KR102193928B1 - 가스 저장 용기 결합 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템은, 가스 저장 용기를 파지하고, 상기 용기의 위치 및 방향을 정렬하는 하부 모듈; 및상기 용기를 연결배관에 체결하는 상부 모듈을 포함하고, 상기 하부 모듈은, 가스 저장 용기가 안착되는 베이스부; 상기 용기 및 베이스부를 승강 이동시키는 리프트부; 상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기의 위치가 고정되도록 상기 용기를 파지하는 그립부; 및 상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기가 커넥터에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다.

Description

가스 저장 용기 결합 시스템{GAS STORAGE CONTAINER CONNECTING SYSTEM}

아래의 실시 예는 가스 저장 용기 결합 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가스를 이용하는 장치, 특히, 반도체장비와 같이 정밀한 작업이 수행되는 가스소요처에 가스를 공급하는 장치의 경우, 각각의 목적에 적합한 종류의 가스가 일정한 농도와 압력 등을 만족할 것이 요구된다.

이를 효율적으로 제공하기 위해 많은 종류의 가스가 고압 상태로 보관되며, 특히 가연성, 독성, 부식성 등의 유해 성질을 가지는 가스는 인적이 차단된 별도의 공간에서 엄중하게 관리된다.

가스를 보관하는 가스 저장 용기(이하, '용기'라 약칭함)는 가스소요처에 연결되며, 용기에 보관된 가스가 모두 소모되면, 가스소요처에 연결된 연결배관을 용기의 밸브로부터 분리하여 용기를 교체한 후 교체된 용기의 밸브 커넥터에 가스소요처에 연결된 연결배관 커넥터를 결합시켜 가스를 다시 공급하게 된다.

종래에는 상기 용기의 교체를 수작업에 의해 수행하였으나, 이와 같이 수작업에 의해 용기를 교체할 경우에는, 작업 수행 중 작업자가 유독 가스에 노출되는 위험이 있으며, 용기의 교체 작업에 많은 시간과 노동력이 소요되는 문제점이 있다. 따라서, 용기의 교체 작업을 자동으로 수행할 수 있는 자동화 가스 공급 장치가 개발되고 있으며, 특히 용기의 밸브를 커넥터에 정확히 연결할 수 있도록 용기를 원하는 방향으로 정밀하게 정렬할 수 있는 결합 시스템이 요구되고 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시 예의 목적은, 용기의 밸브를 커넥터에 정확하게 연결할 수 있도록, 용기를 정위치 및 정방향으로 정렬할 수 있는 가스 저장 용기 결합 시스템을 제공하는 것이다.

일 실시 예의 목적은, 용기의 수평 방향 위치, 수직 방향 위치, 수직도 및 회전각을 정밀하게 제어할 수 있는 가스 저장 용기 결합 시스템을 제공하는 것이다.

일 실시 예의 목적은, 용기 회전시 발생하는 마찰력을 줄이고, 용기의 표면 상태와 무관하게 용기를 원활하게 회전시킬 수 있는 가스 저장 용기 결합 시스템을 제공하는 것이다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템은, 가스 저장 용기를 파지하고, 상기 용기의 위치 및 방향을 정렬하는 하부 모듈; 및상기 용기를 연결배관에 체결하는 상부 모듈을 포함하고, 상기 하부 모듈은, 가스 저장 용기가 안착되는 베이스부; 상기 용기 및 베이스부를 승강 이동시키는 리프트부; 상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기의 위치가 고정되도록 상기 용기를 파지하는 그립부; 및 상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기가 커넥터에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다.

상기 상부 모듈은, 상기 용기의 밸브 커넥터에 구비된 커버를 상기 밸브 커넥터로부터 분리하는 커버 분리부; 가스소요처에 연결된 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 체결하는 커넥터 체결부; 및 상기 용기의 밸브를 개방 또는 폐쇄하는 밸브 개폐부를 포함할 수 있다.

상기 상부 모듈은, 상기 밸브 커넥터가 상기 커넥터 체결부와 대응되는 위치가 되도록 상기 용기의 위치를 보정하는 얼라인먼트수단; 및 상기 커버 분리부 또는 상기 커넥터 체결부를 상기 밸브 커넥터와 체결되는 위치로 이동시키는 이동수단을 더 포함할 수 있다.

상기 얼라인먼트수단은, 상기 밸브 커넥터의 정면 이미지를 촬영하는 비젼 카메라; 상기 용기의 높이 측정을 위한 용기 높이 측정부; 및 상기 비젼 카메라에서 촬영된 이미지를 기준으로, 상기 밸브 커넥터가 상기 연결배관 커넥터와 대응되는 위치가 되도록 상기 리프트부, 회전부 및 이동수단을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

복수의 개스킷이 적재되는 개스킷 공급부와, 상기 개스킷 공급부로부터 상기 개스킷을 인계받아 일시적으로 지지하는 개스킷 전달부를 포함하는 개스킷 교체부를 더 포함할 수 있다.

상기 이동수단은 상기 연결배관 커넥터와 상기 개스킷 공급부 및 개스킷 전달부를 이동시키고, 상기 개스킷은 상기 개스킷 공급부로부터 상기 개스킷 전달부를 거쳐 상기 연결배관 커넥터에 전달되어 결합될 수 있다.

상기 그립부는, 내측에 상기 용기가 파지되는 파지홈이 형성되고, 서로 마주보게 배치되는 한 쌍의 그립 암; 및 상기 용기의 외측면과 점 접촉되도록 상기 파지홈에 배치되는 회전보조부를 포함할 수 있다.

상기 그립부는, 상기 한 쌍의 그립 암 사이의 이격 거리를 조절하는 그립 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 그립부는, 상기 리프트부에 연결되는 후면 플레이트; 상기 후면 플레이트에 수평 방향으로 설치되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하고, 상기 한 쌍의 그립 암이 각각 연결되는 한 쌍의 이동 블록을 더 포함할 수 있다.

상기 그립부는, 상기 그립 구동부를 상기 후면 플레이트에 대해 고정시키는 고정 프레임을 더 포함할 수 있다.

상기 후면 플레이트 및 고정 프레임 사이에 이동 공간이 형성되도록, 상기 고정 프레임은 절곡 구조로 형성되고, 상기 이동 블록은 상기 이동 공간 내에서 상기 가이드 레일을 따라 이동할 수 있다.

상기 그립 구동부는, 상기 용기가 파지되도록 상기 한 쌍의 그립 암을 그립 위치로 이동시키거나 상기 용기의 파지가 해제되도록 상기 한 쌍의 그립 암을 그립 해제 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 그립 구동부는 실린더 또는 모터를 포함할 수 있다.

상기 파지홈은, 상기 그립 암의 내측면; 및 상기 파지홈이 형성되도록 상기 내측면의 양측에 경사지게 형성되는 경사면을 포함할 수 있다.

상기 회전보조부는 상기 경사면에 배치될 수 있다.

상기 그립부는, 적어도 2개 구비되어 상기 리프트부에 수직 방향으로 이격 배치될 수 있다.

상기 회전부는, 상기 2개의 그립부 사이에 배치될 수 있다.

상기 회전부는, 상기 리프트부에 연결되는 회전 지지 프레임; 상기 회전 지지 프레임에 수직 방향 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 롤러; 상기 롤러를 상기 용기에 대해 밀착시키는 밀착 구동부; 및 상기 롤러를 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다.

상기 밀착 구동부는, 상기 회전 지지 프레임 및 리프트부 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다.

상기 밀착 구동부는, 상기 롤러가 상기 용기의 외측면에 밀착되도록 상기 롤러를 밀착 위치로 이동시키거나, 상기 롤러가 상기 용기와 이격되도록 상기 롤러를 이격 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 롤러가 상기 밀착 위치로 이동된 상태에서, 상기 회전 구동부는 상기 용기가 상기 상부 모듈과 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시킬 수 있다.

상기 밀착 구동부는, 상기 리프트부 및 회전 지지 프레임의 사이에 설치되는 실린더를 포함할 수 있다.

상기 회전 구동부는, 회전 동력을 발생시키는 모터; 및 상기 모터에서 발생된 회전 동력을 상기 롤러에 전달하는 기어부를 포함할 수 있다.

상기 회전 지지 프레임은, 상기 기어부가 내장되는 기어 박스를 포함할 수 있다.

상기 롤러는, 적어도 2개 구비되어 나란하게 배치될 수 있다.

상기 리프트부의 하단부에 연결되고, 상기 용기의 파지를 보조하는 보조 그립부를 더 포함할 수 있다.

상기 보조 그립부는, 내측에 상기 용기가 파지되는 파지홈이 형성된 보조 그립 암; 및 상기 리프트부 및 보조 그립 암 사이의 이격 거리를 조절하는 보조 그립 구동부를 포함할 수 있다.

상기 그립부는, 내측에 상기 용기가 파지되는 파지홈이 형성되고, 서로 마주보게 배치되는 한 쌍의 그립 암; 및 상기 용기의 외측면과 접촉되도록 상기 그립 암에 구비되는 아이들 롤러를 포함할 수 있다.

상기 아이들 롤러는 상기 파지홈의 양측에 각각 구비될 수 있다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템은, 용기의 밸브를 커넥터에 정확하게 연결할 수 있도록, 용기를 정위치 및 정방향으로 정렬할 수 있다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템은, 용기의 수평 방향 위치, 수직 방향 위치, 수직도 및 회전각을 정밀하게 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템은, 용기 회전시 발생하는 마찰력을 줄이고, 용기의 표면 상태와 무관하게 용기를 원활하게 회전시킬 수 있다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도로, 용기가 결합된 상태를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 우측면도로, 용기가 결합된 상태를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 그립부의 확대도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 그립부의 확대도로서, 그립부의 내부 구조를 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도로, 도 6a는 그립부의 그립 위치를 도시하고, 도 6b는 그립부의 그립 해제 위치를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 회전부의 확대도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 우측면도로, 도 8a는 회전부의 이격 위치를 도시하고, 도 8b는 회전부의 밀착 위치를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 보조 그립부의 확대도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도이다.
도 11은 밸브 커넥터와 비젼 카메라가 대향되어 위치한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 12는 상부 모듈의 제1이동수단과 제2이동수단의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 13 (a)는 용기의 밸브와 얼라인먼트수단의 측면도이고, 도 13 (b)는 용기의
밸브와 얼라인먼트수단의 평면도이다.
도 14 (a)는 밸브의 핸들 회전축 중심과 밸브 커넥터의 중심이 일치된 상태의 모습을 나타낸 정면도이고, 도 14 (b),(c)는 밸브의 핸들 회전축 중심과 밸브 커넥터의 중심이 각각 좌우로 편심된 상태의 모습을 나타낸 정면도이다.
도 15 (a)는 밸브의 핸들 회전축 중심과 밸브 커넥터의 중심이 일치된 상태의 모습을 나타낸 평면도, 도 15 (b)는 밸브의 핸들 회전축 중심과 밸브 커넥터의 중심이 편심된 상태의 모습을 나타낸 평면도이다.
도 16은 밸브 커넥터가 중심으로부터 편심되어 회전된 각도를 산출하기 위한 개념도,
도 17은 밸브 커넥터와 커버 분리부가 대향되어 위치한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 18은 회전구동부의 회전력이 커버 분리부와 커넥터 체결부에 전달되는 동력전달구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 커버가 밸브로부터 분리되는 동작을 나타낸 평면도이다.
도 20은 연결배관 커넥터가 밸브 커넥터에 체결되는 동작을 나타낸 평면도이다.
도 21은 밸브 커넥터가 커버 분리부 또는 커넥터 체결부에 접속되는 경우의 충격을 완화하기 위한 충격완화수단의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, (a)와 (b)는 접속되기 전 상태의 평면도와 측면도, (c)와 (d)는 접속되는 상태의 평면도와 측면도이다.
도 22는 개스킷 공급부와 개스킷 전달부가 배치된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 23 (a)는 개스킷 공급부의 이동부재가 후진 이동된 상태의 사시도이고, 도 23 (b)는 개스킷 공급부의 이동부재가 전진 이동된 상태의 사시도이다.
도 24는 개스킷 공급부의 평면도이다.
도 25는 도 24의 B-B 선 단면도이다.
도 26 (a)는 개스킷 공급부의 주요부 사시도이고, 도 26 (b)는 밀어냄부재가 하강 이동된 상태의 정면도이고, 도 26 (c)는 밀어냄부재가 상승 이동된 상태의 정면도이다.
도 27 (a)는 개스킷 전달부에 개스킷이 부착되지 않은 상태의 사시도이고, 도 27 (b)는 개스킷 전달부에 개스킷이 부착된 상태의 사시도이다.
도 28은 개스킷 전달부의 평면도이다.
도 29는 도 28의 C-C 선 단면도로서, 도 29 (a)는 도 27 (a)의 상태를 나타낸 단면도이고, 도 29 (b)는 도 27 (b)의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 30 (a),(b)는 개스킷이 개스킷 공급부로부터 개스킷 전달부로 이동되는 동작을 나타낸 평면도이다.
도 31 (a),(b)는 개스킷이 개스킷 전달부로부터 커넥터 체결부로 이동되는 동작을 나타낸 평면도이다.
도 32는 개스킷이 결합된 커넥터 체결부가 밸브 커넥터에 체결되는 동작을 나타낸 평면도이다.
도 33은 용기의 핸들이 밸브 개폐부의 걸림부의 하측에 위치한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 34는 도 33의 정면도이다.
도 35는 용기가 상측으로 이동되어 용기의 핸들이 밸브 개폐부의 걸림부에 걸림된 모습을 나타낸 정면도이다.
도 36은 밸브 개폐부의 사시도이다.
도 37은 밸브 개폐부의 주요부 사시도이다.
도 38 (a)는 밸브 개폐부의 평면도, 도 38 (b)는 도 38 (a)의 D-D 선 단면도이다.
도 39 (a)는 걸림부와 밸브 핸들을 나타낸 도면이고, 도 39 (b)는 유효 걸림부가 핸들의 함몰부에 삽입되고, 무효 걸림부가 핸들의 돌출부에 걸림된 모습, 도 39 (c)는 도 39 (b)의 상태에서 걸림부가 시계방향으로 회전된 모습, 도 39 (d)는 도 39 (b)의 상태에서 걸림부가 반시계방향으로 회전된 모습을 나타낸 도면이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 결합 시스템(1)은 반도체 장치 등의 가스소요처에 공급되는 가스가 저장된 용기를 연결배관(730)에 자동으로 체결하는 시스템일 수 있다. 가스 저장 용기 결합 시스템(1)은 하부 모듈(2) 및 상부 모듈(3)을 포함할 수 있다.

하부 모듈(2)은 용기(10)를 연결배관에 연결하기 위한 방향 및 위치로 정렬할 수 있다. 구체적으로, 하부 모듈(2)은 용기(10)가 안착되는 공간을 제공하고, 안착된 용기(10)를 파지하여 위치를 정렬 및 고정시킬 수 있다. 하부 모듈(2)은 파지된 용기(10)를 회전시켜 방향을 정렬할 수 있다. 하부 모듈(2)은 용기(10)를 원하는 위치까지 승강 이동시킬 수 있다.

상부 모듈(3)은 하부 모듈(2)에 의해 상승 이동된 용기(10)를 연결배관(730, 도 19 참조)에 체결하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 즉, 상부 모듈(3)은 상승 이동된 용기(10)의 밸브(20)를 연결배관(730)에 체결하도록 구성될 수 있다.

상기 용기(10)는 반도체장치 등의 가스소요처에 공급되는 공정 가스를 저장하여 공급하기 위한 구성으로, 용기(10)의 상부에는 가스의 공급을 단속하기 위한 밸브(20)와, 상기 밸브(20)의 일측에 구비되어 커넥터 체결부(700)에 체결되는 밸브 커넥터(30)와, 상기 밸브(20)를 개폐하는 밸브 셔터(40)와, 상기 밸브 셔터(40)의 상부에 연결되어 회전됨에 따라 밸브 셔터(40)를 승강시켜 밸브(20)가 개폐되도록 하는 핸들(50)을 포함하여 구성된다.

이하에서는 하부 모듈(2)에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도로, 용기가 결합된 상태를 도시한다. 도 2는 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 우측면도로, 용기가 결합된 상태를 도시한다. 도 3은 일 실시 예에 따른 가스 저장 용기 정렬 장치의 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 하부 모듈(2)은 베이스부(100), 리프트부(110), 그립부(200), 회전부(300) 및 보조 그립부(290)를 포함할 수 있다.

용기(10)는 베이스부(100)에 안착될 수 있다. 베이스부(100)는 용기(10)를 하측에서 지지함과 동시에, 용기(10)의 무게를 측정할 수 있다. 예를 들어, 베이스부(100)는 상면에 홈이 형성된 바닥 프레임과, 바닥 프레임의 홈에 안착되어 무게를 측정하는 로드셀과, 로드셀의 상면에 안착되는 본체와, 본체 상에 회전 가능하게 구비되며 용기(10)가 안착되는 회전판을 포함할 수 있다.

리프트부(110)는 용기(10) 및 베이스부(100)를 승강 이동시킬 수 있다. 즉, 리프트부(110)는 용기(10)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 리프트부(110)는 용기(10)가 상측에 위치된 상부 모듈(3)(예를 들어, 연결배관 커넥터(710) 또는 커버 분리부(600))와 결합되도록, 목표하는 높이까지 용기(10)를 수직 이동시킬 수 있다. 리프트부(110)는 수직 방향의 길이를 가지며, 하부 모듈(2)의 후면부를 구성할 수 있다. 예를 들어, 리프트부(110)는 수직방향으로 고정된 후면 프레임, 후면 프레임의 전면 양측부에 수직방향으로 결합된 한 쌍의 가이드 레일, 후면 프레임의 전방에 수직방향으로 구비되어 베이스부(100)와 그립부(200)가 결합되는 전면 프레임, 전면 프레임의 후면에 상하로 이격되어 결합되며 가이드 레일에 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 맞물림부재, 후면 프레임에 고정되며 구동력을 제공하는 모터, 모터의 회전축에 결합되며 수직방향으로 연장되며 회전 가능하게 지지되는 샤프트, 샤프트에 나사 결합되어 상기 샤프트의 회전에 연동하여 승강되며 전면 프레임에 고정된 이동 블록을 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 그립부의 확대도이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 그립부의 확대도로서, 그립부의 내부 구조를 도시한다. 도 6은 일 실시 예에 따른 하부 모듈의 사시도로, 도 6a는 그립부의 그립 위치를 도시하고, 도 6b는 그립부의 그립 해제 위치를 도시한다.

도 4 내지 도6을 참조하면, 그립부(200)는 리프트부(110)에 설치되어, 베이스부(100)에 안착된 용기(10)를 파지할 수 있다. 그립부(200)는 용기(10)를 파지하여, 용기(10)의 수평 방향 위치를 고정시킬 수 있다. 그립부(200)는 적어도 2개 구비될 수 있다. 예를 들어, 2개의 그립부(200)는 리프트부(110)에 수직 방향으로 이격 배치될 수 있다. 2개의 그립부(200)가 서로 다른 위치에서 용기(10)를 각각 파지함으로써, 용기(10)의 수직도를 정밀하게 정렬하고 유지시킬 수 있다.

그립부(200)는 그립 암(210), 회전보조부(220), 후면 플레이트(230), 가이드 레일(240), 이동 블록(250), 그립 구동부(260) 및 고정 프레임(270)을 포함할 수 있다.

그립 암(210)은 용기(10)를 파지할 수 있다. 그립 암(210)의 내측에는 용기(10)가 파지되는 파지홈(211)이 형성될 수 있다. 파지홈(211)은 용기(10)의 외측면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 파지홈(211)은 원호 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 파지홈(211)은 그립 암(210)의 내측면(1211a)과, 파지홈(211)이 형성되도록 내측면(1211a)의 양측에 경사지게 형성되는 경사면(1211b)을 포함할 수 있다. 내측면(1211a)은 그립 암(210)의 외측면과 평행하게 형성될 수 있다. 그립 암(210)은 용기(10)를 파지하기 위하여 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 그립 암(210)은 파지홈(211)이 서로 마주보는 방향으로 배치될 수 있다.

회전보조부(220)는 그립 암(210)의 파지홈(211)에 배치될 수 있다. 회전보조부(220)는 하나의 그립 암(210)에 대하여 적어도 2개 구비될 수 있다. 예를 들어, 2개의 회전보조부(220)는 파지홈(211)의 경사 부분, 예를 들어 양 경사면(1211b)에 각각 배치될 수 있다. 회전보조부(220)는 용기(10)의 외측면과 점 접촉할 수 있다. 예를 들어, 회전보조부(220)는 볼 캐스터를 포함할 수 있다. 회전보조부(220)는 이러한 점 접촉을 통하여 용기(10)와의 마찰력을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 용기(10)는 후술하는 회전부(300)에 의해 부드럽게 회전할 수 있다.

후면 플레이트(230)는 리프트부(110)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 후면 플레이트(230)는 리프트부(110)의 전면 프레임에 연결될 수 있다. 후면 플레이트(230)는 그립부(200)를 리프트부(110)에 연결하고, 그립부(200)의 나머지 구성을 지지하는 플레이트로서 기능할 수 있다.

가이드 레일(240) 및 이동 블록(250)은 그립 암(210)의 이동 경로를 가이드할 수 있다. 가이드 레일(240)은 길이 방향으로 갖도록 형성되어, 후면 플레이트(230)에 수평 방향으로 설치될 수 있다. 이동 블록(250)은 가이드 레일(240)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 가이드 레일(240)에 연결될 수 있다. 이동 블록(250)에는 그립 암(210)이 연결될 수 있다. 이동 블록(250)은 한 쌍으로 구비되고, 한 쌍의 그립 암(210)이 각각 연결될 수 있다. 이러한 가이드 레일(240) 및 이동 블록(250)의 구성에 의하여, 한 쌍의 그립 암(210)은 수평 방향으로 서로 멀어지거나 가까워지도록 그 이동 경로가 가이드될 수 있다.

그립 구동부(260)는 한 쌍의 그립 암(210)에 구동력을 제공하여, 파지 동작을 수행할 수 있다. 즉, 그립 구동부(260)는 한 쌍의 그립 암(210) 사이의 이격 거리를 조절함으로써, 한 쌍의 그립 암(210)에 파지력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 그립 구동부(260)는 실린더 또는 모터를 포함할 수 있다. 그립 구동부(260)는 한 쌍의 그립 암(210)의 사이에 위치될 수 있다. 그립 구동부(260)는 한 쌍의 그립 암(210)의 사이에서, 한 쌍의 그립 암(210)을 외측으로 밀어내 이격 거리를 벌리거나, 중앙측으로 당겨 이격 거리를 좁힐 수 있다. 예를 들어, 그립 구동부(260)는 한 쌍의 그립 암(210)에 의해 용기(10)가 파지되도록, 한 쌍의 그립 암(210)을 그립 위치로 이동시킬 수 있다(도 6a 참조). 그립 위치는 한 쌍의 그립 암(210)에 의해 용기(10)가 파지될만큼, 한 쌍의 그립 암(210)의 이격 거리가 좁아진 위치를 의미할 수 있다. 그립 구동부(260) 한 쌍의 그립 암(210) 사이의 이격 거리를 충분히 좁힘으로써, 용기(10)를 파지하기 위한 충분한 파지력을 생성할 수 있다. 그립 구동부(260)는 용기(10)의 파지가 해제되도록 한 쌍의 그립 암(210)을 그립 해제 위치로 이동시킬 수 있다(도 6b 참조). 그립 해제 위치는 용기(10)의 파지가 해제될 정도로, 한 쌍의 그립 암(210)의 이격 거리가 멀어진 위치를 의미할 수 있다. 그립 구동부(260) 한 쌍의 그립 암(210) 사이의 이격 거리를 충분히 벌림으로써, 용기(10)의 파지를 해제할 수 있다.

도 5를 참조하면, 그립 구동부(260)는 고정 프레임(270)에 의하여, 후면 플레이트(230)에 고정될 수 있다. 고정 프레임(270)은 구성 간의 이동 경로 간섭을 피하기 위하여, 절곡된 구조로 형성될 수 있다. 다시 말해, 후면 플레이트(230)와 고정 프레임(270) 사이에 이동 블록(250)이 이동할 수 있는 이동 공간(S)이 형성되도록, 고정 프레임(270)은 절곡된 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 프레임(270)은 'ㄷ'자 형으로 형성되어, 내측에 이동 공간(S)을 형성할 수 있다. 즉, 이동 공간(S)은 고정 프레임(270)의 절곡된 공간을 의미할 수 있다. 가이드 레일(240)은 고정 프레임(270)의 이동 공간(S)을 관통하도록 설치될 수 있으며, 이동 블록(250)은 고정 프레임(270)의 이동 공간(S) 내외부에서 가이드 레일(240)을 따라 이동 가능할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 그립 구동부(260)가 한 쌍의 그립 암(210)의 중앙에 위치되게끔 그립 구동부(260)를 후면 플레이트(230)에 고정할 수 있으면서도, 가이드 레일(240) 및 이동 블록(250)과의 경로 간섭을 피할 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 회전부의 확대도이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 하부 모듈의 우측면도로, 도 8a는 회전부의 이격 위치를 도시하고, 도 8b는 회전부의 밀착 위치를 도시한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 회전부(300)는 용기(10)가 상부 모듈(3)(예를 들어, 연결배관 커넥터(710) 또는 커버 분리부(600))에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 용기(10)를 회전시킬 수 있다. 회전부(300)는 그립부(200)와 별도로 리프트부(110)에 설치될 수 있다. 회전부(300)는 2개의 그립부(200) 사이에 배치될 수 있다. 그립부(200)가 용기(10)를 파지하면, 회전부(300)는 용기(10)에 밀착되어지고 밀착 상태로 회전함으로써 용기(10)를 회전시킬 수 있다.

회전부(300)는 회전 지지 프레임(310), 롤러(320), 밀착 구동부(330) 및 회전 구동부(340)를 포함할 수 있다.

회전 지지 프레임(310)은 리프트부(110)에 연결되어지고, 롤러(320) 및 회전 구동부(340)를 지지하는 프레임으로 기능할 수 있다. 구체적으로, 회전 지지 프레임(310)은 후술하는 밀착 구동부(330)에 의하여, 리프트부(110)에 연결될 수 있다.

롤러(320)는 회전 지지 프레임(310)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로, 롤러(320)는 수직 방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 회전 지지 프레임(310)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 롤러(320)는 회전 샤프트 및 회전 베어링 등을 통해 회전 지지 프레임(310)에 연결될 수 있다. 롤러(320)는 적어도 2개 구비되어질 수 있다. 2개의 롤러(320)는 수직 방향 축이 서로 나란하도록 배치될 수 있다.

밀착 구동부(330)는 롤러(320)를 용기(10)에 대해 밀착시킬 수 있다. 구체적으로, 밀착 구동부(330)는 회전 지지 프레임(310) 및 리프트부(110) 사이의 이격 거리를 조절함으로써, 롤러(320)를 용기(10)에 대해 밀착시킬 수 있다. 예를 들어, 밀착 구동부(330)는 실린더 또는 모터를 포함할 수 있다. 실런더는 리프트부(110) 및 회전 지지 프레임(310)의 사이에 설치되어, 리프트부(110) 및 회전 지지 프레임(310) 간의 이격 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 밀착 구동부(330)는 2개의 실린더를 포함하고, 2개의 실린더는 회전 지지 프레임(310) 및 리프트부(110)의 전면 프레임의 양측에 각각 연결될 수 있다. 밀착 구동부(330)는 회전 지지 프레임(310)을 리프트부(110)에 대하여 외측으로 밀어내 이격 거리를 벌리거나, 내측으로 당겨 이격 거리를 좁힐 수 있다. 예를 들어, 밀착 구동부(330)는 롤러(320)가 용기(10)의 외측면에 밀착되도록, 롤러(320)를 밀착 위치로 이동시킬 수 있다(도 8b 참조). 밀착 위치는 롤러(320)가 용기(10)의 외측면에 밀착될만큼, 롤러(320) 및 회전 지지 프레임(310)이 리프트부(110)에 대하여 멀어진 위치를 의미할 수 있다. 밀착 구동부(330)는 롤러(320) 및 회전 지지 프레임(310)을 리프트부(110)에 대하여 충분히 이격시킴으로써, 롤러(320)에 밀착력을 제공할 수 있다. 즉, 밀착 구동부(330)는 롤러(320)를 용기(10) 방향으로 가압함으로써, 롤러(320)를 용기(10)에 충분히 밀착시킬 수 있다. 밀착 구동부(330)는 롤러(320)가 용기(10)와 이격되도록, 롤러(320)를 이격 위치로 이동시킬 수 있다(도 8a 참조). 이격 위치는 롤러(320)와 용기(10)의 접촉이 해제될 정도로, 롤러(320) 및 회전 지지 프레임(310)이 리프트부(110)에 대하여 가까워진 위치를 의미할 수 있다. 밀착 구동부(330)는 회전 지지 프레임(310) 및 리프트부(110) 사이의 거리를 충분히 좁힘으로써, 롤러(320)와 용기(10)의 밀착을 해제할 수 있다.

회전 구동부(340)는 롤러(320)를 회전시킬 수 있다. 회전 구동부(340)는 모터 및 기어부를 포함할 수 있다. 모터는 회전 동력을 발생시킬 수 있으며, 모터에서 발생된 회전 동력은 기어부를 통하여 적어도 하나의 롤러(320)에 전달될 수 있다. 이때, 기어부는 회전 지지 프레임(310)에 형성되는 기어 박스(311)에 내장될 수 있다. 한편, 회전 구동부(340)는 복수 개의 모터를 포함하고, 복수 개의 롤러(320)를 각각 회전시키도록 구성될 수도 있다. 롤러(320)가 밀착 위치로 이동되어 용기(10)와 밀착된 상태에서, 회전 구동부(340)는 롤러(320)를 회전시킬 수 있다. 롤러(320)가 용기(10)와 밀착된 상태로 회전하기 때문에, 롤러(320)와 용기(10)의 접촉력에 의하여 용기(10)는 수직한 축을 중심으로 함께 회전될 수 있다. 따라서, 용기(10)는 상부 모듈(3)(예를 들어, 연결배관 커넥터(710) 또는 커버 분리부(600))와 결합 가능한 방향으로 정렬될 수 있다. 이 때, 용기(10)는 그립부(200)에 의해 파지된 상태이나, 용기(10)의 외측면은 그립부(200)의 회전보조부(220)와 점 접촉을 하기 때문에 용기(10)와 그립부(200) 사이의 마찰력을 최소화할 수 있고, 그에 따라 용기(10)는 파지 상태를 유지하면서도 부드럽게 회전될 수 있다. 또한, 이러한 회전 구동에도 불구하고 용기(10)는 2개의 그립부(200)에 의해 파지되므로 용기(10)의 수직도는 일정하게 유지될 수 있으며, 회전 구동부(340)와 별도로 밀착 구동부(330)가 롤러(320)를 용기(10) 방향으로 가압하여 밀착을 유지하기 때문에 접촉력이 향상되어 용기(10) 회전시 미끄러짐을 최소화할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 롤러(320)(예를 들어, 한 쌍의 롤러)가 용기(10)의 외면에 전반적으로 접촉되기 때문에, 용기(10)의 외측면에 움푹 패인 곳이 있더라도 미끄러지지 않고 용기(10)에 충분한 회전력을 전달할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 보조 그립부의 확대도이다.

도 9를 참조하면, 보조 그립부(290)는 용기(10)의 파지를 보조할 수 있다. 예를 들어, 보조 그립부(290)는 리프트부(110)의 하단부에 연결될 수 있다. 보조 그립부(290)는 보조 그립 암(291) 및 보조 그립 구동부(292)를 포함할 수 있다.

보조 그립 암(291)은 용기(10)를 파지할 수 있도록, 내측에 용기(10)가 파지되는 파지홈이 형성될 수 있다. 보조 그립 구동부(292)는 리프트부(110) 및 보조 그립 암(291) 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다. 보조 그립 구동부(292)는 이격 거리를 조절하여, 보조 그립 암(291)이 용기(10)를 파지하거나 또는 이격시킬 수 있다. 보조 그립 암(291)이 용기(10)를 하단부에서 파지해줌으로써, 용기(10)는 견고하게 파지될 수 있으며, 수직도가 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 도 10은 일 실시 예에 따른 하부 모듈의 사시도이다.

도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 그립부(200)는 아이들 롤러(280)를 포함할 수 있다. 아이들 롤러(280)는 구동력이 없이, 피회전되도록 설치되는 롤러를 의미할 수 있다. 아이들 롤러(280)는 용기의 외측면과 접촉되도록 그립 암(210)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 아이들 롤러(280) 그립 암(210)의 내측에 형성된 파지홈(211)의 양측에 각각 구비될 수 있다. 그립부(200)에 의해 파지된 용기는 아이들 롤러(280)와 접촉하고, 아이들 롤러(280)는 용기가 원활하게 회전되도록 마찰력을 감소시키는 기능을 수행할 수 있다. 한편, 일 실시 예에 따른 그립부(200)는 회전보조부 및 아이들 롤러(280)를 모두 포함할 수도 있다.

이하에서는 상부 모듈(3)에 대하여 설명하도록 한다.

상부 모듈(3)은 얼라인먼트수단(400), 이동수단(500), 커버 분리부(600), 커넥터 체결부(700), 개스킷 교체부(800) 및 밸브 개폐부(900)를 포함할 수 있다.

이하, 도 11과 도 12를 참조하여, 이동수단(500)의 구성을 설명한다.

상기 이동수단(500)은 상부 모듈(3)에 구비된 커버 분리부(600) 및/또는 커넥터 체결부(700)를 제1방향(P1)과 제2방향(P2)으로 이동시키기 위한 구성으로, 상기 구성요소들을 제1방향(P1)으로 왕복이동시키는 제1이동수단(510)과, 상기 제1이동수단(510)을 지지하여 제2방향(P2)으로 왕복이동시키는 제2이동수단(520)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)는 지지부(530)에 의해 지지된다.

상기 제1이동수단(510)은 상기 제1방향(P1)으로 나란히 구비되는 적어도 하나의 제1레일(511)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1레일(511)은 제1레일 지지부(512)에 의해 지지된다.

상기 지지부(530)에는 상기 제1레일(511)의 레일홈(511a)에 맞물리는 레일맞물림부(512a)가 구비되어, 상기 지지부(530)가 상기 제1레일(511)을 따라 상기 제1방향(P1)으로 왕복이동할 수 있다.

상기 제1이동수단(510)에는 상기 지지부(530)에 결합되어 상기 지지부(530)를 제1방향(P1)으로 이동시키는 제1구동부(513)가 구비된다.

상기 제2이동수단(520)은 상기 제2방향(P2)으로 나란히 구비되는 적어도 하나의 제2레일(521)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제2레일(521)은 제2레일 지지부(522)에 의해 지지되며, 상기 제2레일 지지부(522)는 외곽 프레임(미도시) 등에 체결되어 상기 제2레일(521)의 위치가 고정된다.

상기 제1레일 지지부(512)에는 상기 제2레일(521)의 레일홈(521a)에 맞물리는 레일맞물림부(522a)가 결합되어, 상기 제1레일(511)이 상기 제2레일(521)을 따라 상기 제2방향(P2)으로 왕복이동할 수 있다.

상기 제2이동수단(520)에는 상기 제1레일 지지부(512)에 결합되어 상기 제1레일 지지부(512)를 이동시키는 제2구동부(523)가 구비된다.

일실시예로, 상기 제2구동부(523)는 모터로 이루어지고, 상기 모터의 회전축에 결합되는 제1풀리(524), 상기 제1풀리(524)의 일측으로 이격되어 구비되는 제2풀리(526), 상기 제1풀리(524)와 제2풀리(526) 간에 동력을 전달하는 벨트(525), 상기 제2풀리(526)에 일측단이 결합되고 상기 제2레일(521)과 나란한 제2방향(P2)으로 연장되며 회전 가능하게 지지된 샤프트(527), 상기 샤프트(527)와 나사결합되며 제2레일 지지부(522)에 결합된 이동블록(528)을 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 도 11과 도 13 내지 도 16을 참조하여 얼라인먼트수단(400)에 대해 설명하도록 한다.

상기 얼라인먼트수단(400)은, 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(710)가 정위치에서 체결될 수 있도록 용기(10)의 위치를 정위치 상태로 정렬하기 위한 구성이다.

상기 얼라인먼트수단(400)은, 상기 밸브 커넥터(30)의 정면 이미지를 촬영하는 비젼 카메라(410), 상기 용기(10)의 높이 측정을 위한 용기 높이 측정부(950, 도 33 참조), 상기 용기(10)의 높이 조정을 위한 리프트부(110), 상기 용기(10)의 회전 각도 조정을 위한 회전부(300); 상기 비젼 카메라(410)와 커넥터 체결부(700)를 함께 이동시키기 위한 이동수단(500); 및 상기 비젼 카메라(410)에서 촬영된 이미지를 기준으로, 상기 밸브 커넥터(30)가 상기 연결배관 커넥터(710)와 대응되는 위치가 되도록 상기 리프트부(110)와 회전부(300) 및 이동수단(500)을 제어하는 제어부(미도시됨)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 밸브 커넥터(30)를 사이에 두고 상기 비젼 카메라(410)의 반대측에는 상기 밸브 커넥터(30)를 향하여 빛을 조사하는 조명부(420)가 구비될 수 있다. 상기 조명부(420)는 밸브 커넥터(30)를 향하여 빛을 조사함으로써, 비젼 카메라(410)가 밸브(20)를 향하여 촬영한 이미지에서 용기(10) 상부의 밸브(20)가 위치하는 부분은 검은 색상으로 촬영되고, 용기(10) 상부의 밸브(20)가 위치하는 부분의 외측 공간에는 빛에 의해 흰 색상으로 촬영되도록 하여, 밸브 커넥터(30)의 형태를 선명하게 식별 가능하도록 하기 위한 구성이다.

도 13은 밸브(20)의 전방과 후방에 위치하는 비젼 카메라(410)와 조명부(420)의 배치 관계를 나타낸 것이다.

전술한 바와 같이 리프트부(110)의 구동에 의해 용기(10)가 상승 이동하게 되면, 상부 모듈(3)에 구비된 용기 높이 측정부(950)는 밸브(20)의 핸들(50)의 상측에 위치하여 상기 핸들(50)이 상승되는 높이를 실시간으로 측정하고, 상기 측정된 데이터를 제어부로 송출한다. 상기 제어부는 핸들(50)의 높이가 설정된 높이에 도달한 경우 리프트부(110)의 구동이 정지되도록 제어한다. 상기 용기 높이 측정부(950)는 변위센서, 바람직하게는 레이져 변위센서로 구성될 수 있다.

이와 같이 용기(10)가 승강된 높이를 용기 높이 측정부(950)에서 실시간으로 정확하게 측정함으로써 용기(10)를 정해진 높이까지 신속하게 상승이동 시킬 수 있으며, 이로써 용기(10)의 교체 시간을 단축할 수 있다.

상기 용기(10)가 설정된 높이에 도달한 후 정지되면, 상기 비젼 카메라(410)는 상기 용기(10)의 상부 중앙에 구비된 밸브(20)의 핸들 회전축(51)의 중심에 상기 비젼 카메라(410)의 중심이 위치한 상태에서 상기 밸브 커넥터(30)의 정면 이미지를 촬영하도록 구성된다.

도 14에는 상기 비젼 카메라(410)에서 촬영되는 밸브(20)의 형태를 나타낸 것으로, 도 14 (a)는 밸브(20)의 핸들 회전축(51)의 중심(P1)과 밸브 커넥터(30)의 중심(P2)이 일치된 상태의 모습을 나타낸 정면도, 도 14 (b),(c)는 밸브(20)의 핸들 회전축(51)의 중심(P1)과 밸브 커넥터(30)의 중심(P2)이 각각 좌우로 편심된 상태의 모습을 나타낸 정면도이다. 상기 도 14 (b),(c)의 경우, 밸브(20)의 핸들 회전축(51)의 중심(P1)과 밸브 커넥터(30)의 중심(P2)이 일치되도록 용기(10)를 회전시켜 보정할 필요가 있다.

도 15와 도 16을 참조하면, 상기 제어부는 상기 비젼 카메라(410)에서 촬영된 이미지를 기준으로, 상기 핸들 회전축(51)의 중심과 상기 밸브 커넥터(30)의 중심 간에 정면에서 바라본 이격된 거리(y)와, 평면에서 바라본 이격된 거리(x)를 기반으로 상기 밸브 커넥터(30)의 중심이 상기 핸들 회전축(51)의 중심으로부터 편심된 회전각(θ)을 산출하고(관계식 : θ = arctan(y/x)), 상기 산출된 회전각(θ)과 동일한 크기의 반대 방향 회전각(-θ) 만큼 상기 용기(10)가 회전되어 상기 용기(10)의 위치가 보정되도록 회전부(300)의 구동을 제어한다.

상기 밸브 커넥터(30)의 중심(P2)은 상기 밸브 커넥터(30)의 커버(31)의 다각 형상(예 : 육각 너트 형상)에서 서로 반대측에 위치하는 두개의 꼭짓점을 연결한 선분의 중심점으로 설정될 수 있다.

상기 비젼 카메라(410)는 상기 커넥터 체결부(700)의 일측에 구비되어 상기 이동수단(500)의 구동에 의해 상기 커넥터 체결부(700)와 함께 이동되고, 상기 용기(10)의 위치가 보정된 후, 상기 제어부는 상기 비젼 카메라(410)의 중심과 상기 커넥터 체결부(700)의 중심 간의 이격된 거리만큼 상기 커넥터 체결부(700)가 이동되어 상기 밸브 커넥터(30)와 대응되어 위치하도록 상기 이동수단(500)을 제어한다.

상기와 같은 얼라인먼트수단(400)의 구성에 의하면, 하나의 비젼 카메라(410)를 이용하여 용기(10)의 체결위치를 정밀하게 조정함으로써 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(710)가 정위치에서 체결될 수 있어 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(710)의 오조립 및 파손을 방지할 수 있다.

이하, 도 17 내지 도 20을 참조하여, 밸브 커넥터(30)에서 커버(31)를 분리하고, 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(710)를 체결하는 과정을 설명하도록 한다.

새로 교체되는 용기(10)의 밸브 커넥터(30)를 덮는 커버(31)를 밸브 커넥터(30)로부터 분리하고, 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(710)를 체결하기 위한 구성 및 동작을 설명한다.

커버 분리부(600)는 용기(10)의 밸브 커넥터(30)에 구비된 커버(31)를 밸브 커넥터(30)로부터 분리할 수 있다. 커넥터 체결부(700)는 가스소요처에 연결된 연결배관 커넥터(710)를 밸브 커넥터(30)에 체결할 수 있다.

상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)는 각각 상기 커버(31) 및 상기 연결배관 커넥터(710)를 내부에 수용하여 지지하는 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 커버(31) 및 상기 연결배관 커넥터(710)는 회전에 의해 밸브 커넥터(30)에 체결되도록 구성될 수 있으며, 상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)는 상기 커버(31) 및 상기 연결배관 커넥터(710)를 각각 회전시켜 상기 밸브 커넥터(30)에 체결하거나 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리하게 된다.

상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)는, 하나의 회전구동부(610)의 회전구동에 의해 회전하도록 이루어져, 상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)가 회전하며 각각 상기 커버(31) 및 상기 연결배관 커넥터(710)를 회전시키도록 이루어질 수 있다.

이를 위한 구성으로, 상기 회전구동부(610)의 회전력은 복수의 기어(611,612,613,614)에 의해 상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)에 전달되도록 이루어질 수 있다.

상기 복수의 기어(611,612,613,614)는, 상기 회전구동부(610)에 연결된 제1기어(611)와, 상기 제1기어(611)에 기어결합되는 제2기어(612)와, 상기 제2기어(612)에 기어결합되며 상기 커버 분리부(600)의 외측면에 결합된 제3기어(613), 및 상기 제2기어(612)에 기어결합되며 상기 커넥터 체결부(700)의 외측면에 기어결합된 제4기어(614)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 회전구동부(610)가 회전 구동되면, 상기 제1 내지 제4기어(611,612,613,614)가 연동하여 회전되면서, 상기 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)는 동시에 회전하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 하나의 회전구동부(610)를 이용하여 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)를 동시에 회전 구동시킬 수 있게 되므로, 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)를 회전 구동하기 위한 구동구조를 간소화할 수 있는 효과가 있다.

상기 회전구동부(610)는 상기 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키도록 이루어질 수 있다.

일실시예로, 상기 커버(31) 및 상기 커넥터 체결부(700)는 상기 회전구동부(610)의 구동에 의해 시계방향으로 회전하여 상기 밸브 커넥터(30)에 체결되고, 반시계방향으로 회전하여 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리될 수 있다.

도 19와 도 20을 참조하면, 상기 제1레일(511)과 상기 제2레일(521)은 서로 직교하는 방향으로 수평면에 평행하게 구비될 수 있다.

이때, 상기 제1레일(511)이 동(E)-서(W) 방향으로 구비되고, 상기 제2레일(521)이 남(S)-북(N)방향으로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 지지부(530)는 상기 제1레일(511)을 따라 동(E)-서(W)방향으로 이동하며, 상기 제1레일(511)은 상기 제2레일(521)을 따라 남(S)-북(N)방향으로 이동할 수 있다.

따라서, 상기 지지부(530)에 지지되는 상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 동(E)-서(W)방향으로 이동하고, 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남(S)-북(N)방향으로 이동하게 된다.

도 19는 새롭게 교체되는 용기(10)에 구비된 상기 밸브 커넥터(30)로부터 커버(31)가 분리되는 동작을 나타내는 도면이다.

상기 용기(10)가 교체되면, 상기 지지부(530)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 동(E)-서(W)방향으로 이동하여 상기 커버 분리부(600)가 상기 밸브 커넥터(30)에 결합된 상기 커버(31)와 마주보도록 위치하며(도 19 (a)), 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남쪽으로(S) 이동하여 상기 커버(31)를 상기 커버 분리부(600)에 결합시킨다(도 19 (b)).

상기 커버(31)가 결합된 상기 커버 분리부(600)는 회전구동부(610)의 구동에 의해 반시계방향으로 회전하여 상기 커버(31)를 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리하며, 상기 커버(31)의 분리가 완료되면 상기 지지부(530)가 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 북쪽으로(N) 이동하여 상기 밸브 커넥터(30)로부터 소정간격 이격된다.(도 19 (c)).

도 20은 상기 커버(31)가 분리된 상기 밸브 커넥터(30)에 상기 연결배관 커넥터(710)를 체결하는 동작을 나타내는 도면이다.

상기 지지부(530)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 서쪽으로(W) 이동하여 상기 커넥터 체결부(700)가 상기 커버(31)가 분리된 밸브 커넥터(30)와 마주보도록 위치하며(도 20 (a)), 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남쪽으로(S) 이동하여 상기 커넥터 체결부(700)를 상기 밸브 커넥터(30)에 결합시킨다(도20 (b)).

상기 밸브 커넥터(30)에 결합된 상기 커넥터 체결부(700)는 상기 회전구동부(610)의 구동에 의해 시계방향으로 회전하여 상기 연결배관 커넥터(710)를 상기 밸브 커넥터(30)에 체결한다.

상기 용기(10)에 보관된 가스는 상기 연결배관 커넥터(710)가 체결된 상기 밸브 커넥터(30)를 통해 상기 연결배관(730)을 유동하여 가스소요처에 공급된다.

상기 용기(10)에 보관된 가스가 모두 소모되면, 상기 커넥터 체결부(700)가 상기 회전구동부(610)의 구동에 의해 반시계방향으로 회전하여 상기 연결배관 커넥터(710)를 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리한다.

상기 연결배관 커넥터(710)가 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리되면, 상기 지지부(530)는 도 20에서 설명한 동작을 역으로 수행하여 상기 밸브 커넥터(30)로부터 이격되며, 이어서 상기 도 19에서 설명한 동작을 역으로 수행하여 상기 커버 분리부(600)와 상기 밸브 커넥터(30)를 결합시킨다.

상기 밸브 커넥터(30)에 결합된 상기 커버 분리부(600)는 회전구동부(610)의 구동에 의해 시계방향으로 회전하여 상기 커버(31)를 상기 밸브 커넥터(30)에 체결함으로써 용기(10)를 밀폐한다.

상기 제1구동부(513)와 상기 제2구동부(523) 및 상기 회전구동부(610)는 제어부의 제어에 의해 유기적으로 구동하여, 상기한 바와 같은 상기 밸브 커넥터(30)에 대한 상기 커버(31) 및 연결배관 커넥터(710)의 체결 또는 분리 프로세스가 자동으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 밸브 커넥터(30)에 대한 상기 커버(31) 및 연결배관 커넥터(710)의 체결 또는 분리 프로세스는 사용자의 판단에 의해 수동으로 가동명령을 입력할 수 있도록 이루어질 수 있으며, 일정 조건을 만족하면 자동으로 가동되도록 이루어질 수도 있다.

상기 밸브 커넥터(30)에 대한 상기 커버(31) 및 연결배관 커넥터(710)의 체결 또는 분리 프로세스의 자동 가동 조건은, 상기 용기(10)의 가스 잔여량이 일정량 이하로 떨어지거나, 상기 용기(10)로부터 상기 가스소요처에 공급되는 가스의 유속이 일정 속도 이하로 떨어질 때 등으로 설정될 수 있다.

상기 밸브 커넥터(30)에 대한 상기 커버(31) 및 상기 연결배관 커넥터(710)의 체결 또는 분리 프로세스는 용기(10)의 교체 프로세스와 연계되어 이루어질 수 있다.

이하, 도 17과 도 21을 참조하여, 충격완화수단(620)에 대해 설명하도록 한다.

본 발명은 상기 커버 분리부(600) 및 상기 커넥터 체결부(700)에 연결되며, 상기 커버 분리부(600)와 상기 밸브 커넥터(30)의 결합 시, 또는 상기 커넥터 체결부(700)와 상기 밸브 커넥터(30)의 결합 시 충격을 흡수하기 위한 충격완화수단(620)을 더 포함한다.

상기 충격완화수단(620)은, 상기 커버 분리부(600)와 상기 밸브 커넥터(30)가 결합되는 방향, 및 상기 커넥터 체결부(700)와 상기 밸브 커넥터(30)가 결합되는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성부재(626)를 포함한다.

상기 충격완화수단(620)은, 상기 커버 분리부(600)와 상기 커넥터 체결부(700)를 지지하는 지지부(530)의 전방에 고정되며 상기 커버 분리부(600)와 상기 커넥터 체결부(700)가 관통하는 전면 고정프레임(621), 상기 전면 고정프레임(621)의 양측단에서 후방으로 연장되어 구비된 양측면 고정프레임(622), 상기 양측면 고정프레임(622)의 후단을 연결하며 상기 지지부(530)의 후방으로 이격된 위치에 고정된 후면 고정프레임(623), 상기 전면 고정프레임(621)과 상기 후면 고정프레임(623)에 양단이 지지된 샤프트(624), 상기 지지부(530)의 후면에 접촉되며 상기 샤프트(624)의 둘레에 구비되는 이동부재(625), 및 상기 이동부재(625)의 후면과 상기 후면 고정프레임(623)의 전면에 양단이 지지되며, 상기 샤프트(624)의 둘레에 구비되는 상기 탄성부재(626)를 포함하여 구성된다.

상기 샤프트(624)와 이동부재(625) 및 탄성부재(626)는, 상기 전면 고정프레임(621)과 상기 후면 고정프레임(623) 사이에서 양측으로 이격된 위치에 복수로 구비될 수 있다.

도 21의 (a),(b)와 같이 커버 분리부(600) 또는 커넥터 체결부(700)에 밸브 커넥터(30)가 접속되기 전 상태에서는 탄성부재(626)의 탄성력에 의해 지지부(530)는 전면 고정프레임(621)에 접촉되고, 탄성부재(626)는 이완된 상태가 된다.

도 21의 (c),(d)와 같이 커버 분리부(600) 또는 커넥터 체결부(700)에 밸브 커넥터(30)가 접속되는 경우 밸브 커넥터(30)가 커버 분리부(600) 또는 커넥터 체결부(700)를 미는 힘에 의해 커버 분리부(600)와 커넥터 체결부(700)와 지지부(530) 및 이동부재(625)는 일체로 후방측으로 밀려 이동되며 탄성부재(626)가 압축되면서 충격을 흡수하게 된다. 따라서, 용기(10)의 교체시, 커버 분리부(600) 또는 연결배관 커넥터(710)가 밸브 커넥터(30)가 체결되는 과정에서 발생하는 충격을 완화함으로써 커버 분리부(600) 또는 연결배관 커넥터(710)와 밸브 커넥터(30)가 체결되는 연결 부위의 파손을 방지할 수 있다.

이하, 도 22 내지 도 27을 참조하여 개스킷 공급부(810)의 구성을 설명한다.

상기 개스킷 교체부(800)는 개스킷 공급부(810)와 개스킷 전달부(820)로 구성된다. 상기 개스킷 공급부(810)에는 복수의 개스킷(720)이 적재되고, 상기 개스킷 전달부(820)는 상기 개스킷 공급부(810)로부터 상기 개스킷(720)을 인계받아 일시적으로 지지하며, 상기 개스킷(720)은 상기 개스킷 공급부(810)로부터 상기 개스킷 전달부(820)를 거쳐 상기 연결배관 커넥터(710)에 전달되어 결합된다.

상기 개스킷 공급부(810)는, 구동부(811), 상기 구동부(811) 상에 구비된 스테이지(812), 상기 스테이지(812) 상에 안착되어 구동부(811)의 구동에 의해 전후진 이동되는 이동부재(813), 상기 이동부재(813)의 내측에 전후방향으로 지지된 샤프트(814), 상기 샤프트(814)가 내부를 관통하며 내부로부터 외부로 연결되는 인출구(819a)를 향해 상기 개스킷(720)을 밀어내는 가압부재(815), 상기 가압부재(815)가 상기 인출구(819a)를 향해 이동되도록 탄성력을 작용하는 탄성부재(816), 상하방향으로 승강 구동되는 실린더(817), 상기 실린더(817)의 로드(817a)에 연결되어 상기 인출구(819a)로 인출된 상기 개스킷(720)을 상측으로 밀어내는 밀어냄부재(818), 상기 인출구(819a)로 인출되는 상기 개스킷(720)을 지지하며 상기 밀어냄부재(818)에 의해 상측으로 이동된 개스킷(720)을 지지하는 지지구(819b)가 상부에 형성된 가이드부재(819)를 포함하고, 개스킷 공급부(810)의 전면에는 교체된 노후 개스킷(720)이 회수되는 개스킷 회수부(810a)가 구비된다.

상기 지지구(819b)가 형성된 부분에는 개스킷(720)을 자력에 의해 부착시켜 지지하기 위한 자석(819d)이 구비된다.

상기 개스킷 공급부(810)와 상기 개스킷 전달부(820)는 마주보는 위치에 구비되고, 도 23에 도시된 바와 같이 상기 개스킷 공급부(810)는 구동부(811)의 구동에 의해 스테이지(812) 상의 이동부재(813)가 상기 개스킷 공급부(810)를 향해 신장되어 상기 이동부재(813)의 전면측에 지지된 상기 개스킷(720)이 상기 개스킷 전달부(820)에 인계된다.

상기 실린더(817)는 상기 밀어냄부재(818)를 상기 개스킷(720)의 인출방향에 대해 직교하는 방향으로 왕복이동시킨다.

상기 밀어냄부재(818)는, 상기 개스킷(720)을 상측으로 밀어내는 동시에 상기 인출구(819a)를 차단시켜 상기 개스킷(720)이 추가로 인출되는 것을 차단한다.

상기 밀어냄부재(818)의 상단에는 상기 개스킷(720)의 하부를 지지하는 반원형의 오목한 홈(818a)이 형성된다. 상기 밀어냄부재(818)가 개스킷(720)을 하부에서 지지하며 상측으로 밀어내도록 구성함으로써, 중력에 의해 개스킷(720)이 하측으로 이동되어 이탈되는 것을 방지하여 개스킷(720)을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 상기 가이드부재(819)에는 상기 지지구(819b)에 상기 개스킷(720)이 존재하는지 여부를 감지하기 위한 개스킷 감지부(819c)가 구비된다.

이하, 도 27 내지 도 29를 참조하여 개스킷 전달부(820)의 구성을 설명한다.

상기 개스킷 전달부(820)는, 상기 개스킷(720)에 자력을 작용하여 지지하는 자성체(825)를 포함하고, 상기 자성체(825)는 구동부(821)의 구동에 의해 전후진 왕복 이동 가능하도록 구비된다. 도 27 (a)와 도 29(a)는 자성체(825)가 하우징(823)의 전면에 형성된 개스킷 지지구(826)의 후방측으로 이동된 모습을 나타낸 것이고, 도 27 (b)와 도 29(b)는 자성체(825)가 전방으로 이동되어 상기 개스킷 지지구(826)에 위치되어 상기 자성체(825)의 자력에 의해 개스킷(720)이 접촉 지지된 모습을 나타낸 것이다. 즉, 상기 자성체(825)가 구동부(821)의 구동에 의해 전진 이동시 상기 개스킷(720)이 안착되는 개스킷 지지구(826) 측으로 돌출되어 상기 개스킷(720)을 지지하고, 후진 이동시 상기 개스킷 지지구(826)의 후방으로 이동되어 상기 개스킷(720)을 지지 해제하도록 구비된다.

상기 개스킷 전달부(820)는, 상기 구동부(821)에 의해 전후진 왕복이동 가능하도록 구비된 로드(822)와, 상기 로드(822)에 결합되며 하우징(823)의 내측에서 전후진 왕복 이동 가능하도록 구비되어 끝단부에 상기 자성체(825)가 결합된 샤프트(824)를 포함한다.

도 27을 참조하면, 상기 개스킷 전달부(820)에는 상기 개스킷(720)이 상기 개스킷 전달부(820)에 구비된 개스킷 지지구(826)에 지지되어 있는지 여부를 감지하기 위한 개스킷 제1감지부(831)가 구비된다. 상기 개스킷 제1감지부(831)는 변위센서, 바람직하게는 레이저 변위센서로 구성될 수 있다.

또한, 상기 개스킷 전달부(820)에는 상기 개스킷(720)이 상기 연결배관 커넥터(710)에 장착되어 있는지 여부를 감지하기 위한 개스킷 제2감지부(832)가 구비된다. 상기 개스킷 제2감지부(832)는 상기 이동수단(500)의 구동에 의해 이동하면서 상기 개스킷(720)이 상기 연결배관 커넥터(710)에 장착되어 있는지 여부를 감지한다. 상기 개스킷 제2감지부(832)는 변위센서, 바람직하게는 레이저 변위센서로 구성될 수 있다.

이하, 도 30 내지 도 32를 참조하여, 연결배관 커넥터(710)에 체결되어 가스의 누설을 방지하기 위한 개스킷(720)의 교체 과정을 설명한다.

도 30은 상기 개스킷(720)이 상기 개스킷 공급부(810)로부터 상기 개스킷 전달부(820)에 전달되는 것을 나타내는 평면도이다.

상기 개스킷 전달부(820)는 외곽 프레임(미도시) 등에 체결되어 고정된 상태로 구비될 수 있다. 상기 개스킷 전달부(820)에는 상기 개스킷(720)을 자성체(825)의 자력에 의해 일시적으로 지지하는 개스킷 지지구(826)가 구비된다.

상기 개스킷 지지구(826)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 동(E)-서(W)방향으로 이동하여 개스킷 공급부(810)의 지지구(819b)가 상기 개스킷 전달부(820)와 마주보도록 위치하며(도 30 (a)), 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남쪽(S)으로 이동하여 상기 개스킷 공급부(810)의 지지구(819b)를 상기 개스킷 전달부(820)의 개스킷 지지구(826)에 근접시킨다(도 30 (b)).

상기 개스킷 공급부(810)의 지지구(819b)가 상기 개스킷 전달부(820)의 지지구(819b)에 근접하면, 상기 지지구(819b)를 향하여 전진 이동된 자성체(825)의 자력에 의해 개스킷(720)은 개스킷 공급부(810)로부터 개스킷 전달부(820)에 인계된다.

상기 개스킷(720)이 상기 개스킷 전달부(820)에 인계되면, 상기 개스킷 공급부(810)는 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 북쪽(N)으로 이동하여(도30 (a)) 상기 개스킷 전달부(820)로부터 소정 간격 이격된다.

도 31은 상기 개스킷(720)이 상기 개스킷 전달부(820)로부터 상기 연결배관 커넥터(710)에 전달되는 것을 나타내는 평면도이다.

상기 지지부(530)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 동쪽으로(E) 이동하여 상기 연결배관 커넥터(710)가 상기 개스킷 전달부(820)와 마주보도록 위치하며(도 31 (a)), 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남쪽으로(S) 이동하여, 상기 개스킷 전달부(820)의 개스킷 지지구(826)에 지지된 개스킷(720)을 상기 연결 배관 커넥터(710)에 결합시킨다(도 31 (b)). 이때, 상기 자성체(825)는 상기 개스킷 지지구(826)의 후방으로 이동되어 개스킷(720)에 작용하던 자력에 의한 인력이 해제되므로, 상기 개스킷(720)은 개스킷 전달부(820)의 개스킷 지지구(826)로부터 연결배관 커넥터(710)에 결합될 수 있다.

상기 개스킷(720)이 상기 연결배관 커넥터(710)에 결합되면, 상기 연결배관 커넥터(710)는 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 상기 제2레일(521)을 따라 북쪽으로(N) 이동하여(도 31 (a)), 상기 개스킷 전달부(820)로부터 소정 간격 이격된다.

도 32는 상기 개스킷(720)이 결합된 연결배관 커넥터(710)가 밸브 커넥터(30)에 체결되는 것을 나타내는 평면도이다.

상기 지지부(530)는 상기 제1구동부(513)의 구동에 의해 서쪽으로 (W) 이동하여 상기 연결배관 커넥터(710)가 상기 밸브 커넥터(30)와 마주보도록 위치하며(도 32 (a)), 상기 제2구동부(523)의 구동에 의해 남쪽으로(S) 이동하여 상기 개스킷(720)이 결합된 상기 연결배관 커넥터(710)를 상기 밸브 커넥터(30)에 체결한다(도 32 (b)).

상기 개스킷(720)은 상호 체결된 상기 연결배관 커넥터(710)와 상기 밸브 커넥터(30) 사이의 틈새를 밀폐하여 용기(10)로부터 상기 가스소요처로 공급되는 가스의 누설을 차단하며, 일정 시간이 경과하여 노후되면 교체된다.

상기 노후 개스킷(720)의 제거는 상기 도 30 내지 도 31에서 설명한 상기 개스킷(720)의 전달 및 상기 개스킷(720)이 결합된 상기 연결배관 커넥터(710)의 체결과정을 역순으로 진행하여 이루어질 수 있다.

상기 연결배관 커넥터(710)가 상기 이동수단(500)의 구동에 의해 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리되면 상기 연결배관 커넥터(710)에 결합된 상기 노후 개스킷(720) 또한 상기 연결배관 커넥터(710)와 함께 이동한다.

상기 연결배관 커넥터(710)는 상기 이동수단(500)의 구동에 의해 이동하여 상기 개스킷 전달부(820)에 상기 노후 개스킷(720)을 전달하며, 상기 개스킷 전달부(820)에 전달된 상기 노후 개스킷(720)은 개스킷 회수부(810a)로 회수될 수있다.

상기 개스킷 전달부(820)에는 상기 개스킷 공급부(810)로부터 공급된 개스킷(720)이 다시 전달되며, 개스킷(720)은 연결배관 커넥터(710)에 결합되어 상기 연결배관 커넥터(710)와 상기 밸브 커넥터(30) 사이를 밀폐하게 된다.

상기 제1구동부(513)와 상기 제2구동부(523) 및 상기 밀어냄부재(818)를 승강 구동하는 실린더(817)는 제어부의 제어에 의해 유기적으로 구동하여, 상기한 바와 같은 개스킷 교체 프로세스가 자동으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 개스킷 교체 프로세스는 사용자의 판단에 의해 수동으로 가동명령을 입력할 수 있도록 이루어질 수 있으며, 일정 조건을 만족하면 자동으로 가동하도록 이루어질 수도 있다.

상기 개스킷 교체 프로세스의 자동 가동 조건은 개스킷(720)이 노후되는 일정 시간의 경과시로 설정될 수 있고, 상기 밸브 커넥터(30)와 상기 연결배관 커넥터(710) 주위로 가스 누설이 감지되는 등 주변 환경 변화시로 설정될 수도 있으며, 상기 용기(10)의 교체로 상기 연결배관 커넥터(710)가 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리되는 등 상기 밸브 커넥터(30)와 상기 연결배관 커넥터(710)의 체결 상태 변화시로 설정될 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 연결배관 커넥터(710)의 개스킷(720)을 교체하는 경우, 새로운 개스킷(720)을 개스킷 공급부(810)에서 개스킷 전달부(820)를 거쳐서 연결배관 커넥터(710)에 전달하여 장착하는 과정에서 개스킷(720)이 정확한 위치에 지지되어 이탈을 방지할 수 있도록 함과 아울러, 개스킷(720)의 인수인계가 이루어지기 전에 개스킷(720)이 정위치 상태로 지지되어 있는지 여부를 정확하게 확인할 수 있다.

이하, 도 33 내지 도 39를 참조하여, 용기 높이 측정부(950) 및 밸브 개폐부(900)의 구성을 설명한다.

본 발명은 상기 리프트부(110)의 구동에 의해 승강되는 상기 용기(10)의 높이를 측정하기 위한 용기 높이 측정부(950)를 포함한다.

일실시예로, 상기 용기 높이 측정부(950)는 상기 용기(10)의 상부에 구비된 밸브(20)를 개폐하는 밸브 셔터(40)의 핸들(50)의 상측에 구비되어 상기 핸들(50)과의 이격된 거리를 측정하는 변위센서, 바람직하게는 레이저 변위센서로 구성될 수 있다.

다른 실시예로, 상기 용기 높이 측정부(950)는 밸브 개폐부(900)의 상부에 구비되고, 상기 밸브 개폐부(900)를 관통하여 상기 핸들(50)과의 이격된 거리를 측정하는 변위센서, 바람직하게는 레이저 변위센서로 구성될 수 있다.

밸브 개폐부(900)는 용기의 밸브를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 상기 밸브 개폐부(900)는, 상기 용기(10)의 밸브(20)를 개폐하는 밸브 셔터(40)의 핸들(50)에 걸리는 적어도 하나의 걸림부(910), 상기 적어도 하나의 걸림부(910)를 지지하는 지지부(920), 상기 지지부(920)를 회전시키는 걸림부 회전구동부(940), 상기 지지부(920)를 승강시키는 걸림부 승강구동부(960)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 걸림부(910)는 상기 지지부(920)의 왕복이동 및 회전에 따라 상기 핸들(50)에 걸림 또는 걸림 해제되도록 구성된다.

도 36과 도 37을 참조하면, 상기 걸림부 회전구동부(940)는 모터로 이루어지고, 상기 모터의 회전축에는 제1기어(951)가 결합되며, 상기 제1기어(951)에는 제2기어(952)가 기어결합되며, 상기 제2기어(952)에는 제3기어(953)가 결합되고, 상기 제3기어(953)의 하부에는 지지부(920)가 결합된다. 따라서, 걸림부 회전구동부(940)의 회전력은 상기 제1 내지 제3기어(951,952,953)에 의해 지지부(920) 및 그 하부에 결합된 걸림부(910)에 전달된다.

상기 걸림부 승강구동부(960)는 상하로 구동되는 실린더로 이루어지고, 상기 실린더의 로드(961)의 상단은 고정 플레이트(962)에 고정된 것으로 구성될 수 있다.

도 38을 참조하면, 상기 밸브 개폐부(900)에는 상기 지지부(920)의 중앙을 상하로 관통하는 관통홀(953a,920a)이 형성되고, 상기 용기 높이 측정부(950)는 상기 리프트부(110)의 구동에 의해 승강되는 상기 용기(10)의 높이를 측정한다.

실시예로, 상기 용기 높이 측정부(950)는 상기 밸브 개폐부(900)의 상부에 일체형으로 구비되거나, 분리형으로 구비될 수 있다.

상기 지지부(920)에 복수의 상기 걸림부(910)가 지지되고, 상기 복수의 걸림부(910)는 상기 지지부(920)의 저면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된다.

상기 걸림부 회전구동부(940)는, 상기 걸림부 승강구동부(960)의 하강 구동에 의해 상기 적어도 하나의 걸림부(910)가 상기 핸들(50)에 걸리면 상기 걸림부(910)를 회전시켜 상기 밸브(20)를 개폐하게 된다.

도 39를 참조하면, 상기 핸들(50)은 둘레를 따라 외측으로부터 내측으로 함몰된 함몰부(50a)와 내측으로부터 외측으로 돌출된 돌출부(50b)가 교대로 구비되고, 상기 적어도 하나의 걸림부(910)는 상기 지지부(920)의 왕복이동에 따라 상기 핸들(50)의 함몰부(50a)에 인입 또는 인출되고(도 39 (b)), 상기 지지부(920)의 회전에 따라 상기 핸들(50)에 걸림 또는 걸림 해제된다(도 39 (c),(d)).

또한, 상기 밸브 개폐부(900)는, 상기 지지부(920)와 상기 복수의 걸림부(910)에 양단이 지지되며, 상기 복수의 걸림부(910)가 소정의 유격을 가지며 왕복이동하도록 탄성지지하는 탄성부(930)를 포함한다.

상기 복수의 걸림부(910) 중 일부(911)는 상기 지지부(920)의 왕복 이동에 따라 상기 핸들(50)에 걸림 또는 걸림 해제되고, 상기 복수의 걸림부(910) 중 상기 핸들(50)에 걸림 또는 걸림 해제되는 걸림부(911)를 제외한 나머지(912)는, 상기 지지부(920)의 왕복이동에 따라 상기 탄성부(930)는 압축 또는 복원되며 상기 핸들(50)에 눌림 또는 눌림 해제된다.

상기 용기 높이 측정부(950)는 상기 걸림부(910)의 회전에 따른 핸들(50)의 높이 변화를 측정하여 제어부로 송출하고, 상기 제어부는 상기 핸들(50)의 높이 변화를 기준으로 밸브(20)의 개도량을 제어할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 용기 높이 측정부(950)에 의해 용기(10)가 승강된 높이를 실시간으로 정확하게 측정함으로써 용기(10)를 정해진 높이까지 신속하고 정확하게 상승이동 시킬 수 있어 용기(10)의 교체 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 밸브 개폐부(900)를 이용하여 핸들(50)을 회전시켜 밸브(20)를 개폐함에 있어서, 나사방식으로 밸브 셔터(40)에 연결된 핸들(50)의 회전에 따른 핸들(50)의 높이를 측정함으로써 밸브(20)의 개도량을 정밀하게 제어할 수 있다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

1: 가스 저장 용기 결합 시스템
2: 하부 모듈
3: 상부 모듈
10: 용기
100: 베이스부
110: 리프프부
200: 그립부
300: 회전부
400: 얼라인먼트수단
500: 이동수단
600: 커버 분리부
700: 커넥터 체결부
800: 개스킷 교체부
900: 밸브 개폐부

Claims (29)

1. 가스 저장 용기를 파지하고, 상기 용기의 위치 및 방향을 정렬하는 하부 모듈; 및
   상기 용기를 연결배관에 체결하는 상부 모듈을 포함하고,
   상기 하부 모듈은,
   가스 저장 용기가 안착되는 베이스부;
   상기 용기 및 베이스부를 승강 이동시키는 리프트부;
   상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기의 위치가 고정되도록 상기 용기를 파지하는 그립부; 및
   상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기가 커넥터에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시키는 회전부를 포함하고,
   상기 그립부는,
   내측에 상기 용기가 파지되는 파지홈이 형성되고, 서로 마주보게 배치되는 한 쌍의 그립 암; 및
   상기 용기의 외측면과 점 접촉되도록 상기 파지홈에 배치되는 회전보조부를 포함하고,
   상기 회전부는,
   상기 리프트부에 연결되는 회전 지지 프레임;
   상기 회전 지지 프레임에 수직 방향 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 롤러;
   상기 롤러를 상기 용기에 대해 밀착시키는 밀착 구동부; 및
   상기 롤러를 회전시키는 회전 구동부를 포함하고,
   상기 밀착 구동부는, 상기 회전 지지 프레임 및 리프트부 사이의 이격 거리를 조절하고,
   상기 밀착 구동부는, 상기 롤러가 상기 용기의 외측면에 밀착되도록 상기 롤러를 밀착 위치로 이동시키거나, 상기 롤러가 상기 용기와 이격되도록 상기 롤러를 이격 위치로 이동시키는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부 모듈은,
   상기 용기의 밸브 커넥터에 구비된 커버를 상기 밸브 커넥터로부터 분리하는 커버 분리부;
   가스소요처에 연결된 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 체결하는 커넥터 체결부; 및
   상기 용기의 밸브를 개방 또는 폐쇄하는 밸브 개폐부를 포함하는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상부 모듈은,
   상기 밸브 커넥터가 상기 커넥터 체결부와 대응되는 위치가 되도록 상기 용기의 위치를 보정하는 얼라인먼트수단; 및
   상기 커버 분리부 또는 상기 커넥터 체결부를 상기 밸브 커넥터와 체결되는 위치로 이동시키는 이동수단을 더 포함하는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 얼라인먼트수단은,
   상기 밸브 커넥터의 정면 이미지를 촬영하는 비젼 카메라;
   상기 용기의 높이 측정을 위한 용기 높이 측정부; 및
   상기 비젼 카메라에서 촬영된 이미지를 기준으로, 상기 밸브 커넥터가 상기 연결배관 커넥터와 대응되는 위치가 되도록 상기 리프트부, 회전부 및 이동수단을 제어하는 제어부를 포함하는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   복수의 개스킷이 적재되는 개스킷 공급부와, 상기 개스킷 공급부로부터 상기 개스킷을 인계받아 일시적으로 지지하는 개스킷 전달부를 포함하는 개스킷 교체부를 더 포함하는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이동수단은 상기 연결배관 커넥터와 상기 개스킷 공급부 및 개스킷 전달부를 이동시키고, 상기 개스킷은 상기 개스킷 공급부로부터 상기 개스킷 전달부를 거쳐 상기 연결배관 커넥터에 전달되어 결합되는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
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8. 삭제
9. 삭제
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11. 가스 저장 용기를 파지하고, 상기 용기의 위치 및 방향을 정렬하는 하부 모듈; 및
    상기 용기를 연결배관에 체결하는 상부 모듈을 포함하고,
    상기 하부 모듈은,
    가스 저장 용기가 안착되는 베이스부;
    상기 용기 및 베이스부를 승강 이동시키는 리프트부;
    상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기의 위치가 고정되도록 상기 용기를 파지하는 그립부; 및
    상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기가 커넥터에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시키는 회전부를 포함하고,
    상기 그립부는,
    내측에 상기 용기가 파지되는 파지홈이 형성되고, 서로 마주보게 배치되는 한 쌍의 그립 암; 및
    상기 용기의 외측면과 점 접촉되도록 상기 파지홈에 배치되는 회전보조부를 포함하고,
    상기 그립부는,
    상기 한 쌍의 그립 암 사이의 이격 거리를 조절하는 그립 구동부를 더 포함하고,
    상기 그립부는,
    상기 리프트부에 연결되는 후면 플레이트;
    상기 후면 플레이트에 수평 방향으로 설치되는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하고, 상기 한 쌍의 그립 암이 각각 연결되는 한 쌍의 이동 블록을 더 포함하고,
    상기 그립부는,
    상기 그립 구동부를 상기 후면 플레이트에 대해 고정시키는 고정 프레임을 더 포함하고,
    상기 후면 플레이트 및 고정 프레임 사이에 이동 공간이 형성되도록, 상기 고정 프레임은 절곡 구조로 형성되고,
    상기 이동 블록은 상기 이동 공간 내에서 상기 가이드 레일을 따라 이동하는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
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20. 가스 저장 용기를 파지하고, 상기 용기의 위치 및 방향을 정렬하는 하부 모듈; 및
    상기 용기를 연결배관에 체결하는 상부 모듈을 포함하고,
    상기 하부 모듈은,
    가스 저장 용기가 안착되는 베이스부;
    상기 용기 및 베이스부를 승강 이동시키는 리프트부;
    상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기의 위치가 고정되도록 상기 용기를 파지하는 그립부; 및
    상기 리프트부에 설치되고, 상기 용기가 커넥터에 결합 가능한 방향으로 정렬되도록 상기 용기를 회전시키는 회전부를 포함하고,
    상기 회전부는,
    상기 리프트부에 연결되는 회전 지지 프레임;
    상기 회전 지지 프레임에 수직 방향 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 롤러;
    상기 롤러를 상기 용기에 대해 밀착시키는 밀착 구동부; 및
    상기 롤러를 회전시키는 회전 구동부를 포함하고,
    상기 밀착 구동부는, 상기 회전 지지 프레임 및 리프트부 사이의 이격 거리를 조절하고,
    상기 밀착 구동부는, 상기 롤러가 상기 용기의 외측면에 밀착되도록 상기 롤러를 밀착 위치로 이동시키거나, 상기 롤러가 상기 용기와 이격되도록 상기 롤러를 이격 위치로 이동시키는, 가스 저장 용기 결합 시스템.
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