 캐비닛(C)과 카트(1)의 좌, 우 방향 위치제어에 이용할 수 있다.

접촉식 센서인 포텐시오미터(540)는 캐비닛(C)과 카트(1) 사이의 거리를 감지하기 위한 센서이다.

이들 센서의 신호를 통해 카트(1)는 캐비닛(C)과 거리 및 좌, 우측 방향 조절을 할 수 있고, 이를 통해 카트(1)는 실린더(W)를 적재 또는 하역할 수 있는 가장 적합한 위치로 이동할 수 있다.

도 8에서는 다수의 근접센서(530)와 접속식인 포텐시오미터(540)가 설치되어 있는데, 비접촉식 센서인 다수의 근접센서(530)를 설치하여도 캐비닛(C)에 대한 카트(1)의 상대 위치를 조절할 수 있을 것이다.

위에서 살펴본 바와 같은 실린더 이동용 카트(1)를 이용하여 실린더(W)를 캐비닛(C)에 적재하는 단계를 살펴보면 아래와 같다.

먼저, 도 9(a)에 도시된 바와 같이 카트(1)는 적재모듈(300)에 실린더(W)를 적재하여 캐비닛(C) 방향으로 주행한다.

이 때, 실린더(W)는 그립퍼(360)에 의해 양측이 고정되어 있고, 하부는 카트 몸체(100)의 바닥판(130)에 지지되어 있다.

도 9(a)에 나타난 단계 이전에는 실린더(W)를 카트(1)의 적재모듈(300)에 적재해야 할 것이다.

이를 위해서 먼저, 카트(1)를 실린더(W) 주위의 장소까지 주행해 가야 할 것이다. 다음으로, 레이저 포인트(510)를 이용하여 실린더(W)를 수동으로 특정하거나, 레이저 센서(520)를 이용하여 자동으로 실린더(W)를 탐색하여 적재할 실린더(W)까지 카트(1)를 이동시킨다.

다음으로, 필요한 경우 실린더(W)의 높이에 맞게 수직이동 프레임(310)의 위치를 승강시켜 그립퍼(360)의 높이를 조절한다. 그 후, 그립퍼(360) 사이의 간격이 실린더(W)의 직경보다 넓게 되도록 작동시키고, 수평이동 플레이트(340)를 전방으로 이동시켜 그립퍼(360) 사이에 실린더(W)가 위치하도록 한다.

다음으로, 상기 그립퍼(360) 사이의 간격을 좁혀서 그립퍼(360)가 실린더(W)의 양측을 고정하도록 한다. 또한, 수직이동 프레임(310)을 상부로 작동시켜 실린더(W)의 하부면이 카트 몸체(1)의 바닥판(130)보다는 높은 위치가 되도록 한다. 그 후에, 수평이동 플레이트(340)를 후방으로 이동시켜 실린더(W)가 바닥판(130) 상에 위치하도록 한다. 마지막으로, 상기 수직이동 프레임(310)을 하강시켜 실린더(W)의 하부면이 바닥판(130)에 닿도록 한다.

이와 같은 과정을 거쳐 도 9(a)에 나타난 바와 같이 카트(1)의 적재모듈(300)에 실린더(W)를 적재할 수 있다.

도 9(b)는 캐비닛(C)의 부근에 도달한 카트(1)가 나타나 있다.

캐비닛(C) 주위에 도달한 카트(1)는 상기 근접센서(530)와 포텐시오미터(540)의 신호를 이용하여 실린더(W)를 캐비닛(C)의 내부에 하역하기 위한 최적의 위치에 위치하도록 조절을 한다. 이러한 조절을 완료한 후에 카트(1)는 그 위치에서 움직이지 않도록 고정된다.

도 9(c)는 캐비닛(C)의 내부로 실린더(W)를 이동시키는 단계이다.

이를 위해 먼저 적재모듈(300)의 수직이동 프레임(310)을 미세하게 상부로 이동시킨다. 이 때 실린더(W)의 하부면은 캐비닛(C)의 적재위치보다 미세하게 높은 위치가 되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그 다음으로, 적재모듈(300)의 수평이동 플레이트(340)를 전방으로 이동시켜, 실린더(W)를 캐비닛(C)의 내부로 이동시키는 것이다.

마지막으로, 도 9(d)는 캐비닛(C)의 내부에 실린더(W) 적재를 완료하는 단계이다.

이를 위해 필요한 경우, 실린더(W)가 캐비닛(C) 내부의 가스관들과 접촉하지 않도록 적재모듈(300)의 회전 플레이트(350)를 회전시킨다.

다음으로, 필요한 경우, 실린더(W)가 적재위치에 정확히 위치할 수 있도록 수평이동 플레이트(340)를 전, 후방으로 미세하게 조절할 수도 있다.

다음으로, 수직이동 프레임(310)을 하강시켜 실린더(W)의 하부면이 캐비닛(C)에 닿도록 한다.

마지막으로 그립퍼(360)를 실린더(W)와 이격되도록 조절하고 카트(1)를 후진하여 적재를 완료한다.

캐비닛(C) 내부에 보관되어 있던 실린더(W)를 하역하는 단계는 위에서 살펴본 적재하는 단계와 반대로 하여 통상의 기술자가 쉽게 구현할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 실린더 이동용 카트 100 : 카트 몸체
110 : 손잡이 120 : 배터리 도어
130 : 바닥판 200 : 작동모듈
210 : 컴퓨터 220 : 핸들부
230 : 경광등 240 : 비상스위치
250 : 파워 램프 260 : 컴퓨터 전원 버튼
270 : 기능 버튼 300 : 적재모듈
310 : 수직이동 프레임 320 : 수직이동 구동부
330 : 수평이동 가이드 340 : 수평이동 플레이트
350 : 회전 플레이트 360 : 그립퍼
361 : 접촉부재 370 : 그립퍼 가이드
400 : 주행모듈 410 : 주행 휠
510 : 레이저 포인터 520 : 레이저 거리센서
530 : 근접센서 540 : 포텐시오미터
C : 캐비닛 W : 실린더

Claims

카트 몸체(100); 상기 카트 몸체(100)에 결합된 적재모듈(300); 및 상기 카트 몸체(100)의 하부에 형성된 바닥판(130)에 결합된 주행모듈(400)을 포함하는 실린더 이동용 카트에 있어서,
상기 적재모듈(300)은 수직방향으로 이동할 수 있는 수직이동 프레임(310); 상기 수직이동 프레임(310)의 상부에서 수평방향 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 수평이동 플레이트(340); 상기 수평이동 플레이트(340)의 상부에 회전가능하게 형성된 회전 플레이트(350); 및 상기 회전 플레이트(350) 상에 폭 조절이 가능하도록 형성된 적어도 한 쌍의 그립퍼(360)를 포함하고,
상기 카트 몸체(100)에는 작동모듈(200)이 추가로 구비되어 있으며, 상기 작동모듈(200)에는 수동으로 특정하거나 또는 자동으로 탐색된 반도체 제조 설비에 사용되는 중량(重量)의 원기둥형 실린더(W)를 상기 적재모듈(300)을 통해 적재하는 기능을 포함하는 컨트롤러(미도시)가 내장된 컴퓨터(210)가 구비되고,
상기 그립퍼(360)에는 적재할 실린더(W)를 수동으로 특정하기 위한 레이저 포인터(510)가 상기 그립퍼(360)의 전방을 지향하도록 구비되고,
상기 바닥판(130)의 가장자리에는 주위에 있는 실린더(W)를 탐색하고 주행방향의 방해물을 감지하는 레이저 거리센서(520)가 전방 돌출된 상태로 구비되고,
상기 수직이동 프레임(310)은, 내측에 이격공간을 형성하며 전후로 길게 배치된 한 쌍의 레일형상으로 이루어지되, 상부에 수평이동 가이드(330)가 형성되고,
상기 수평이동 플레이트(340)는, 상기 수평이동 가이드(330)의 안내에 따라 전후 방향으로 수평이동 가능하도록 상기 수평이동 가이드(330)와 상호 결합되고,
에어 또는 유압으로 신축 작동을 하는 수직이동 구동부(320)는, 상기 수직이동 프레임(310)의 하부와 상기 바닥판(130) 사이에서 상기 바닥판(130)으로부터 상기 수직이동 프레임(310)을 상하로 승강시키도록 설치되어,
상기 수평이동 플레이트(340)에 의해 전방으로 이동하여 실린더(W)를 잡은 상기 그립퍼(360)는, 상기 수평이동 플레이트(340)에 의한 후방 이동을 통해 실린더(W)를 상기 수직이동 프레임(310)의 내측인 상기 이격공간에 위치시키고, 상기 수직이동 구동부(320)에 의한 하강 작동을 통해 실린더(W)를 상기 바닥판(130)에 안착시켜 적재하고,
상기 주행모듈(400)에는 주행 휠(410)이 형성되어 있고, 상기 주행 휠(410)은, 상기 카트 몸체(100)가 회전하지 않고도 전방향으로 이동할 수 있는 메카넘 휠(mecanum wheel)로 형성되어,
상기 이격공간에 위치한 상태로 상기 바닥판(130)에 안착된 실린더(W)에 대한 안전사고의 위험이 감소되는 것을 특징으로 하는 실린더 이동용 카트.
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제1항에 있어서,
상기 실린더 이동용 카트는 실린더(W)를 적재하거나 하역할 캐비닛(C)을 인식하기 위하여 상기 카트 몸체(100)의 하단에 다수의 근접센서(530); 또는 다수의 근접센서(530)와 포텐시오미터(540)가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 이동용 카트.
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