KR102132173B1 - 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스공급의 지속적 제공을 위한 가스실린더의 교체용 오토 도어와, 유지보수 등의 작업환경을 위한 매뉴얼 도어를 상황에 맞게 적용된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 관한 것이다.

Description

가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛{cabinet for gas supply apparatus of gas cylinder}

본 발명은 가스공급의 지속적 제공을 위한 가스실린더의 교체용 오토 도어와, 유지보수 등의 작업환경을 위한 매뉴얼 도어를 상황에 맞게 적용된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치 제조공정에서는 공정 특성에 따른 가연성 또는 독성이 강한 가스가 많이 사용되고 있으며, 이러한 가스는 통상 가스실린더에 고압 상태로 담겨져 잔존하는 가스 잔량에 따라 교체하여 사용하도록 되어 있다.

즉, 커넥터가 가스실린더의 출구포트에 체결되면서 커넥터의 내부에 배치된 배관과 출구포트가 맞닿아 연결되면 밸브를 열어 가스실린더의 가스를 출구포트 및 배관을 통해 반도체장치의 제조공정으로 공급하게 된다.

그러나, 출구포트와 커넥터의 체결, 가스실린더의 밸브 개폐가 수작업으로 이루어짐으로써, 수작업에 따른 설치나 교체시간 등이 길어지고, 체결이나 분해 시 정확하지 않아 가스 누출 등의 우려가 매우 크다.

한국공개번호 특1998-051759호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가스실린더의 교체를 위한 자동 도어와 작업환경을 위한 매뉴얼 도어를 겸하여 가스공급의 자동화 상황에 맞는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛은, 가스실린더의 가스공급장치가 좌우에 설치되는 캐비닛(3)으로서, 캐비닛(3)은 전면에 개구부(11)가 형성된 사각형상의 캐비닛 본체(10)와, 개구부(11)를 개폐하는 제1,2도어모듈(20a)(20b)을 포함하되, 제1,2도어모듈(20a)(20b)은 제1,2도어(30a)(30b)와, 제1,2도어(30a)(30b)를 자동 개폐하는 제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)를 포함하며, 제1,2도어(30a)(30b)는 제1,2문틀(31a)(31b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)에 배치되는 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 포함하고, 제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)는 캐비닛본체(10)에 대해 제1,2문틀(31a)(31b)을 y축(전후)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)에 대해 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 x축(좌우)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)를 포함하여,제1문틀(31a)이 전진 후 제2문틀(31b)의 제2개폐도어(32b)를 제1문틀(31a) 쪽으로 밀어 우측 개구부를 열거나, 제2문틀(31b)이 전진 후 제1문틀(31a)의 제1개폐도어(32a)를 제2문틀(31b) 쪽으로 밀어 좌측 개구부를 연다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2문틀(31a)(31b)은 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)와 제1,2웨브(35a)(35b)로 이루어진 ㄷ자 제1,2문틀본체(36a)(36b), 제1,2상 플랜지(33a)(33b)에 형성된 제1,2전후방 레일홈(37a,38a)(37b,38b)을 갖는 제1,2레일홈부(39a)(39b)를 포함하고, 제1개폐도어(32a)는 제1전방 레일홈(37a)에 배치되고, 제2개폐도어(32b)는 제2전방 레일홈(37b)에 배치되어, 제1개폐도어(32a)는 제1문틀(31a)에 대해 제2문틀(31b)이 전방으로 나온 상태에서 제2후방 레일홈(38b)으로 슬라이딩되어 열리고, 제2개폐도어(32b)는 제2문틀(31b)에 대해 제1문틀(31a)이 전방으로 나온 상태에서 제1후방 레일홈(38a)으로 슬라이딩되어 열린다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)는 공압 로드리스 실린더로 이루어진다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2도어모듈(20a)(20b)에는 캐비닛 본체(10)에 대해 제1,2도어(30a)(30b)를 수동으로 여닫는 제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)를 더 포함한다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)는 캐비닛 본체(10)에 대해 제1,2도어(30a)(30b)가 여닫이 방식으로 개폐되는 제1,2힌지부(71a)(71b)와, 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)의 피스톤에 설치되는 제1,2도어락(72a)(72b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)에 형성되는 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)과, 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)에 대해 제1,2도어락(72a)(72b)을 록킹/언록킹시키는 제1,2도어락용 구동실린더(75a)(75b)를 포함한다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2힌지부(71a)(71b)는 캐비닛 본체(10)에 설치되는 제1,2수힌지부(76a)(76b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2웨브(35a)(35b)에 설치되어 제1,2수힌지부(76a)(76b)에 대해 선회 가능하게 설치되는 제1,2암힌지부(77a)(77b)를 포함하고, 제1,2수힌지부(76a)(76b)는 캐비닛 본체(10)에 대해 y축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되는 제1,2전후힌지부(78a)(78b)와, 제1,2전후힌지부(78a)(78b)에 대해 z방향의 위로 돌출한 제1,2수힌지핀(79a)(79b)을 포함하고, 제1,2전후힌지부(78a)(78b)는 제1,2전후가동핀(81a)(81b)과, 캐비닛(10)에 설치되어 제1,2전후가동핀(81a)(81b)을 가이드하는 제1,2가이드편(82a)(82b)과, 제1,2전후가동핀(81a)(81b)의 후단에 설치되는 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b)을 포함한다.

본 발명의 청구항 7에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2가이드편(82a)(82b)과 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b) 사이에 설치되는 제1,2스프링(83a)(83b)이 더 설치되어 있다.

본 발명의 청구항 8에 기재된 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛에 있어서, 제1,2도어락(72a)(72b)은 제1,2핑거부(84a)(84b)와, 제1,2핑거부(84a)(84b)의 선단 좌우 외측으로 돌출되게 탄성력을 받는 제1,2도어락편(85a)(85b)을 포함하고, 제1,2도어락편(85a)(85b)은 외력이 가해지면 제1,2핑거부(84a)(84b) 쪽으로 밀려 들어가며, 제1,2도어락편(85a)(85b)은 평면(x-y평면)에서 볼 때 뒤쪽이 수평면(86), 앞쪽이 경사면(87)인 직사각형으로 이루어진다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

가스공급장치의 풀 자동화를 위한 오토 도어 장치 및 작업 공간 등 보수 ㅇ유지를 위한 매뉴얼 도어를 결합하여 목적과 상황에 맞는 Door를 제공한다.

즉, 제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)가 작동하여 제1,2도어(30a)(30b)를 자동으로 개폐하여, 가스공급의 풀 자동화을 위해 가스실린더(90)의 최소한의 교체 공간인 개구만을 확보 가능하다.

제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)를 이용하여 제1,2도어(30a)(30b)를 수동으로 개폐하여, 상하부유닛(5)(7)의 유지보수를 위해 작업자의 작업공간을 최대한 확보 가능하다.

도어락을 사용하여, 오토도어와 매뉴얼도어의 겸용을 가능하게 한다.

로드리스 실린더를 사용하여, 최소한의 점유공간으로 개폐도어를 안정적으로 슬라이딩 가능하게 지지시킨다.

도 1은 가스실린더를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스실린더의 가스공급장치를 도시한 정면도.
도 3은 도 2의 제2개폐도어가 열린 상태의 사시도.
도 4는 도 3의 개략적 작동 순서도.
도 5는 도 3에서 도어를 분리한 사시도.
도 6 및 도 7은 도 5의 도어를 도시한 전후 사시도.
도 8은 캐비닛을 개략적으로 도시한 사시도.
도 9는 도 2에서 도어가 생략된 정면도.
도 10은 상하측 도어락의 록킹 상태를 도시한 평면도.
도 11은 도 10의 상태에서 도어가 전진한 상태의 평면도.
도 12는 도어가 수동으로 열린 상태의 사시도.
도 13은 도 12의 동작을 위해 도 10의 언록킹 상태를 도시한 평면도.
도 14 및 도 15은 도어의 자동 및 수동 개폐를 위한 주요 부분을 도시한 사시도.
도 16 및 도 17은 도어 힌지부의 전후진을 보여주는 측면도.
도 18은 도어락편과 슬롯을 설명하기 위한 평단면도.
도 19는 도어가 수동으로 열린 평면도.
도 20, 도 21 및 도 22는 상부유닛의 정면도, 정면 사시도 및 배면 사시도.
도 23 및 도 24는 상부유닛의 주요 부분을 확대 도시한 저면 및 상면 사시도.
도 25는 커넥터 모듈이 가스실린더의 출구포트에 체결 연결된 정면도.
도 26 내지 도 29는 제1컬럼 프레임에 대해 커넥터 모듈의 무부하 슬라이딩을 설명하는 도.
도 30은 중공감속기를 확대한 상부유닛을 도시한 사시도.
도 31은 커넥터 모듈의 종단면도.
도 32는 커넥터 너트가 출구포트에 체결된 상태의 단면도.
도 33 및 도 34는 가스켓 투입/투출 모듈의 정후면 사시도.
도 33a는 도 33의 그립퍼를 제거한 사시도.
도 35 및 도 36은 가스켓 투입/투출 모듈의 주요 부분을 도시한 정면도 및 사시도.
도 37은 가스켓얼라인부를 도시한 단면도.
도 38은 가스켓 얼라인과 척킹을 도시한 사시도.
도 39는 그립부의 주요 부분을 확대 도시한 사시도.
도 40은 척킹된 가스켓을 투입하는 과정을 도시한 사시도.
도 41은 밸브셔터모듈의 외형을 도시한 사시도.
도 42 및 도 43은 도 41의 주요 부분의 단면 사시도 및 정면도.
도 44는 밸브셔터모듈의 동력전달 설명도.
도 45는 다양한 형태의 밸브 대응 예를 도시한 도.
도 46 및 도 47은 밸브셔터가 안착 및 비상탈출 상태의 정면도.
도 48은 비상탈출의 주요 부분의 작동을 도시한 사시도.
도 49 및 도 50은 턴테이블 모듈을 도시한 결함 및 분해 사시도.
도 51 및 도 52는 도 49의 51-51선 및 52-52선을 취하여 본 단면도.
도 53은 턴테이블과 팔레트식 전용 지그를 분리 도시한 저면 사시도.
도 54 및 도 55는 클램핑 모듈을 도시한 사시도 및 평면도.
도 56 내지 도 59는 자켓 히팅 모듈의 동작을 도시한 사시도 및 평면도.
도 60 및 도 61은 팔레트식 전용 지그를 운반하는 자율주행운반지게차(6300)를 도시한 사시도 및 횡단면도.
도 62 및 도 63은 도 60 및 도 61의 전진한 상태의 사시도 및 횡단면도.
도 64 및 도 65는 클램퍼와 리프터를 도시한 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

또한, 캐비닛(3)의 가로*세로*높이방향을 x축(좌우), y축(전후), z축(상하)방향이라 한다.

또한, 본 실시예에서 제1,2는 좌우 한 쌍으로 이루어진 관계로, 구성을 설명할 때는 단일 용어를 사용하고, 특별히 제1,2를 구별할 필요가 있는 경우에 제1,2 용어와 부호 a,b를 사용한다.

본 실시예에 따른 가스실린더의 가스공급시스템은 크게 가스공급장치(1)와, 가스공급장치(1)가 내부에 설치되는 캐비닛(3)과, 가스공급장치(1)에 가스실린더(90)를 운반하여 로딩/언로딩시키는 자율주행운반기구(6000)를 포함한다.

가스공급장치(1)는 캐비닛(3)의 내부 좌우측에 설치되는 가스실린더(①)용 제1가스공급장치(1a)와 가스실린더(②)용 제2공급장치(1b)로 구성된다.

이하에서는 제1,2가스공급장치(1a)(1b)가 한 쌍으로 이루어진 것으로 하여, 가스공급장치(1)로만 설명하고, 특별히 좌우가 필요한 경우 제1,2라는 용어를 사용한다.

가스공급장치(1)는 캐비닛(3)의 내부 상하측에 배치 설치되는 상하부유닛(5)(7)과, 상하부유닛(5)(7)을 구동 제어하는 제어부(9)를 포함한다.

또한, 상하부유닛(5)(7)은 좌우에 배치 설치되는 제1상하부유닛(5a)(7a) 및 제2상하부유닛(5b)(7b)인 한 쌍으로 구성되어, 가스실린더(90)의 가스를 계속적 원활하게 공급하기 위함이다.

물론, 단일의 상하부유닛만 설치할 수도 있지만, 다 사용한 가스실린더를 새로운 가스실린더로 교체하는 동안 가스의 공급이 일시적으로 중단되는 트러블이 있다.

1. 캐비닛(3)

캐비닛(3)은 도 8 및 도 12에 도시한 바와 같이, 전면에 개구부(11)가 형성된 사각형상의 캐비닛 본체(10)와, 개구부(11)의 좌우를 개폐하는 제1,2도어모듈(20a)(20b)을 포함하는 박스 형상이다.

제1,2도어모듈(20a)(20b)은 도 6, 도 7, 도 11 내지 도 17에 도시한 바와 같이, 제1,2도어(30a)(30b)와, 제1,2도어(30a)(30b)를 자동 개폐하는 제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)와, 제1,2도어(30a)(30b)를 수동으로 개폐하는 제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)를 포함한다.

제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)가 작동하여 도 3 및 도 4와 같이 제1,2도어(30a)(30b)를 자동으로 개폐하는 것은, 가스실린더(90)를 교체하기 위해 최소한의 개구만을 확보하기 위한 것이다.

제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)를 이용하여 도 12와 같이 제1,2도어(30a)(30b)를 수동으로 개폐하는 것은, 상하부유닛(5)(7)의 유지보수를 위해 작업자의 작업공간을 최대한 확보하기 위한 것이다.

제1,2도어(30a)(30b)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1,2문틀(31a)(31b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)에 배치되는 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 포함한다.

제1,2문틀(31a)(31b)은 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)와 제1,2웨브(35a)(35b)로 이루어진 ㄷ자 제1,2문틀본체(36a)(36b), 제1,2상 플랜지(33a)(33b)에 형성된 제1,2전후방 레일홈(37a,38a)(37b,38b)을 갖는 제1,2레일홈부(39a)(39b)를 포함한다.

제1개폐도어(32a)는 제1전방 레일홈(37a)에 배치되고, 제2개폐도어(32b)는 제2전방 레일홈(37b)에 배치되어 있다.

따라서, 제1개폐도어(32a)는 제1문틀(31a)에 대해 제2문틀(31b)이 전방으로 나온 상태에서 제2후방 레일홈(38b)으로 슬라이딩되어 열리고, 반대로 제2개폐도어(32b)는 도 4와 같이, 제2문틀(31b)에 대해 제1문틀(31a)이 전방으로 나온 상태에서 제1후방 레일홈(38a)으로 슬라이딩되어 열린다.

제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)는 도 10 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 캐비닛본체(10)에 대해 제1,2문틀(31a)(31b)을 y축(전후)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)에 대해 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 x축(좌우)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)를 포함한다.

제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)는 도 11에 도시한 바와 같이, 캐비닛 본체(10)의 상하측에 설치되는 실린더(③)와, 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)에 설치되는 피스톤로드(④)로 이루어진다.

제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)는 제1,2로드리스 공압실린더(53a)(53b)로 구현되어 있다.

로드리스 공압실린더(53)는 도 6에 도시한 바와 같이, 일반 공압 실린더가 피스톤 로드에 의한 출력 방식과 달리 배럴(54) 내부에서 피스톤의 움직임을 마그넷 등을 통하여 행정길이 범위 내에서 슬라이드(55)를 직선운동시켜 일을 하는 것이다. 따라서 로드리스 공압실린더(53)를 사용하면 설치면적이 극소화되는 장점이 있으며, 전진시 후진시의 피스톤 단면적이 같아 중간 정지 특성이 양호하다는 이점도 있다.

로드리스 공압실린더(53)는 외형상 하 플랜지(34)에 설치되는 배럴(54)과, 배럴(54)의 외주면을 따라 슬라이딩하는 슬라이드(55)를 포함한다.

배럴(54) 내부에는 에어에 의해 좌우로 슬라이딩하는 피스톤이 배치되고, 피스톤은 자성에 의해 슬라이드(55)와 함께 이송하게 된다.

따라서, 개폐도어(32)는 그 상하측이 레일홈부(39)와 슬라이드(55)를 통해 안정적으로 슬라이딩하게 된다.

제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)는 도 12 내지 도 17에 도시한 바와 같이, 캐비닛 본체(10)에 대해 제1,2도어(30a)(30b)가 여닫이 방식으로 개폐되는 제1,2힌지부(71a)(71b)와, 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)의 피스톤에 설치되는 제1,2도어락(72a)(72b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)에 형성되는 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)과, 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)에 대해 제1,2도어락(72a)(72b)을 록킹/언록킹시키는 제1,2도어락용 구동실린더(75a)(75b)를 포함한다.

제1,2힌지부(71a)(71b)는 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 캐비닛 본체(10)에 설치되는 제1,2수힌지부(76a)(76b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2웨브(35a)(35b)에 설치되어 제1,2수힌지부(76a)(76b)에 대해 선회 가능하게 설치되는 제1,2암힌지부(77a)(77b)를 포함한다.

특히, 제1,2수힌지부(76a)(76b)는 캐비닛 본체(10)에 대해 y축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되는 제1,2전후힌지부(78a)(78b)와, 제,2전후힌지부(78a)(78b)에 대해 z방향의 위로 돌출한 제1,2수힌지핀(79a)(79b)을 포함한다.

제1,2전후힌지부(78a)(78b)는 도 11에 도시한 바와 같이 제1,2문틀(31a)(31b)이 전후로 이동할 때 함께 이동하는 역할을 한다.

제1,2전후힌지부(78a)(78b)는 제1,2전후가동핀(81a)(81b)과, 캐비닛(10)에 설치되어 제1,2전후가동핀(81a)(81b)을 가이드하는 제1,2가이드편(82a)(82b)과, 제1,2전후가동핀(81a)(81b)의 후단에 설치되는 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b)과, 제1,2가이드편(82a)(82b)과 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b) 사이에 설치되는 제1,2스프링(83a)(83b)을 포함한다.

제1,2스프링(83a)(83b)은 자동으로 제1,2도어(30a)(30b)가 후진될 때 후진 힘을 더해주는 작용을 한다.

제1,2암힌지부(77a)(77b)는 제1,2수힌지핀(79a)(79b)에 끼워지는 제1,2암힌지공(77a)(77b)으로 이루어진다.

제1,2도어락(72a)(72b)은 오토 도어와 매뉴얼 도어를 겸하게 하는 중요한 구성이다.

제1,2도어락(72a)(72b)은 도 18에 도시한 바와 같이, 좌우에 배치되는 제1,2핑거부(84a)(84b)와, 제1,2핑거부(84a)(84b)의 선단 좌우 외측으로 돌출되게 탄성력을 받는 제1,2도어락편(85a)(85b)을 포함한다.

제1,2도어락편(85a)(85b)은 외력이 가해지면 제1,2핑거부(84a)(84b) 쪽으로 밀려 들어간다.

또한, 제1,2도어락편(85a)(85b)은 평면에서 볼 때 직삼각형으로 돌출되어 있는데, 뒤쪽이 수평면(86), 앞쪽이 경사면(87)으로 이루어진다.

제1,2도어락편(85a)(85b)의 경사면(87)은 제1,2도어(30a)(30b)를 닫을 때의 미는 힘에 의해 타고 들어가게 해서 제1,2도어락편(85a)(85b)이 안쪽으로 밀려 들어가다가 그 힘에서 벗어나면 다시 복귀되어 록킹이 이루어지는 역할을 한다.

제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)은 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)에 x축방향으로 길게 형성된 제1,2슬롯(73a,74a)(73b,74b)으로 구성되어 있다.

따라서, 제1,2핑거부(84a)(84b)가 도 13과 같이 서로 접근한 상태에서 제1,2도어락편(85a)(85b)이 제1,2슬롯(73a,74a)(73b,74b)의 내부로 들어가는 순간 퇴거시키면, 도 10과 같이, 제1,2핑거부(84a)(84b)와 제1,2도어락편(85a)(85b)의 수평면(86) 사이의 틈(c)이 제1,2슬롯(73a,74a)(73b,74b)의 테두리에 끼워 걸려 록킹 상태이고, 이때는 도어를 자동으로 전후진시키는 모드이다.

반대로 도 10의 상태에서 도 13과 같이 제1,2핑거부(84a)(84b)가 서로 접근한 상태이면 제1,2도어락편(85a)(85b)이 제1,2슬롯(73a,74a)(73b,74b)의 테두리에 걸리지 않아 언록킹 상태이고, 이때는 도어를 수동으로 여닫는 모드이다.

제1도어(30a)와 제2도어(30b)를 자동으로 열기 위한 작동 순서

제1도어(30a)와 제2도어(30b)가 개구부(11) 주위의 캐비닛본체(10)에 밀착된 상태에서, 제1도어(30a)의 제1후방 레일홈(38a)이 제2개폐도어(32b)와 같은 선상에 위치될 때까지 제2로드리스 실린더(53b)를 구동 전진시킨다.

제2로드리스 실린더(53b)의 전진으로 제2개폐도어(32b)를 제1후방 레일홈(38a) 쪽으로 슬라이딩시키면 제2문틀(31b)이 개방되어 가스실린더(②)의 교체 등 필요한 작업을 행한다.

반대로, 제1도어(30a)와 제2도어(30b)가 개구부(11)에 밀착된 상태에서, 제2도어(30b)의 제2후방 레일홈(38b)이 제1개폐도어(32a)와 같은 선상에 위치될 때까지 제1로드리스 실린더(53a)구동 전진시킨다.

제1로드리스 실린더(53a)의 전진으로 제1개폐도어(32a)를 제2후방 레일홈(38b) 쪽으로 슬라이딩시키면 제1문틀(31a)이 개방되어, 가스실린더(①)의 교체 등 필요한 작업을 행한다.

제1도어(30a)와 제2도어(30b)를 수동으로 열기 위한 작동 순서

제1도어(30a)와 제2도어(30b)가 개구부(11) 주위의 캐비닛본체(10)에 밀착된 상태에서, 도어락용 제1,2에어 실린더(75a)(75b)로 제1,2도어락(72a)(72b)의 제1,2핑거부(84a)(84b)를 접근시켜 제1,2도어락편(85a)(85b)이 제1,2슬롯(73a,74a)(73b,74b)에서 벗어나게 한다.

제1,2도어(30a)(30b)를 잡고 열면 제1,2힌지부(71a)(71b))에 의해 여닫이 방식으로 선회되면서 개구부(11)가 완전 개방된다(도 19 참조).

2. 상부유닛(5)

상부유닛(5)은 도 9 및 도 20에 도시한 바와 같이, 제1지지프레임(110)과 제2지지프레임(120)을 포함하는 지지프레임(100); 제2지지프레임(160)에 대해 제1지지프레임(110)을 x축방향으로 전후퇴시키는 지지프레임전후퇴구동모듈(200); 제1지지프레임(110)에 설치되는 커넥터 모듈(300), 가스켓 투입/투출 모듈(400) 및 밸브셔터모듈(500); 제2지지프레임(160)에 배치되는 비전모듈(600); 지지프레임(100)을 z축방향으로 승강시키는 지지프레임승강모듈(700); 및 밸브셔터 비상탈출모듈(800)을 포함한다.

2-1. 지지프레임(100)

지지프레임(100)은 도 20에 도시한 바와 같이, 제1지지프레임(110)과 제2지지프레임(120)으로 분할되어 있다.

제1,2지지프레임(110)(120)은 y축방향의 제1,2컬럼 프레임(130)(140)과, 제1,2컬럼 프레임(130)(140)의 상측에 설치되는 x축방향의 크로스 프레임(150)을 포함하다.

크로스 프레임(150)은 제1컬럼 프레임(130)에 설치되는 제1크로스 프레임(151)과, 제2컬럼 프레임(140)에 설치되는 제2크로스 프레임(152)으로 분할되어 있다.

제1크로스 프레임(151)과 제2크로스 프레임(152)은 지지프레임전후퇴구동모듈(200)에 의해 연결된다.

제1크로스 프레임(151)에는 밸브셔터모듈(500)이 y축방향으로 설치되어 있다.

제2크로스 프레임(152)에는 비전모듈(700)이 설치되어 있다.

제1컬럼 프레임(130)에는 커넥터 모듈(300)이 한 쌍의 크로스 롤러 가이드(131)(132)를 통해 무부하 슬라이딩 가능하게 매달려 지지되어 있다.

즉, 도 26 및 도 27에 도시한 바와 같이, 커넥터 모듈(300)의 지지판(301)의 상단(303)이 제1컬럼 프레임(130)의 크로스 롤러 가이드(131)의 상단(134)에 걸려 매달린 채 즉, 크로스 롤러 가이드(131)가 지지판(301) 내에 수납되어 있어 자연스럽게 크로스 롤러 가이드(131)의 상단(134)이 지지판(301)의 상단(303)에 걸리는 구조로서, 도 28 및 도 29와 같이 한 쌍의 크로스 롤러 가이드(131)(132)를 통해 제1컬럼 프레임(130)이 커넥터 모듈(300)에 대해 아래로 무부하 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

따라서, 도 29와 같이 가스실린더(90)의 출구포트(91)에 커넥터 모듈(300)의 커넥터 너트(340)가 체결 연결된 채 고정되어 있어도, 전혀 영향을 받지 않고 지지프레임(100)의 승강과 함께 밸브셔터모듈(500)도 자유롭게 승강되게 된다.

이러한 크로스 롤러 가이드(131)(132)의 무부하 슬라이딩으로 인해 가스 사용량에 따른 가스실린더(90)의 무게 변화 감지를 하는 데 있어 기구적인 요인으로 발생하는 오차 범위를 최소화하는데 목적이 있다.

즉, 턴테이블 모듈(1000)에 올려진 가스실린더(90)의 무게가 감소함에 따라 가스실린더(90)가 미세하게 내려갈 때 함께 커넥터 모듈(300)도 함께 내려가기 때문에 기구적인 요인으로 발생하는 오차 범위를 최소화시킨다.

커넥터 모듈(300)의 지지판(301)에는 후술되는 가스 배관(360)이 인출되는 인출공(303)이 형성되고, 제1컬럼 프레임(130)에는 인출공(303)에서 인출된 가스 배관(360)이 지지프레임(100)의 승강에 따른 간섭을 피하기 위한 수직 장공(133)이 형성되어 있다.

2-2. 지지프레임전후퇴구동모듈(200)

지지프레임전후퇴구동모듈(200)은 커넥터 모듈(300)의 커넥터 너트(340)를 가스실린더(90)의 출구포트(91)에 대해 전진 체결(도 25 참조) 또는 후퇴 해제(도 23 및 도 24 참조)시키는 동작과 동시에 밸브셔터모듈(500)의 밸브셔터(510)를 가스실린더(90)의 밸브(92) 위에 배치시키거나 벗어나게 하는 모듈이다.

지지프레임전후퇴구동모듈(200)은 제1크로스 프레임(151)과 제2크로스 프레임(152) 사이를 연결하여 제2크로스 프레임(152)에 대해 제1크로스 프레임(151)을 전진(당김) 또는 후퇴(밈)시키는 액추에이터(200)를 포함한다.

이때, 액추에이터(200)는 제1액추에이터(210)와 제2액추에이터(220)로 나누어 있는 것이 바람직한데, 그 이유는 아래와 같다.

제1액추에이터(210)는 제2크로스 프레임(152)에 대해 제1크로스 프레임(151)을 전진시키는(당기는) 에어(공압) 실린더(210)로 구현되어 있다.

또한, 에어 실린더(210)의 가동측에는 도 23과 같이 해제완료위치센서(211), 체결시작위치센서(212), 체결완료위치센서(213)가 설치되어 있다.

제2액추에이터(220)는 제2크로스 프레임(152)에 대해 제1크로스 프레임(151)을 후퇴시키는(미는) 가스 스프링(220)으로 구현되어 있다.

한편, 에어 실린더(210)에 전후퇴용 레귤레이터(214)(215)가 설치되어 전진시 보다 후퇴 시 압력을 낮게 조절하면, 가스 스프링(220)의 후퇴 시 에어 실린더(210)가 보조적인 후퇴력을 제공한다.

이러한 에어 실린더(210)와 가스 스프링(220)의 전후퇴 동작 기능을 설명한다.

출구포트(91)에 커넥터 너트(340)를 체결 연결하기 위해 에어 실린더(210)가 전진하게 되는데 전진 동작 시 움직여야 하는 커넥터 모듈(300)의 무게와 부드러운 동작을 위하여 전진용 레귤레이터(214)의 압력을 0.3Mpa 이상으로 세팅을 하게 되는데, 전진 후 서로 접촉이 이루어지면 커넥터 너트(340)가 가스실린더(90)의 출구포트(91)를 강하게 압박하기 때문에 입구 쪽이 서로 마모가 된다. 이때 가스 스프링(220)이 전진의 반대방향으로 힘을 주어 커넥터 모듈(300)의 압박 힘을 반감시켜 서로 마모되는 것을 최소한으로 방지한다.

반대로 출구포트(91)로부터 커넥터 너트(340)를 해제하는 후퇴(후진) 동작에는 에어 실린더(210)의 후퇴로만 해제할 경우 에어 실린더(210)의 속도가 해제되는 속도보다 빠르기 때문에 후퇴방향의 실린더 로드(피스톤) 공간에 압력이 계속 압축되게 되고, 이로 인해 커넥터 모듈(300)과 출구포트(91)가 해제되는 순간 압축되어 있던 로드의 압력 때문에 속도 컨트롤러(Speed Controller)의 조절과는 상관없이 30~40mm 구간을 풀(Full) 속도로 움직이게 되는데, 이 경우 행정(Stroke)의 끝점에서 심한 충돌이 발생하여 기구물 전체의 수명 단축과 세팅이 틀어질 수 있기 때문에, 해제하는 에어는 후진용 레귤레이터(215)로 0.1MPa 이하로 세팅하여 로드에 압축되는 공기 힘을 줄이고, 가스 스프링(220)의 힘과 속도로 해제를 하여 커넥터 모듈(300)과 출구포트(91)의 해제 순간에도 일정속도를 유지하며 안정적으로 탈출하게 되고, 가스 스프링(220)의 힘이 부족하여 행정 끝까지 기구물을 밀어내지 못하는 경우를 대비하여 0.1MPa로 세팅하였던 에어가 부족한 힘을 대신하여 준다.

에어 실린더(210)와 가스 스프링(220)은 제1크로스 프레임(151)과 제2크로스 프레임(152)의 전방측에 배치되어 있고, 후방측에는 이에 대등되는 가이드 포스트가 설치되어, 전체적으로 좌우로의 슬라이딩을 안정으로 행하게 한다.

2-3. 커넥터 모듈(300)

커넥터 모듈(300)은 가스실린더(90)와 가스 배관(360)을 연결함에 있어 작업자 에러(Human Error)가 없고 또한 위험성 가스로부터 작업자를 보호하기 위하여 자동으로 가스실린더와 가스 배관을 연결해 주는 장치이다.

즉, 커넥터 모듈(300)은 가스실린더(90)의 출구포트(91)에 자동으로 체결(가스 공급)되거나 해제(가스실린더의 교체)되는 모듈이다.

커넥터 모듈(300)은 도 30 내지 도 32에 도시한 바와 같이, 모터(310)와, 모터(310)의 회전동력을 전달받는 중공감속기(320)와, 중공감속기(320)의 출력단인 커넥터 소켓(330)에 설치되어 출구포트(91)와 체결되는 커넥터 너트(340)와, 커넥터 소켓(330)과 커넥터 너트(340) 사이에 설치되는 너트동심보정편(350)과, 중공감속기(320)의 중심을 통해 배치되는 가스 배관(360)과, 가스 배관(360)의 타단을 중공감속기(320)에 고정시키는 배관 고정 블록(370)과, 가스 배관(360)의 헤드(361)와 커넥터 너트(340) 사이에 개재되는 이탈방지용 C링(380)을 포함한다.

모터(310)는 서보모터로서 중공감속기(320)에 형성된 모터브라켓(321)에 삽입 설치된다.

즉, 모터브라켓(321)은 중공감속기(320)의 회전축(x축을 중심으로)에 대해 y축방향으로 배치되어 있어, 전체적으로 L자 형태의 회전동력전달부를 이루어, 가급적 점유 공간을 최소화시킨다.

모터(310)의 구동부(미도시)와 중공감속기(320)의 피동부(미도시)는 통상의 기어 등으로 연결 전달되는 구조로서 상세한 설명은 생략한다.

중공감속기(320)에는 제1컬럼 프레임(130)의 크로스 롤러 가이드(131)와 무부하 슬라이딩 가능하게 연결된 크로스 롤러 가이드(132)를 갖는 지지판(301) 또는 무빙판(301)이 설치되어 있다.

너트동심보정편(350)은 스프링(350)으로 구현되는 것이 바람직하다.

이러한 스프링(350)은 커넥터 너트(340)의 자유도가 높게 움직이게 함으로써, 출구포트(91)와의 나사 체결 시 정확하지 않은 서로의 동심도를 보정해 준다.

커넥터 소켓(330)과 커넥터 너트(340)는 다각형 타입으로 삽입되어, 커넥터 소켓(330)의 회전력이 다각형을 통해 커넥터 너트(340)에 전달된다.

커넥터 너트(340)의 후단에는 스프링(350)의 일측이 놓이는 시트(341)가 회전중심축을 향해 돌출 형성되어 있다. 즉 시트(341)는 내측 플랜지라 할 수 있다.

가스 배관(360)의 헤드(361)가 시트(341)의 내측에 걸리는 경우에는 C링(380)이 생략될 수 있다.

가스 배관(360)은 스테인리스 배관이고, 가스 배관(360)의 헤드(361)는 출구포트(91)의 내부로 삽입된다.

즉, 가스 배관(360)은 헤드(361)가 커넥터 너트(340)의 내부에 배치되게 중공감속기(320)에 고정되어 있다.

C링(380)은 시트(341)와 헤드(361) 사이에 설치되어, 커넥터 너트(340)가 앞으로 이탈되지 못하게 막는다.

또한, 중공감속기(320)의 중심과 가스 배관(360) 사이에는 수지 계열의 배관 가이드(390)가 더 설치됨으로써, 가스 배관(360)의 직진성을 유지시킨다.

즉 스테인리스 배관(360)이 유연성이 부족하기 때문에 지지프레임(100)의 Up/Down 및 커넥터 모듈(300)의 전후진 동작 시 심하게 틀어지게 되는데, 그 부분을 잡아주는 역할을 한다. 스테인리스 가스 배관(360)이 틀어지면 커넥터 소켓(330)이 틀어져 체결이 안 되거나 정상 체결이 되지 않아 누수가 발생할 소지가 높다.(사용 가스가 유해한 가스일 경우 큰 사고로 번질 가능성이 크기 때문에 최대한 안정적인 방법이 좋다.)

가스 배관(360)의 헤드(361)에는 출력단측에 걸리는 걸림턱(331)이 형성되어 있다.

따라서, 가스 배관(360)은 배관 고정 블록(370)과 걸림턱(331)에 의해 전후로 움직이는 것이 방지된 채 설치되어 있다.

또한, 가스 배관(360)의 헤드(361)의 선단에는 튜브 형태의 가스켓지지관(362)이 더 돌출 형성되되, 후술되는 한 쌍의 그립부(452)가 인출되는 한 쌍의 절개홈(363)이 형성되어 있다.

따라서, 가스켓(G)이 가스켓지지관(362)의 내부에 투입되면, 가스켓(G)의 측면에 설치된 C링(G1)이 탄성 접촉되어 앞으로 빠지지 않고 투입된 상태를 유지한다.

모터(310)의 회전동력은 중공감속기(320)의 감속기어를 통해 회전판(322)에 설치된 커넥터 소켓(330)과 커넥터 너트(340)를 정회전 또는 역회전시켜 출구포트(91)와 체결 또는 해제된다.

회전판(322)과 커넥터 소켓(330) 사이에는 스페이서 블록(323)이 설치되어 있다.

또한, 스페이서 블록(323)의 좌우에는 후술되는 비전모듈(600)의 광원을 반사시키는 좌우 반사판(640)(650)이 설치되어 있다.

좌측 반사판(640)은 우측 반사판(650)에 비해 직경이 더 크다.

이러한 커넥터 모듈(300)의 체결/해제 동작을 설명한다.

체결 동작

1. 비전모듈(600)의 비전 카메라로 가스실린더(90)의 출구포트(91)를 커넥터 모듈(300)의 커넥터 너트(340)와 얼라인

2. 에어 실린더(210)로 커넥터 모듈(300)을 출구포트(91) 쪽으로 전진(당김)

3. 체결시작위치 감지 후 모터 회전으로 커넥터 너트(340)을 체결방향으로 회전

4. 설정된 모터 부하 값 및 체결완료위치 감지 후 모터 회전 및 전진 정지

해제 동작

1. 가스 스프링(220)의 주 반력과 에어 실린더(210)의 보조 후진력을 혼합하여 커넥터 모듈(300)을 후진(밈)

2. 체결 역방향으로 모터 회전

3. 해제완료위치 감지 후 모터 회전 및 후진 정지

2-4. 가스켓 투입/투출 모듈(400)

가스켓 투입/투출 모듈(400)은 커넥터 너트(340)가 출구포트(91)에 체결되기 전에 가스켓(G)을 가스 배관(360)의 가스켓지지관(362)에 투입시키고, 커넥터 너트(340)가 출구포트(91)로부터 분리되면 투입된 가스켓(G)을 꺼내어 수거하는 모듈이다.

즉, 가스켓 투입/투출 모듈(400)은 도 33 내지 도 36에 도시한 바와 같이, 가스켓공급부(410)와, 가스켓공급부(410)로부터 공급된 가스켓(G)을 차지(charge)하는 가스켓차지부(420)와, 가스켓차지부(420)의 상측에 배치되는 가스켓얼라인부(430)와, 가스켓차지부(420)의 가스켓(G)을 가스켓얼라인부(430)로 z축방향으로 리프팅시키는 리프팅용 가스켓액추에이터(440)와, 가스켓얼라인부(430)와 마주하며 가스켓(G)의 양측을 y축방향으로 그립핑하는 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)와, 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)를 y축방향을 따라 접근/퇴거시키는 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)와, 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)를 x축방향을 따라 전후진시키는 전후진용 가스켓액추에이터(470)와, 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)를 x축을 중심으로 커넥터 너트(340) 쪽으로 회전시키는 회전용 가스켓액추에이터(480)와, 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)의 하방에 배치되는 가스켓수거통(490)을 포함한다.

여기서, 가스켓(G)은 도넛 형상의 금속이며, 그 측면에 C링(G1)이 끼워져 있다.

또한, 가스켓(G)은 체결될 때 압축되기 때문에 일회용이라서 가스켓수거통(490)에 수거되어 버려진다.

가스켓공급부(410)는 상측엔 가스켓투입구(411)가 하측엔 가스켓배출구(412)가 형성되는 L자 형상에 가까운 가스켓 저장통(413)과, 가스켓 저장통(413)의 가스켓투입구(411)와 가스켓배출구(412) 측에 설치되는 투입구 및 배출구용 에어 퍼지(414)(415)를 포함한다.

가스켓 저장통(413)은 여분의 가스켓(G) 보관방식을 가스켓 측면 접촉방식으로 하여 별도의 보호용 간지가 필요 없고, 중요한 부분인 정면부와 후면부의 접촉을 피하여 가스켓(G)의 훼손을 예방한다.

가스켓 저장통(413)은 수지계열의 ㄷ자 단면인 가이드 프레임(416)과, 가이드 프레임(416)의 전면에 설치되는 투명 PC의 커버(417)로 하여, 남은 잔량 확인이 용이하며 가스켓(G)에 손상을 주지 않는다.

투입구용 에어 퍼지(414)는 가스켓투입구(411)를 오픈 타입(Open Type)으로 제작하여 파티클(Particle)의 침투를 사전에 차단할 수 있으며, 배출구용 에어 퍼지(415)는 가스켓 저장통(413)에 보관중인 가스켓(G)의 오염을 차단할 수 있다.

가스켓차지부(420)는 가스켓(G)의 하면 및 전면을 받치는 하면 및 전면 받침편(421)(422)을 갖는 가스켓차지판(423)과, 가스켓(G)의 배면을 받치는 얼라인용 블록(424)을 포함한다.

하면 받침편(421)은 가스켓(G)의 하면과 같은 궤적인 아래로 오목한 원호 형상이다.

전면 받침편(422)은 가스켓차지판(423)의 수직 중심 선상에서 돌출된 바 형상으로, 그 상단은 가스켓(G)의 중심까지 돌출되어 있다.

얼라인용 블록(424)의 일측면에는 가스켓배출구(412)에서 나온 가스켓(G)이 하면 받침편(421) 상에서 벗어나지 못하게 차단하는 차단벽(425)이 형성되어 있다.

리프팅용 가스켓액추에이터(440)는 얼라인용 블록(424)의 배면에 설치되는 실린더(441)와 피스톤(442)으로 이루어진 공압실린더이다.

가스켓차지판(423)의 하면과 피스톤(442)의 하단은 연결블록(443)에 의해 연결된다.

얼라인용 블록(424)은 도 22와 같이, 제1크로스 프레임(151)에 설치된 메인 블록(444)에 지지되어 있다.

가스켓얼라인부(430)는 도 37에 도시한 바와 같이, 얼라인용 블록(424)의 전면에 설치되어 있다.

가스켓얼라인부(430)는 얼라인용 블록(424)의 전면에서 후면을 향해(y축) 형성되는 얼라인용 홈(431)과, 얼라인용 홈(431)에 배치되는 가스켓얼라인판(432)과, 가스켓얼라인판(432)과 얼라인용 홈(431) 사이에 설치되는 스프링(433)을 포함한다.

이것은 가스켓(G)의 얼라인 동작에 있어 가스켓얼라인판(432)이 고정 형식이면 핑거 그립퍼(450)가 가스켓(G)을 가스켓얼라인판(432)으로 압착하게 되어 가스켓(G)에 흠집이 발생할 수 있기 때문에, y축방향으로 압축되는 스프링(433)을 넣은 가동식 가스켓얼라인판(432)과 수지계열의 재질로 제작하여 가스켓(G)의 자동 얼라인과 흠집을 방지한다.

즉, 가스켓(G)이 차지된 가스켓차지판(423)이 리프팅되어 가스켓(G)의 배면이 가스켓얼라인판(423)의 전면에 위치하면, 핑거 그립퍼(450)로 가스켓(G)의 양측면을 척킹할 때 자동으로 얼라인이 함께 된다.

한 쌍의 핑거 그립퍼(450)는 전면 받침편(422)을 중심으로 좌우에 배치되어 있다.

즉, 한 쌍의 핑거 그립퍼(450)은 도 38 및 도 39에 도시한 바와 같이, 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)의 상면에 설치되는 한 쌍의 접근/퇴거 블록(451)과, 접근/퇴거 블록(451)의 상단에 설치되어 가스켓(G)의 양측면에 배치되는 한 쌍의 그립부(452)와, 한 쌍의 그립부(452)의 내측면에 형성되어 가스켓(G)의 전면에 닿는 한 쌍의 가스켓얼라인돌기(453)를 포함한다.

특히 한 쌍의 그립부(452)의 내면에는 가스켓(G)의 측면에 설치된 C링(G1)이 끼워지는 끼움홈(454)이 형성되어 있다.

따라서, 가스켓(G) 측면 형상과 일치하는 모양으로 그립부(452)를 제작하여 척 동작 시 2포지션 그립(Position Grip)만으로 안정적인 동작 구현이 가능하다.

또한, 핑거 그립퍼(450)에 얼라인을 서포트해 줄 수 있는 가스켓얼라인돌기(453)가 있어, 가스켓 척 동작 중 별도의 동작 없이 얼라인이 함께 되도록 구성되어 있다.

또한, 가스켓(G)의 전면 및 배면은 흠집이 발생 돼서는 안 되기 때문에 그립부(452)는 엔지니어링 플라스틱 재질로 제작되는 게 바람직하다.

전후진용 가스켓액추에이터(470)는 실린더와 피스톤인 공압 실린더로서 메인 블록(444)에 지지되어 있다.

회전용 가스켓액추에이터(480)는 로터리 공압 실린더로서, 전후진용 가스켓액추에이터(470)에 지지되는 제3블록(447)에 지지되어 있다.

접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)는 실린더와 피스톤인 공압 실린더로서, 제2블록(446)의 상면에 고정되고, 제2블록(446)은 회전용 가스켓액추에이터(480)에 지지되어 있다.

또한, 얼라인용 블록(424)의 타측면에는 가스켓공급부(410)가 지지되어 있다.

제3블록(447)의 하측에는 가스켓수거통(490)이 탈착 가능한 지지하는 지지프레임(491)이 설치되어 있다.

이러한 가스켓 투입/투출 모듈(400)의 동작은 도 36, 도 38 및 도 40을 참조하여 설명하다.

가스켓 투입 동작

1. 도 36과 같이 가스켓차지판(423)이 가스켓공급부(410)로부터 새 가스켓(NG) 1개를 자유낙하로 x축방향으로 인계 받는다.

2. 도 36과 같이 리프팅용 가스켓액추에이터(440)로 가스켓차지판(423)을 z축방향으로 업(Up) 동작시켜 그립부(452) 위치와 같은 x축 선상에 있는 가스켓얼라인부(430)로 가스켓(NG)을 리프팅시킨다. 가스켓차지판(423)이 리프팅되면 그 측면 가스켓배출구(412)를 막고 있다.

3. 도 38과 같이 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 x축방향인 후진 동작으로 그립부(452)를 가스켓(NG)에 접촉과 동시에 가스켓얼라인부(430)의 가스켓얼라인판(432)에서 가스켓(NG)이 얼라인 및 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)의 접근 동작으로 척킹된다.

4. 가스켓(NG)이 얼라인 및 척킹되면, 가스켓차지판(423)을 z축방향인 하강(down)시키면, 새 가스켓(NG) 1개를 자유낙하로 x축방향으로 인계 받는다.

5. 도 40(a)와 같이, 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 x축방향인 전진 동작으로 척킹한 그립부(452)를 처음 위치로 복귀시킨다.

6. 복귀된 그립부(452)를 회전용 가스켓액추에이터(480)가 x축을 중심으로 90도 회전시켜 도 40(b)와 같이 커넥터 너트(340) 상에 위치시킨다.

7. 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 후진 동작으로 도 40(c)와 같이, 그립부(452)의 가스켓(NG)을 커넥터 너트(340)의 가스켓지지관(362)에 투입시킨다. 이때 그립부(452)는 절개홈(363)에서 투입/투출하게 된다.

8. 가스켓(NG)의 투입이 완료되면 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)의 퇴거 동작으로 언척킹한 후, 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 전진 동작으로 언척킹된 그립부(452)를 도 40(d)과 같이, 커넥터 너트(340)에서 외부로 나온다.

9. 회전용 가스켓액추에이터(480)의 -90도 회전시켜, 도 40(e)과 같이 언척킹된 그립부(452)가 가스켓얼라인부(430) 상에 위치된다.

가스켓 투출 동작

가스실린더(90)의 가스 공급이 완료된 후, 출구포트(91)로부터 나온 커넥터 너트(340)의 내부에 있는 헌 가스켓(OG)을 투출하는 동작인 1사이클을 이하에서 설명한다.

1. 언척킹된 그립부(452)를 회전용 가스켓액추에이터(480)가 90도 회전시켜 커넥터 너트(340) 상에 위치시킨다.

2. 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 후진 동작으로 그립부(452)가 커넥터 너트(340)의 내부로 들어간다.

3. 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)의 접근 동작으로 그립부(452)가 가스켓(OG)을 척킹한다.

4. 전후진용 가스켓액추에이터(470)의 전진 동작으로 척킹된 그립부(452)를 커넥터 너트(340)에서 빼낸다.

5. 척킹된 그립부(452)를 회전용 가스켓액추에이터(480)로 -90도 회전시킨다.

6. 접근/퇴거용 가스켓액추에이터(460)의 퇴거 동작으로 그립부(452)의 언척킹으로 인해 사용된 가스켓(OG)은 자유낙하되어 가스켓수거통(490)에 수거된다.

2-5. 밸브셔터모듈(500)

가스실린더(90)의 밸브(92)를 작업자 없이 자동으로 열고 닫게 하여 인체 유해 가스의 누출로 인한 흡입사고를 사전 차단하는 데 목적이 있다.

밸브셔터모듈(500)은 제1크로스 프레임(151)에 설치되어 있다.

밸브셔터모듈(500)은 도 41에 도시한 바와 같이, 밸브셔터(510)와, 회전구동부(540)와, 회전구동부(540)의 회전동력을 밸브셔터(510)에 전달하는 회전동력전달부(550)를 포함한다.

밸브셔터(510)는 가스실린더(90)의 밸브(92)를 여닫는 부품이다.

밸브셔터(510)는 밸브(92)의 외주면을 감싸는 캡부(520)와, 캡부(520)의 내부에 배치되는 밸브셔터부(530)를 포함한다.

캡부(520)는 상판(521)과, 상판(521)의 가장자리에서 설치되는 원통판(523)을 포함한다.

밸브셔터부(530)는 캡부(520)의 내부에 원형 형태로 소정간격마다 배치되는 샤프트(531)와, 원통판(523)의 내주면에 설치되어 샤프트(531)가 리프팅 가능하게 지지하는 지지판(533)과, 상판(521)과 샤프트(531)의 상단 사이에 설치되는 스프링(535)과, 하단이 지지판(533)의 중심에 설치된 채 상판(521)과 함께 회전 가능하게 끼워지는 회전샤프트(537)를 포함한다.

샤프트(531)와 지지판(533) 사이에는 리니어 부시(532)가 설치되어, 샤프트(531)의 원활한 리프팅을 제공한다.

샤프트(531)의 상측에는 지지판(533)의 상단 또는 리니어 부시(532)의 상단에 걸리는 걸림턱(534)이 형성되어 있다.

스프링(535)의 상측은 상판(521)의 하면에 형성된 홈(522)에 끼워지고, 스프링(535)의 하측은 샤프트(531)의 상단(531a)에 끼워진다.

상판(521)과 회전샤프트(537)가 끼워지는 부분은 다각형으로 끼워져 있어, 회전샤프트(537)의 회전으로 밸브셔터부(530)도 동시에 회전하게 된다.

리니어 부시(532)와 스프링(535)의 구조가 샤프트(531)를 아래 방향으로 계속 푸시하는 기본상태에서 밸브셔터(510)가 가스실린더(90)의 밸브(92)에 안착하게 되면, 밸브(92) 형상에 따라 간섭되는 부분은 샤프트(531)가 위로 회피하게 되고 간섭 없는 부분은 회전 동작 시 밸브(92)를 열고 닫는 기둥 역할이 된다. 위와 같은 구조는 도 45와 같이 밸브(92) 형상의 다양성을 대응하기 위함이다

회전구동부(540)는 서보모터(541)와, 서보모터(541)의 회전동력을 전달받는 엘보 타입의 감속기(543)를 포함한다.

회전동력전달부(550)는 감속기(543)의 풀리(544)의 하면에 설치되는 원호 구동부(560)와, 상판(521)에 설치되는 원호 피동부(570)와, 회전샤프트(534)와 풀리(544) 사이에 설치되는 베어링(580)을 포함한다.

원호 구동부(560)는 풀리(544)의 하면에서 아래로 돌출한 원호 구동돌출부(560)이다.

즉, 원호 구동돌출부(560)는 도 44와 같이 부채꼴 타입으로 반원의 1/2 즉 1/4의 원호 길이를 갖는다.

원호 피동부(570)는 상판(521)에서 위로 돌출한 원호 피동돌출부(570)이다.

또한, 원호 피동돌출부(570)는 반원 피동돌출부(570)로 구현되어 있다.

따라서, 부채꼴 구동돌출부(560)와 반원 피동돌출부(570) 사이에는 90도 정도 떨어진 불연속 구간이 형성되게 된다.

이 불연속 구간을 둔 이유는 아래와 같다.

회전동력전달부(550)는 불연속 구간인 90도 구간은 서로 자유롭게 회전시키고 90 이상에서는 동력전달이 같이 이루어지는 방식으로 되어있다.

만약 불연속 구간이 없는 경우에는 밸브(92)의 열고 닫음을 서보모터(541)로 구동하는 방식인데, 열고 닫은 상태를 확인하고 바로 서보모터(541)를 정지(Stop)한다고 하더라도 서보모터(541) 특성상 엔코더(Encoder)값이 정지 위치를 넘어가기 때문에 엔코더값을 찾아가려고 서보모터(541)의 부하가 계속 상승하게 되고 결국 서보 오프(Servo Off)가 이루어진다.

이와 같은 상황을 방지하고자 밸브(92)의 열고 닫은 상태를 확인한 뒤 엔코더값을 역방향으로 돌려 서보모터의 부하를 안정시키는 데 목적을 둔다.(서보모터의 부하 값이 최대치까지 상승하게 되면 기구물과 밸브에 데미지를 심하게 가하기 때문에 반복 사용 시 기구물이 파손될 수 있으며, 목표 부하 값보다 하한 값에서 파손될 경우 서보모터는 계속 회전하기 때문에 대량의 공정 불량, 혹은 무한정지 상태로 빠지게 된다.)

베어링(580)의 내륜(581)과 외륜(583)에는 회전샤프트(534)와 풀리(544)가 설치된다.

불연속구간에서는 외륜(533)에 설치된 풀리(544)만 시계방향으로 회전하다가 원호 구동부(560)가 원호 피동부(570)에 접하면서 밸브셔터(510)도 회전시켜 밸브(92)를 열고 닫게 된다.

간단히 열고 닫음을 간단히 설명하면 아래와 같다.

밸브(92) 개방(open) 시퀀스

1. 커넥터 너트(340)의 체결 완료 신호 감지 후 밸브셔터모듈(500)을 하강

2. 가스실린더의 밸브 위치감지 센서 신호 획득 후 정지(선택사항)

3. 센서 감지 후 일정 값으로 고정된 수치만큼 하강시켜 밸브셔터를 밸브에 안착

4. 설정된 모터 부하 상한값 만큼 밸브 오픈 후 정지

5. 설정된 모터 부하 하한 값 만큼 밸브 역회전 후 정지

밸브(92) 닫음(close) 시퀀스

1. 설정된 모터 부하 상한 값 만큼 밸브 클로즈 후 정지

2. 설정된 모터 부하 하한 값 만큼 역회전 후 정지

3. 가스실린더의 밸브 위치감지 센서 신호 해제 시까지 상승

2-6. 비전모듈(600)

비전모듈(600)은 커넥터 모듈(300)의 커넥터 너트(340)와 가스실린더(90)의 출구포트(91)의 위치를 감지하는 모듈이다.

비전모듈(600)은 제2크로스 프레임(152)에 설치되어 있다.

비전모듈(600)은 비전 카메라(610)와 조명(630)을 포함한다.

또한, 비전모듈(600)에는 전술한 좌우 반사판(640)(650)을 더 포함한다.

좌우 반사판(640)(650)은 조명에서 나온 빛을 뒤쪽에서 반사시켜 가스실린더(90)의 헤드(95) 상의 전후 명함을 보다 뚜렷하게 해서 선명한 촬영하기 위함이다.

2-7. 지지프레임승강모듈(700)

지지프레임승강모듈(700)은 캐니빗(3)에 설치되어 제2컬럼 프레임(140)을 승강시키는 것이다.

지지프레임승강모듈(700)은 캐비닛(3)의 일측벽에 고정되는 하우징(710)과, 제2컬럼 프레임(140)에 설치된 하우징(710) 내부에 배치되는 승강슬라이더(미도시)와, 하우징(710)의 내부에 탑재된 채 승강슬라이더(미도시)에 체결되는 수직 수나사봉(미도시)과, 하우징(710)의 하면에 설치된 채 수직 수나사봉(미도시)에 회전력을 전달하는 모터(730)을 포함한다.

2-8. 밸브셔터 비상탈출모듈(800)

밸브셔터 비상탈출모듈(800)은 긴급 상황에서 전기 다운 시 가스실린더(90)의 밸브(92)를 닫기 위하여 밸브셔터모듈(500)을 제거해야만 하는 불합리성을 해결 하고자 전기 다운 시에도 커넥터 모듈(300)과 가스실린더(90)의 연결을 유지한 채 신속히 밸브(92)를 수동으로 닫을 수 있는 긴급탈출모듈을 추가한 가스실린더의 가스공급장치용 상부유닛(5)을 제공함에 그 목적이 있다.

상부유닛(5)에는 지지프레임승강모듈(700)에 대해 지지프레임(100)을 상승시키는 밸브셔터 비상탈출모듈(800)을 더 포함한다.

보다 구체적으로는, 제2컬럼 프레임(152)과 승강슬라이더(미도시) 사이에 밸브셔터 비상탈출모듈(800)이 더 설치되어 있다.

밸브셔터 비상탈출모듈(800)은 도 46과 같이 밸브셔터모듈(500)의 밸브셔터(510)가 가스실린더(90)의 밸브(92)를 열기 위해 안착 된 후 비상상황(전기 다운) 시 도 47과 같이 밸브셔터(510)를 위로 올리고 작업자가 직접 가스실린더(90)의 밸브(92)를 잠그는 안전장치이다.

즉, 밸브셔터 비상탈출모듈(800)은 승강슬라이더(미도시)에 설치되는 지지프레임용 승강판(810)과, 지지프레임용 승강판(810)에 대해 제2컬럼 프레임(140)을 고정시키는 매뉴얼 레버부(830)와, 매뉴얼 레버부(830)의 해제 시 지지프레임용 승강판(810)에 대해 제2컬럼 프레임(140)을 상승 가능하게 지지시키는 비상탈출용 가스 스프링(850)을 포함한다.

제2컬럼 프레임(152)과 지지프레임용 승강판(810)은 탈출용 크로스 롤러 가이드(801)(803)에 의해 승강 가능하게 연결되어 있다.

매뉴얼 레버부(830)는 제2컬럼 프레임(140)에 형성된 관통공(831), 지지프레임용 승강판(830)에 형성된 홈(833), 관통공(831)을 통해 삽입되어 홈(833)에 꽂힌 매뉴얼 탈출 레버(835)로 구성되어 있다.

비상탈출용 가스 스프링(850)은 비상탈출모듈 사용 시 기구물의 중량을 자동으로 들어올리게 하여 사람이 밸브를 수동 작동시키는 동안 지지프레임이 하강되지 않게 도움을 준다.

이러한 밸브셔터 비상탈출모듈(800)의 작동은 다음과 같다.

밸브셔터(510)가 가스실린더(90)의 밸브(92)에 안착되어 개방 중인 상태에서 전기 다운 등의 비상상황 발생하면, 작업자는 매뉴얼 탈출 레버(835)를 수동으로 잡아당긴다.

그러면, 비상탈출용 가스 스프링(850)의 힘으로 지지프레임용 승강판(810)에 대해 제2컬럼 프레임(152)을 상승(통상 50mm 정도 올라가게 설정)시켜 밸브셔터(510)가 가스실린더(90)의 밸브(92)에서 벗어나면 작업자가 수동으로 밸브(92)를 잠근다.

비상상황이 끝나면, 매뉴얼 탈출 레버(835)를 당긴 상태에서 수작업으로 하강시킨 후 홈(833)에 매뉴얼 탈출 레버(835)를 끼운 후 작업을 재개하면 된다.

이러한 비상상황에서의 밸브셔터(510)의 상승도 커넥터 모듈(300)이 출구포트(91)에 계속 체결 연결된 상태에서 이루어진다(무부하 슬라이딩 구조 때문에).

3. 하부유닛(7)

하부유닛(7)은 가스실린더(90)가 놓이는 턴테이블 모듈(1000)과, 가스실린더(90)가 회전 가능하게 클램핑하는 클램프 모듈(3000)과, 가스실린더(90)를 히팅하는 자켓 히팅 모듈(5000)를 포함한다.

3-1. 턴테이블 모듈(1000)

턴테이블 모듈(1000)은 로드 셀(1100)을 이용하여 가스실린더(90)의 사용량과 가스실린더(90)의 교체주기를 측정하는 구성임과 동시에 커넥터 모듈(300)에 가스실린더(90)의 출구포트(91)를 얼라인하기 위한 회전기능이 추가된 구성이다.

턴테이블 모듈(1000)은 도 49 내지 도 52에 도시한 바와 같이, 바닥에 놓이는 로드 셀(1100)과, 로드 셀(1100)의 상면에 놓이는 턴테이블부(1300)와, 턴테이블부(1300)를 회전시키는 회전전달부(1500)를 포함한다.

턴테이블부(1300)는 로스 셀(1100)이 놓이는 관통공(1311)이 형성된 하부 베이스(1310)와, 로드 셀(1100)의 상면에 놓이는 상부 베이스(1320)와, 하부 베이스(1310)에 대해 상부 베이스(1320)를 상하(z축)로 가이드하는 승강 가이드부(1330)와, 턴테이블(1340)과, 내륜(1351)은 턴테이블(1340)에 설치되고 외륜(1353)은 상부 베이스(1320)에 설치되는 크로스 롤러 베어링(1350)을 포함한다.

승강 가이드부(1330)는 상부 케이스(1320)의 가장자리에 설치되는 y축방향의 가이드 샤프트(1331)와, 하부 베이스(1310)에 설치되어 가이드 샤프트(1331)를 상하로 가이드하는 가이드공(1333)을 포함한다.

또한, 가이드공(1333)에는 리니어 부쉬(1332)가 끼워져 설치되는 것이 가이드 샤프트(1331)의 정밀한 승강을 제공한다.

물론, 가이드공(1333)은 하부 베이스(1310)에 설치되는 가이드공 블록(1335)에 형성되는 게 바람직하다.

가이드공 블록(1335)은 가이드공(1333)이 관통공(1311) 상에 놓이게 관통공(1311)에 가까운 가장자리에 설치되는 것이, 가이드 샤프트(1331)의 충분한 스트로크를 확보해서 바람직하다.

턴테이블(1340)은 내륜(1351)에 설치되는 피동테이블(1341)과, 피동테이블(1341)의 상면에 설치되는 커버테이블(1343)로 구성되어 있다.

피동테이블(1341)의 측면에는 후술되는 타이밍 벨트와 맞물리는 치형이 형성된 평기어 타입으로 되어 있다.

물론, 타이밍 벨트(1530)가 아닌 경우 랙이나 다른 기어와 맞물려 회전 가능하다.

턴테이블(1340) 위에는 도 53과 같이 가스실린더(90) 또는 팔레트식 전용 지그(6100)가 놓이게 된다.

이때, 팔레트식 전용 지그(6100)의 하면에는 위치결정돌기(6150)가 설치되고, 턴테이블(1340)에는 위치결정돌기(6150)가 위치 결정되는 위치결정홈(1370)이 형성되어 있다.

회전전달부(1500)는 구동풀리(1510)와 피동풀리(미도시), 구동풀리(1510)와 피동풀리(미도시)에 걸려 있는 타이밍 벨트(1530), 구동풀리(1510)에 회전동력을 전달하는 모터(1540)를 포함한다.

타이밍 벨트(1530)의 치형은 외면에 형성되어 있어, 평치차와 같은 피동테이블(1341)의 치형과 맞물려 피동테이블(1341)을 정회전 또는 역회전시킨다.

물론, 회전전달부(1500)가 웜과 웜기어 등 기어 형태로 다양하게 치합되어 전달 가능하지만, 이러한 기어간의 맞물림의 경우에는 턴테이블(1340)이 가스량의 감소에 따라 미세하나마 같이 내려와 정확한 측정을 해야 하는데, 기어끼리 맞물리면 내려오지 못하거나 내려오더라도 치형이 손상될 수 있다.

이를 위해 본 실시예에서는 내면과 외면을 뒤집은 타이밍 벨트(1530)의 치형과 맞물린 피동테이블(1341)이 아래로 미세하게 내려와도 타이밍 벨트의 치형에 대해 피동테이블(1341)과의 상대 미끄럼이 가능해서 간섭받지 않고도 회전력을 전달할 수 있다.

이와 같은 턴테이블 모듈(1000)의 핵심은 아래와 같다.

첫째, 로드 셀(1100)이 바닥에 놓여 있기 때문에, 회전하는 턴테이블(1340) 위로 공압 및 전기 배선이 연결되어 있는 부품이 없다. 이는 가스실린더(90)가 일정하지 않은 방향으로 투입되기 때문에 ±180도가 움직임이 필요한 스트로크(행정)라고 할 수 있다. 때문에 턴테이블(1340) 위에 공압 및 전기 배선이 올라가게 되면 ±180도가 움직일 수 있게 함과 동시에 ±180 이상으로 움직이는 돌발상황에 대처해야 하는데 로드 셀(1100)의 특성상 케이블이 정밀 측정용이라서 무한히 도는 개념으로는 활용이 불가하기 때문이다.

둘째, 로드 셀(1100) 위에 안착되어 있는 턴테이블(1340)과 가스실린더(90)의 무게를 외적인 힘이 영향을 주지 않게 하기 위하여 리니어 부시(1333)와 가이드 샤프트(1331) 구조물을 사방에 설치하여 균형을 유지함과 동시에 상부 베이스(1320)의 이탈 방지용 가이드 역할을 한다.

턴테이블 모듈(1000)의 시퀀스

1. 자율주행운반지게차(6300)가 가스실린더(90)가 놓인 팔레트식 전용 지그(6100)를 턴테이블(1340) 위에 놓는다.

2. 가스실린더(90)가 z축을 중심으로 회전 가능하게 클램핑 모듈(3000)로 클램핑을 한다.

3. 비전모듈(600)을 이용해서 커넥터 모듈(300)에 가스실린더(90)의 출구포트(91)가 얼라인될 때까지 턴테이블(1340)을 회전시켜 얼라인을 실행한다.

3-2. 클램프 모듈(3000)

클램프 모듈(3000)은 가스실린더(90)의 몸체(93)의 상하측을 클램핑하는 상하측 클램프 모듈(3000)로 이루어진다.

즉, 상하측 클램프 모듈(3000)은 도 9에 도시한 바와 같이, 자켓 히팅 모듈(5000)을 중심으로 상하측에 배치되어 있다.

클램프 모듈(3000) 각각은 좌우측 한 쌍의 클램프부(3100)와, 한 쌍의 클램프부(3100)를 x축방향을 따라 접근/퇴거하는 클램프 접근/퇴거용 액추에이터(3300)를 포함한다.

클램프부(3100)는 가스실린더(90)의 몸체(93)와 같은 궤적이 내면에 형성된 클램프몸체(3110)와, 클램프몸체(3110)의 내면에 설치되는 롤러(3130)를 포함한다.

롤러(3130)는 가스실린더(90)를 클램핑한 상태에서 얼라인을 위한 회전을 자유롭게 허용하기 위함이다.

3-3. 자켓 히팅 모듈(5000)

압축된 가스를 사용하기 때문에 사용시 기화되며 일어나는 결빙 현상을 없애고자 설치하는 자켓 히팅 모듈(5000)을 가스실린더의 몸체를 자동으로 감싸주고 해제해 줌으로써 설비의 자동화를 실현할 수 있다.

기본적으로 가스실린더(90) 속의 내용물은 액화 기체이기 때문에 지속적으로 사용하게 되면 기화열을 빼앗겨 통 속이 차가워진다. 그래서 통 속의 액체가 충분량 기체화되지 못하게 되는데 이 경우 캐비닛(3)에서 가스를 공급받는 장비의 공정에 심각한 영향을 미치기 때문에 가스실린더를 일정 온도로 유지할 필요하다.

이를 위한 자켓 히팅 모듈(5000)은 가스실린더(90)의 몸체(93) 둘레를 감싸는 좌우측 자켓(5100)과, 좌우측 자켓(5100)의 후측을 연결하는 힌지부(5200)와, 힌지부(5200)를 중심으로 좌우측 자켓(5100)을 당기거나 미는 좌우측 공압 실린더(5300)와, 좌우측 자켓(5100)의 내면에 설치되는 히터(5400)를 포함한다.

좌우측 자켓(5100)은 평면(x-y평면)에서 볼 때 원형이다.

또한, 좌우측 자켓(5100)은 캐비닛(3)의 측벽에 지지되는 고정용 자켓(5110)과, 힌지부(5200)를 통해 고정용 자켓(5110)의 좌우측에 연결되는 가동용 자켓(5130)으로 분할되어 있다.

고정용 자켓(5110)은 지지대(5120)에 의해 캐비닛(3)의 측벽에 지지되어 있다.

공압 실린더(5300)는 캐비닛(3)의 측벽에 고정되는 브라켓(5310)과 가동용 자켓(5130) 사이에 배치되고, 공압 실린더(5300)의 전후방에는 전후방 힌지부(5330)(5340)로 설치 연결되어 있다.

후방 힌지부(5330)는 실린더(5301) 쪽에 연결되고, 전방 힌지부(5340)는 피스톤(5303) 쪽에 연결된다.

따라서, 피스톤(5303)이 당겨지면, 평면에서 볼 때 전후방 힌지부(5330)(5340)에 의해 공압 실린더(5300)가 바깥쪽을 향해 선회되면서 가동측 자켓(5130)이 힌지부(5200)를 중심으로 선회(z축을 중심으로 회전)되어 벌어지게 된다.

히터(5400)는 다양하게 구현될 수 있지만 면상발열체 등이 바람직하다.

이러한 힌지점은 히터(5400)의 열선 배열 및 결선 방지를 위한 레이아웃이다.

4. 가스실린더의 자율주행운반기구(6000)

기본적인 구성은 자율주행대차 위에 모션(Motion) 등의 구조물이 올라가 있는 형태로서, 자율주행대차(이송로봇)이 구동하는 것 이외의 모션 구동 시 전력량을 최소화 하여, 추가적인 동작을 할 수 있도록 한다.

가스실린더의 자율주행운반기구(6000)는 팔레트식 전용 지그(6100)와, 팔레트식 전용 지그(6100)를 운반하는 자율주행운반지게차(6300)를 포함한다.

팔레트식 전용 지그(6100)는 가스실린더(90)가 로딩되는 것으로서, 받침대(6110)와, 받침대(6110)의 하면에 포크(F)가 삽입되는 포크 삽입홈(6130)과, 위치결정홈(1370)에 위치결정되는 위치결정돌기(6150)를 포함한다.

또한, 받침대(6110)의 상면 중심에는 가스실린더(90)의 위로 오목한 하면(94)이 놓이는 볼록부(6111)가 형성되고, 받침대(6110)의 가장자리에는 돌출테두리(6113)가 형성되어 있다.

자율주행운반지게차(6300)는 크게 자율주행대차(6400)와, 자율주행대차(6400)에 도킹하여 실린 운반지게차(6500)를 포함한다.

자율주행대차(6400)는 이송로봇으로서, 운반지게차(6500)가 탑재된 채 배터리를 제공하고, 제어부(9)와 송수신하여 주행을 제어하는 컨트롤러 박스(CB)가 내장되어 있다.

운반지게차(6500)는 자율주행대차(6400)에 탑재되는 탑재 프레임(6510)과, 탑재 프레임(6510)의 전면에 z축방향으로 배치되는 수직판(6520)과, 수직판(6520)의 상하측에 설치되는 클램퍼(6530)와 리프터(6540), 탑재프레임(6510)에 대해 수직판(6520)을 y축방향으로 전후진시키는 전후진용 액추에이터(6570)를 포함한다.

탑재 프레임(6510)에는 컨트롤박스(CB)가 실려 있다.

클램퍼(6530)는 전술한 클램프 모듈(3000)과 유사하게 좌우측 한 쌍의 클램프부(6531)와, x축방향을 따라 접근/퇴거하는 접근/퇴거용 액추에이터(6533)를 포함한다.

다만, 클램프부(6531)의 내면에는 클램핑 한 상태에서 회전시킬 필요가 없기 때문에 롤러는 없다.

접근/퇴거용 액추에이터(6533)는 양팔의 클램프부(6531) 각각에 설치되는 랙과 피니언 타입의 리니어 모듈로서 모터(6534)와, 모터(6534)의 회전동력을 클램프부(6531)에 전달하여 양팔의 클램프부(6531)가 대칭으로 움직이게 하는 랙과 피니언부(6535)로 이루어진다.

리프터(6540)는 리프팅부(6550)와, 리프팅부(6550)를 z축방향으로 리프팅시키는 리프팅용 액추에이터(6560)을 포함한다.

리프팅부(6550)는 리프팅판(6551)과, 리프팅판(6551)의 하단에 설치되는 좌우 포크(F)를 포함한다.

좌우 포크(F)는 팔레트식 전용 지그(6100)의 포크 삽입홈(6130)에 삽입된다.

리프팅용 액추에이터(6560)는 수직판(6520)의 전면에 설치되는 하우징(6561)과, 하우징(6561)에 탑재된 채 리프팅판(6551)에 설치되는 너트식 리프트(미도시)와 수직 수나사봉(미도시)인 볼 스크루 타입 기구(6563)와, 수직 수나사봉(미도시)에 회전동력을 전달하는 서보모터(6567)를 포함한다.

모터(6567)는 하우징(6561)의 상면에 배치 설치되어 있다.

전후진용 액추에이터(6570)는 탑재프레임(6510)에 대해 수직판(6520)을 전후진시키는 것으로서, 풀리와 볼 스크루 타입의 리니어 모듈로 구성되고, LM 가이드로 전진 시 처짐을 보강한다.

즉, 전후진용 액추에이터(6570)는 도 61 및 도 63에 도시한 바와 같이, 모터(6571)와, 모터(6571)의 회전동력을 전달받는 볼 스크루(6573)와 이송너트(6575)와, 이송너트(6575)에 설치되는 전후진용 바(6579)를 포함한다.

전후진용 바(6579)는 LM 가이드에 의해 지지된 채 수직판(6520)을 전후진시킨다.

여기서, 팔레트식 전용 지그(6100)의 받침대(6110)의 일측면에는 돌출한 도크 센서(미도시)가 설치되고, 가스공급장치에는 도크 센서(미도시)를 감지하는 근접센서(미도시)를 둠으로써, 자율주행운반지게차(6300)의 포크(F)가 턴테이블(1340) 상에 위치한 것을 감지하여 주행을 정지시키고 팔레트식 전용 지그(6100)를 턴테이블(1340)에 로딩시킨다.

위에서 기술한 상부유닛(5)과 하부유닛(7), 자율주행운반지게차(6300)는 제어부(9)와의 와이파이 등의 통신과 센서에 의해 구동 제어한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

1 : 가스공급장치 3 : 캐비닛
5,7 : 상하부 유닛 9 : 제어부
10 : 개비닛 본체 11 : 개구부
20a,20b : 제1,2도어모듈 30a,30b : 제1,2도어
31a,31b : 제1,2문틀 32a,32b : 제1,2개폐도어
50a,50b : 제1,2오토도어개폐부 51a,51b : 제1,2문틀용 구동실린더
53a,53b : 제1,2개폐도어용 구동실린더
70a,70b : 제1,2매뉴얼도어개폐부 71a,71b : 제1,2힌지부
72a,72b : 제1,2도어락 75a,75b : 제1,2도어락용 구동실린더
90 : 가스실린더 91 : 출구포트
92 : 밸브 93 : 가스실린더몸체
100 : 지지프레임 110,120 : 제1,2지지프레임
130,140 : 제1,2컬럼 프레임 150 : 크로스 프레임
151,152 : 제1,2크로스 프레임 200 : 지지프레임전후퇴구동모듈
210 : 제1액추에이터(공압 실린더) 220 : 제2액추에이터(가스 스프링)
300 : 커넥터 모듈 310 : 모터
320 : 중공감속기 330 : 커넥터 소켓
340 : 커넥터 너트 350 : 너트동심보정편
360 : 가스 배관 370 : 배관 고정 블록
380 : 배관용 C링 390 : 배관 가이드
400 : 가스켓 투입/투출 모듈 410 : 가스켓공급부
420 : 가스켓차지부 430 : 가스켓얼라인부
440 : 리프트용 가스켓액추에이터 450 : 핑거 그립퍼
460 : 접근/퇴거용 가스켓액추에이터 470 : 전후진용 가스켓액추에이터
480 : 회전용 가스켓액추에이터 500 : 밸브셔터모듈밸브셔터
510 : 밸브셔터 540 : 회전구동부
550 : 회전동력전달부 560 : 원호 구동부
570 : 원호 피동부 600 : 비전모듈
700 : 지지프레임승강모듈 710 : 하우징
730 : 모터 800 : 밸브셔터 비상탈출 모듈
810 : 지지프레임용 승강판 830 : 매뉴얼 레버부
850 : 비상탈출용 가스 스프링 1000 : 턴테이블 모듈
1100 : 로드 셀 1300 : 턴테이블부
1500 : 회전전달부 3000 : 클램프 모듈
3100 : 클램프부
3300 : 클램프 접근/퇴거용 액추에이터
5000 : 자켓 히팅 모듈 5100 : 좌우측 자켓
5200 : 힌지부 5300 : 좌우측 공압실린더
5400 : 히터 6000 : 자율주행운반기구
6100 : 팔레트용 전용 지그 6110 : 받침대
6130 : 포크 삽입홈 6150 : 위치결정돌기
6300 : 자율주행운반지게차 6400 : 자율주행대차
6500 : 운반지게차 6510 : 탑재 프레임
6520 : 수직판 6530 : 클램퍼
6570 : 전후진용 액추에이터
G(NG)(OP) : 가스켓(새 가스켓)(헌 가스켓)
G1 : 가스켓용 C링

Claims (8)

1. 가스실린더의 가스공급장치가 좌우에 설치되는 캐비닛(3)으로서,
   캐비닛(3)은 전면에 개구부(11)가 형성된 사각형상의 캐비닛 본체(10)와, 개구부(11)를 개폐하는 제1,2도어모듈(20a)(20b)을 포함하되,
   제1,2도어모듈(20a)(20b)은 제1,2도어(30a)(30b)와, 제1,2도어(30a)(30b)를 자동 개폐하는 제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)를 포함하며,
   제1,2도어(30a)(30b)는 제1,2문틀(31a)(31b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)에 배치되는 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 포함하고,
   제1,2오토도어개폐부(50a)(50b)는 캐비닛본체(10)에 대해 제1,2문틀(31a)(31b)을 y축(전후)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)에 대해 제1,2개폐도어(32a)(32b)를 x축(좌우)을 따라 슬라이딩시키는 제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)를 포함하여,
   제1문틀(31a)이 전진 후 제2문틀(31b)의 제2개폐도어(32b)를 제1문틀(31a) 쪽으로 밀어 우측 개구부를 열거나,
   제2문틀(31b)이 전진 후 제1문틀(31a)의 제1개폐도어(32a)를 제2문틀(31b) 쪽으로 밀어 좌측 개구부를 여는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   제1,2문틀(31a)(31b)은 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)와 제1,2웨브(35a)(35b)로 이루어진 ㄷ자 제1,2문틀본체(36a)(36b), 제1,2상 플랜지(33a)(33b)에 형성된 제1,2전후방 레일홈(37a,38a)(37b,38b)을 갖는 제1,2레일홈부(39a)(39b)를 포함하고,
   제1개폐도어(32a)는 제1전방 레일홈(37a)에 배치되고, 제2개폐도어(32b)는 제2전방 레일홈(37b)에 배치되어,
   제1개폐도어(32a)는 제1문틀(31a)에 대해 제2문틀(31b)이 전방으로 나온 상태에서 제2후방 레일홈(38b)으로 슬라이딩되어 열리고, 제2개폐도어(32b)는 제2문틀(31b)에 대해 제1문틀(31a)이 전방으로 나온 상태에서 제1후방 레일홈(38a)으로 슬라이딩되어 열리는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   제1,2개폐도어용 구동실린더(53a)(53b)는 공압 로드리스 실린더로 이루어진 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   제1,2도어모듈(20a)(20b)에는 캐비닛 본체(10)에 대해 제1,2도어(30a)(30b)를 수동으로 여닫는 제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)를 더 포함하는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   제1,2매뉴얼도어개폐부(70a)(70b)는 캐비닛 본체(10)에 대해 제1,2도어(30a)(30b)가 여닫이 방식으로 개폐되는 제1,2힌지부(71a)(71b)와, 제1,2문틀용 구동실린더(51a)(51b)의 피스톤에 설치되는 제1,2도어락(72a)(72b)과, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2상하 플랜지(33a,34a)(33b,34b)에 형성되는 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)과, 제1,2도어락홈(73a,74a)(73b,74b)에 대해 제1,2도어락(72a)(72b)을 록킹/언록킹시키는 제1,2도어락용 구동실린더(75a)(75b)를 포함하는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   제1,2힌지부(71a)(71b)는 캐비닛 본체(10)에 설치되는 제1,2수힌지부(76a)(76b)와, 제1,2문틀(31a)(31b)의 제1,2웨브(35a)(35b)에 설치되어 제1,2수힌지부(76a)(76b)에 대해 선회 가능하게 설치되는 제1,2암힌지부(77a)(77b)를 포함하고,
   제1,2수힌지부(76a)(76b)는 캐비닛 본체(10)에 대해 y축방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되는 제1,2전후힌지부(78a)(78b)와, 제1,2전후힌지부(78a)(78b)에 대해 z방향의 위로 돌출한 제1,2수힌지핀(79a)(79b)을 포함하고,
   제1,2전후힌지부(78a)(78b)는 제1,2전후가동핀(81a)(81b)과, 캐비닛(10)에 설치되어 제1,2전후가동핀(81a)(81b)을 가이드하는 제1,2가이드편(82a)(82b)과, 제1,2전후가동핀(81a)(81b)의 후단에 설치되는 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b)을 포함하는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   제1,2가이드편(82a)(82b)과 제1,2전방이탈방지편(88a)(88b) 사이에 설치되는 제1,2스프링(83a)(83b)이 더 설치되는 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   
8. 청구항 5에 있어서,
   제1,2도어락(72a)(72b)은 제1,2핑거부(84a)(84b)와, 제1,2핑거부(84a)(84b)의 선단 좌우 외측으로 돌출되게 탄성력을 받는 제1,2도어락편(85a)(85b)을 포함하고,
   제1,2도어락편(85a)(85b)은 외력이 가해지면 제1,2핑거부(84a)(84b) 쪽으로 밀려 들어가며,
   제1,2도어락편(85a)(85b)은 평면(x-y평면)에서 볼 때 뒤쪽이 수평면(86), 앞쪽이 경사면(87)인 직사각형인 가스실린더의 가스공급장치용 캐비닛.
   

Images