KR102228698B1 - 가스 공급 장치 - Google Patents

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gas container
vertical guide
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pneumatic cylinder
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박용건
이상욱
김용철
서철교
김상진
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주식회사 케이씨
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Abstract

가스 공급 장치를 개시한다. 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치는 가스 용기의 높이 방향을 따라 승강 작동하고, 상기 가스 용기에 정렬(align)된 상태에서 상기 가스 용기에 체결되는 하부 모듈; 및 상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 하부 모듈의 승강 작동 과정에서 상기 하부 모듈의 하중을 지지하기 위한 하중 지지부를 포함할 수 있다.

Description

가스 공급 장치{GAS SUPPLY APPARATUS}
이하의 설명은 가스 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스를 이용하는 공정, 예를 들어, 반도체 제조 공정과 같이 정밀한 작업이 수행되는 공정의 경우, 각 공정의 목적에 적합한 종류의 가스가 일정한 농도 및 압력을 만족하여 공급되는 것이 요구된다.
공정과정에서 효율적인 가스 공급을 위해 여러 종류의 가스가 고압의 상태로 가스 용기에 보관되며, 인체에 유해한 성분을 포함하는 가스가 보관된 가스 용기는 엄중한 관리하에 무인상태에서 보관된다.
가스를 보관하는 가스 용기는 가스 공급 장치에 연결되며, 가스 용기 내부의 가스가 모두 소모되면, 가스 공급 장치에 연결된 연결배관을 가스 용기의 밸브로부터 분리하여 가스 용기를 제거하고, 새로운 가스 용기를 가스 공급 장치에 체결하는 교체 과정을 수행하게 된다.
가스 용기가 가스 공급 장치에 연결되기 위해서는, 가스 용기의 밸브 커넥터를 가스 공급 장치의 커넥터에 연결해야 하며, 이러한 연결과정을 위해서는 가스 용기의 밸브 커넥터와 가스 공급 장치의 커넥터가 정렬된 상태로 위치할 필요가 있다. 종래에는 가스 용기의 위치 정렬을 작업자가 수동으로 수행했으나, 가스 용기는 높은 중량을 가지고 내부에 유해 가스를 보관하는 경우가 많으므로, 가스 용기의 정렬 작업을 수동으로 수행하기가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 가스 용기를 가스 공급 장치에 연결하는 과정에서, 가스 용기 또는 가스 공급 장치의 정렬 상태가 틀어지는 경우, 밸브가 개방된 가스 용기 내부의 고압 가스가 외부로 분출되어 사고 위험을 야기하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 가스 용기에 대해 가스 공급 장치를 정렬하면서도 안전한 체결을 수행하는 장치가 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술로서 설명된 내용은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 인정하는 것이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 용이한 체결 컨트롤이 가능함으로써 가스 용기에 대해 안전하게 체결될 수 있는 가스 공급 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 가스 용기에 대한 체결과정에서 장비의 하중을 감쇄함으로써 장비의 자유 낙하에 따른 손상을 방지할 수 있는 가스 공급 장치를 제공하는 것이다.
실시 예에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치는, 가스 용기의 높이 방향을 따라 승강 작동하고, 상기 가스 용기에 정렬(align)된 상태에서 상기 가스 용기에 체결되는 하부 모듈; 및 상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 하부 모듈의 승강 작동 과정에서 상기 하부 모듈의 하중을 지지하기 위한 하중 지지부를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는 상기 하부 모듈의 승강 작동하는 상태에서, 상기 하부 모듈의 하중을 상쇄하는 방향으로 상기 하부 모듈에 외력을 가할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는 상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 하부 모듈의 높이 방향으로 공압을 작용하는 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더 내부의 공압을 조절하는 공압 레귤레이터를 포함할 수 있다.
일 측에 잇어서, 상기 공압 레귤레이터는 상기 공압 실린더가 상기 하부 모듈에 가하는 외력이 상기 하부 모듈의 하중에 대응하도록 상기 공압 실린더의 공압을 조절할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는, 상기 공압 실린더 및 하부 모듈을 연결하는 연결 와이어; 및 상기 연결 와이어에 연결되고, 상기 연결 와이어의 이동을 가이드 하는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 가스 용기의 높이 방향을 따라 배치되는 가이드 레일을 더 포함하고, 상기 하부 모듈은 상기 가이드 레일을 따라 승강 가능하도록 상기 가이드 레일에 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 가이드 레일에 대한 상기 하부 모듈의 위치를 고정시키는 이동 방지부를 더 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 이동 방지부는 상기 하부 모듈이 승강하지 않도록 공압을 가하는 에어 브레이크를 포함하고, 상기 에어 브레이크는 조작 신호에 따라 선택적으로 공압을 해제할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하부 모듈은 상기 가스 용기에 대해 정렬된 상태에서, 상기 가스 용기의 밸브 커넥터의 커버를 제거하는 커버 분리부; 및 상기 커버가 제거된 커버 분리부에 자동 체결되는 커넥터 체결부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치는, 가스 용기의 상측에 위치하는 메인 플레이트를 포함하는 상부 모듈; 상기 가스 용기의 높이 방향을 따라 상기 상부 모듈에 대해 승강 작동 가능하고, 상기 가스 용기에 대해 정렬된 상태에서 상기 가스 용기에 체결되는 하부 모듈; 및 상기 하부 모듈의 하중을 지지하는 하중 지지부를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 공압 실린더는 상기 하부 모듈이 승강 작동하는 과정에서, 상기 하부 모듈의 하중을 감쇄하는 방향으로 상기 하부 모듈에 외력을 가할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는 상기 상부 모듈 및 하부 모듈을 연결하는 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더의 공압을 조절하는 공압 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 공압 레귤레이터는 상기 공압 실린더가 상기 하부 모듈에 가하는 외력을 일정하게 조절할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는 상기 공압 실린더 및 하부 모듈을 연결하는 연결 와이어; 및 상기 공압 실린더의 작용에 따른 연결 와이어의 이동을 가이드 하는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하부 모듈이 승강 작동하는 과정에서 상기 공압 실린더가 가하는 외력은 상기 하부 모듈의 하중에 대응할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 상부 모듈은 상기 메인 플레이트에 대한 상기 하부 모듈의 승강을 가이드 하는 수직가이드부를 더 포함하고, 상기 수직가이드부는 지면에 수직한 방향을 따라 배치되는 수직가이드레일; 및 상기 수직가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되고, 상기 하부 모듈이 연결되는 수직가이드부재를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 가이드부는 상기 수직가이드레일에 대한 상기 수직가이드부재의 이동을 제동하는 이동 방지부를 더 포함하고, 상기 이동 방지부는 조작 신호에 따라 선택적으로 작동함으로써, 상기 하부 모듈의 승강 작동을 제어할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하중 지지부는 상기 이동 방지부가 상기 하부 모듈을 승강하도록 제어하는 상태에서, 상기 하부 모듈의 하중을 감쇄하도록 상기 공압 실린더의 공압을 조절할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하부 모듈은 상기 가이드 부재에 대해 지면에 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 상부 모듈은 상기 메인 플레이트에 대해 지면에 수직한 제1방향으로 이동 가능하게 연결되는 제1수평가이드부; 및 상기 제1수평가이드부에 연결되고, 상기 메인 플레이트에 대해 지면에 수직한 제1방향으로 이동 가능하게 연결되는 제2수평가이드부를 더 포함하고, 상기 수직가이드부는 상기 제2수평가이드부에 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 하부 모듈은 상기 가스 용기의 밸브 커넥터의 커버를 제거하기 위한 커버 제거부; 및 상기 가스 용기의 밸브 커텍터에 연결되어 가스를 공급받기 위한 커넥터 체결부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예의 따른 가스 공급 장치는, 가스 용기에 대한 높이 조절 과정에서 장치의 무게를 경감함으로써 자유 낙하에 따른 장비 손상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치는 공압 실린더를 통해 장비의 중량을 감쇄함으로써 장비 전체의 크기를 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치는 용이한 체결 컨트롤이 가능함으로써 가스 용기에 대해 안전하게 체결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 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 실시예를 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 공급 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 작동과정을 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 하중 지지부의 작동 방식을 나타내는 구조도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 사시도이다.
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.
도 1은 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 하중 지지부의 작동 방식을 나타내는 구조도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치(1)는 반도체 제조 공정 등 다양한 가스 소요처에 공급되는 가스가 저장된 가스 용기(G)를 연결 배관에 체결하는데 사용될 수 있다. 가스 공급 장치(1)는 가스 용기(G)에 대해 체결될 수 있도록, 가스 용기(G)에 대한 위치가 정렬될 수 있다.
가스 용기(G)는 내부에 공정 가스를 저장하여 보관할 수 있다. 가스 용기(G)의 상부에는 보관된 가스를 배출하기 위한 밸브가 구비될 수 있다. 밸브는 용기 내부에 보관된 가스의 공급을 단속할 수 있다. 밸브는 측면 외부에 돌출되도록 구비되고 가스가 배출되는 밸브 커넥터와, 밸브 내부에 구비되어 밸브 커넥터를 선택적으로 폐쇄하는 밸브 셔터 및, 밸브 상부에 구비되고 회전작동에 따라 상기 밸브 셔터를 움직여 밸브 커넥터를 개폐하는 밸브 핸들을 포함할 수 있다. 밸브 커넥터의 외면에는 밸브 커넥터를 커버하여 가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 커버가 장착될 수 있다. 커버는 밸브 커넥터의 외면에 형성된 나사산을 통해 밸브 커넥터에 나사 결합될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 다른 언급이 없는 하나, 밸브 커넥터가 위치한 밸브 부위를 밸브 전방이라 지칭하도록 한다.
일 실시 예에 따른 가스 공급 장치(1)는 가스 용기(G)의 밸브에 대해 체결 가능하도록 위치가 정렬될 수 있다. 가스 공급 장치(1)는 가스 용기(G)의 상부에 배치되고, 가스 용기(G)에 대한 높이가 조절될 수 있다. 가스 공급 장치(1)는 상부 모듈(10), 하부 모듈(11) 및 하중 지지부(12)를 포함할 수 있다.
상부 모듈(10)은 가스 용기(G)의 상측에 고정 설치되는 메인 플레이트(101), 제1수평가이드부(102), 제2수평가이드부(13) 및, 수직가이드부를 포함할 수 있다.
메인 플레이트(101)는 가스 용기(G)의 상측에 고정 설치될 수 있다. 메인 플레이트(101)는 지면에 평행할 수 있다.
제1수평가이드부(102)는 메인 플레이트(101)에 대해 지면에 평행한 제1방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 제1수평가이드부(102)는 제1방향을 따라 메인 플레이트(101)의 하측에 배치되는 제1가이드레일(1021)과, 상기 제1가이드레일(1021)에 이동 가능하게 연결되는 제1가이드부재(1022)를 포함할 수 있다.
제2수평가이드부(13)는 메인 플레이트(101)에 대해 지면에 평행한 제2방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 제2수평가이드부(13)는 제1방향을 따라 제1가이드부재(1022)의 하측에 배치되는 제2가이드레일(131)과, 상기 제2가이드레일(131)에 이동 가능하게 연결되는 제2가이드부재(132)를 포함할 수 있다.
수직가이드부는 메인 플레이트(101)에 대해 지면에 수직한 방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 수직가이드부는 지면에 수직한 방향, 다시 말해 가스 용기(G)의 높이 방향을 따라 배치되는 수직가이드레일(1041)과, 수직가이드레일(1041)을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되는 수직가이드부재(1042) 및, 수직가이드부재(1042)의 이동을 제동하는 이동방지부(1043)를 포함할 수 있다. 수직가이드레일(1041)은 제2가이드부재(132)에 연결될 수 있다. 수직가이드부재(1042)에는 하부 모듈(11)이 연결될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 하부 모듈(11)은 제1수평가이드부(102), 제2수평가이드부(13) 및 수직가이드부를 통해 메인 플레이트(101)에 연결되기 때문에, 메인 플레이트(101)에 대한 평면상의 위치 및 메인 플레이트(101)에 대한 높이가 조절될 수 있다. 다시 말하면, 하부 모듈(11)은 메인 플레이트(101)에 대해 3차원상의 위치가 조절될 수 있기 때문에, 메인 플레이트(101)의 하측에 위치한 가스 용기(G)의 밸브 커넥터에 대해 위치가 정렬될 수 있다.
하부 모듈(11)은 수직가이드부재(1042)에 대해 지면에 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 밸브 커넥터의 중심축에 대한 하부 모듈(11)의 각도가 조절 가능하므로, 후술하는 커넥터 체결부의 중심축과 밸브 커넥터의 중심축을 정렬시킬 수 있다.
이동방지부(1043)는 수직가이드부재(1042)의 수직 방향으로의 움직임을 차단할 수 있다. 수직가이드부재(1042)에는 하부 모듈(11)이 연결되기 때문에, 하부 모듈(11)의 하중으로 인해 수직가이드부재(1042)가 수직가이드레일(1041)을 따라 하측으로 이동하는 현상이 발생할 수 있다. 이동방재부는 수직가이드부재(1042)의 움직임을 선택적으로 차단함으로써, 하부 모듈(11)의 높이를 정렬하는 과정에서만 수직가이드부재(1042)가 움직이도록 차단할 수 있다.
이동방지부(1043)는 작업자의 조작신호에 따라 선택적으로 작동할 수 있다. 이동방지부(1043)는 작동해제 신호가 수신되면 수직가이드부재(1042)의 이동을 해제함으로써, 하부 모듈(11)의 승강 작동을 조절할 수 있다. 이동방지부(1043)는 예를 들어, 공압을 통해 수직가이드부재(1042)의 움직임을 차단하는 에어브레이크를 포함할 수 있다. 에어브레이크는 작동해제 신호가 수신되지 않는 상태에서, 수직가이드부재(1042)가 움직이지 않도록 공압을 가함으로써, 하부 모듈(11)의 정렬이 수행되지 않는 상태에서 하부 모듈(11)이 하중으로 인해 자유 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
하부 모듈(11)은 가스 용기(G)에 체결될 수 있다. 하부 모듈(11)은 메인 플레이트(101)에 대한 위치가 조절됨으로써, 가스 용기(G)의 밸브 커넥터에 대한 위치가 정렬될 수 있다. 하부 모듈(11)은 밸브 커넥터에 대해 정렬된 상태에서 밸브 커넥터에 체결되어 가스 용기(G) 내부의 가스를 공급받을 수 있다.
하부 모듈(11)은 커버 분리부, 커넥터 체결부 및 액추에이터를 포함할 수 있다.
커버 분리부는 밸브 커넥터의 외면에 장착된 커버를 제거할 수 있다. 하부 모듈(11)이 밸브 커넥터에 대해 정렬된 상태에서, 밸브 커넥터는 커버 분리부에 삽입될 수 있다. 이 경우, 커버 분리부는 밸브 커넥터에 대한 커버의 나사결합을 해제하도록 회전작동하여 커버를 밸브 커넥터로부터 분리시킬 수 있다.
커넥터 체결부는 밸브 커넥터의 커버가 제거된 상태에서 밸브 커넥터에 직접 체결될 수 있다. 커넥터 체결부는 밸브 커넥터와 결합되고, 결합된 상태에서 밸브 커넥터 및 연결 배관을 연통시켜 가스 용기(G) 내부의 가스를 연결 배관으로 공급할 수 있다. 커넥터 체결부는 밸브 커넥터 외면에 형성된 나사산을 통해 밸브 커넥터에 결합될 수 있다.
액추에이터는 커버 분리부 및 커넥터 체결부의 작동을 위한 구동력을 제공할 수 있다.
하중 지지부(12)는 하부 모듈(11)에 연결되고, 하부 모듈(11)의 승강 작동 과정에서, 하부 모듈(11)의 하중을 지지할 수 있다. 하중 지지부(12)는 하부 모듈(11)이 승강하는 상태, 다시 말해 하부 모듈(11)의 높이가 정렬되는 과정에서, 하부 모듈(11)의 하중을 상쇄하는 방향으로 하부 모듈(11)에 외력을 가할 수 있다. 하중 지지부(12)는 공압실린더 및 공압 레귤레이터(122)를 포함할 수 있다.
공압 실린더(121)는 하부 모듈(11)에 연결되고, 하부 모듈(11)의 높이 방향, 다시 말해, 중력방향의 반대방향으로 하부 모듈(11)에 공압을 작용할 수 있다. 공압 실린더(121)는 상부 모듈(10) 및 하부 모듈(11)을 연결하고, 하부 모듈(11)의 승강작동에 따라 피스톤 작동할 수 있다.
공압 레귤레이터(122)는 공압 실린더(121) 내부의 공압을 조절할 수 있다. 공압 레귤레이터(122)는 공압 실린더(121)가 하부 모듈(11)에 가하는 외력이 하부 모듈(11)의 하중에 대응되도록 공압 실린더(121) 내부의 공압을 조절할 수 있다. 공압 레귤레이터(122)는 하부 모듈(11)의 승강 과정에서, 공압 실린더(121)가 가하는 외력을 일정하게 조절할 수 있다. 하부 모듈(11)의 승강에 따라 공압 실린더(121)는 피스톤 작용을 하는데, 공압 레귤레이터(122)는 공압 실린더(121) 내부의 공기압을 조절하여 하부 모듈(11)의 하중을 상쇄하는 외력을 지속적으로 하부 모듈(11)에 가할 수 있다. 예를 들어, 공압 레귤레이터(122)는 공압 실린더(121)의 작동과정에서 공압 실린더(121) 내부의 공기를 배출하거나 주입할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 하중 지지부(12)는 하부 모듈(11)의 하중에 대응하는 만큼의 외력을 하부 모듈(11)에 가함으로써, 하부 모듈(11)에 하중에 따른 중력방향 힘을 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 하부 모듈(11)의 높이방향 위치를 정렬하는 과정에서, 작업자가 느끼는 하부 모듈(11)의 무게를 감소시키고, 작업자가 적은 힘으로도 하부 모듈(11)의 높이를 조절하도록 보조할 수 있다.
또한, 하중 지지부(12)는 하부 모듈(11)의 자중에 의해 하부 모듈(11)이 급격히 낙하하는 것을 방지하기 때문에, 하부 모듈(11)의 자유 낙하에 의해 장비가 손상되거나, 가스 용기(G)에 하부 모듈(11)이 부딪치는 사고가 발생하는 것을 미연에 차단할 수 있다.
특히, 하중 지지부(12)는 공압 레귤레이터(122)를 통해 공압 실린더(121)가 하부 모듈(11)에 가하는 힘을 일정하게 유지하기 때문에, 하부 모듈(11)의 높이 정렬과정에서 작업자가 일정한 힘을 통해 하부 모듈(11)의 높이를 정밀하게 조절하도록 보조할 수 있다.
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치(1)의 작동과정을 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 가스 공급 장치(1)의 작동과정을 설명하도록 한다.
가스 용기(G)에 대한 하부 모듈(11)의 높이를 조절하는 과정에서, 작업자는 조작 신호를 통해 이동방지부(1043)의 작동을 해제할 수 있다. 조작신호가 없는 상태에서, 이동방지부(1043)는 수직가이드레일(1041)에 대한 수직가이드부재(1042)의 이동을 방지하기 때문에, 하부 모듈(11)의 높이방향 위치는 일정하게 유지된다. 조작 신호가 수신되면 하중 지지부(12)는 하부 모듈(11)의 하중에 대응하는 크기의 외력을 중력 방향의 반대 방향으로 가하도록 작용할 수 있다. 작업자는 하부 모듈(11)을 높이 방향으로 이동하면서, 가스 용기(G)의 커넥터 밸브에 대한 하부 모듈(11)의 위치를 정렬할 수 있다. 이러한 과정에서, 공압 레귤레이터(122)는 공압 실린더(121) 내부의 공압을 일정하게 유지할 수 있도록 공압 실린더(121) 내부의 공기를 배출시키거나, 공압 실린더(121) 내부로 공기를 주입할 수 있다.
이후, 하부 모듈(11)의 높이 방향 위치가 정렬되면, 작업자는 조작신호를 해제하고, 이동방지부(1043)는 수직가이드레일(1041)에 대한 수직가이드부재(1042)의 이동을 차단함으로써, 하부 모듈(11)의 높이를 고정시킬 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 가스 공급 장치(2)는 상부 모듈(20), 하부 모듈(21) 및 하중 지지부(23)를 포함할 수 있다.
하부 모듈(21)은 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 상부 모듈(20)에 연결될 수 있다.
하중 지지부(23)는 공압 실린더(231), 공압 레귤레이터(미도시), 연결 와이어(233) 및 가이드 롤러(234)를 포함할 수 있다.
공압 실린더(231)는 하부 모듈(21)의 승강과정, 다시 말해, 높이방향으로의 위치를 정렬하는 과정에서 하부 모듈(21)의 하중에 대응하는 외력을 중력 방향의 반대 방향으로 하부 모듈(21)에 가할 수 있다.
공압 레귤레이터는 공압 실린더(231)의 작동 과정에서, 공압 실린더(231)가 하부 모듈(21)에 대해 일정한 힘을 가할 수 있도록, 공압 실린더(231) 내부의 공압을 조절할 수 있다.
연결 와이어(233)는 공압 실린더(231)와 하부 모듈(21)을 연결할 수 있다. 이 경우, 연결 와이어(233)는 하부 모듈(21)의 상단에 연결되고, 공압 실린더(231)의 작용에 따라 하부 모듈(21)을 상측으로 당길 수 있다. 연결 와이어(233)는 가이드 롤러(234)에 의해 가이드 될 수 있다. 가이드 롤러(234)는 연결 와이어(233)의 위치를 설정하는 동시에, 공압 실린더(231)의 작동 과정에서 이동하는 연결 와이어(233)의 움직임을 가이드 할 수 있다. 가이드 롤러(234)는 공압 실린더(231)의 피스톤의 이동방향에 관계없이, 하부 모듈(21)이 상측으로 힘을 받도록 힘의 전달 방향을 가이드 할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 공압 실린더(231)가 하부 모듈(21)에 직접 연결되지 않고도 하부 모듈(21)에 높이 방향으로 힘을 가할 수 있기 때문에, 공압 실린더(231)의 설치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 가스 공급 장치(2)의 소형화, 경량화를 수행할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 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.
G: 가스 용기
1: 가스 공급 장치
10: 하부 모듈
11: 상부 모듈
12: 하중 지지부

Claims (20)

  1. 가스 용기의 높이 방향을 따라 승강 작동하고, 상기 가스 용기에 정렬(align)된 상태에서 상기 가스 용기에 체결되는 하부 모듈; 및
    상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 하부 모듈의 하중을 지지하기 위한 하중 지지부를 포함하고,
    상기 하중 지지부는,
    상기 하부 모듈이 승강 작동하는 과정에서, 상기 하부 모듈의 하중을 상쇄하는 방향으로 상기 하부 모듈에 공압을 가하는 공압 실린더; 및
    상기 하부 모듈에 가해지는 공압이 상기 하부 모듈의 하중에 대응되도록 상기 공압 실린더 내부의 공압을 조절하는 공압 레귤레이터를 포함하는, 가스 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하중 지지부는,
    상기 공압 실린더 및 하부 모듈을 연결하는 연결 와이어; 및
    상기 연결 와이어에 연결되고, 상기 연결 와이어의 이동을 가이드 하는 가이드 롤러를 더 포함하는, 가스 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 용기의 높이 방향을 따라 배치되는 수직가이드레일을 더 포함하고,
    상기 하부 모듈은 상기 수직가이드레일을 따라 승강 가능하도록 상기 수직가이드레일에 연결되는, 가스 공급 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 모듈에 연결되고, 상기 수직가이드레일에 대한 상기 하부 모듈의 위치를 고정시키는 이동 방지부를 더 포함하는, 가스 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동 방지부는 상기 하부 모듈이 승강하지 않도록 공압을 가하는 에어 브레이크를 포함하고,
    상기 에어 브레이크는 조작 신호에 따라 선택적으로 공압을 해제하는, 가스 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부 모듈은,
    상기 가스 용기에 대해 정렬된 상태에서, 상기 가스 용기의 밸브 커넥터의 커버를 제거하는 커버 분리부; 및
    상기 커버가 제거된 커버 분리부에 자동 체결되는 커넥터 체결부를 포함하는, 가스 공급 장치.
  10. 가스 용기의 상측에 위치하는 메인 플레이트와, 지면에 수직한 방향을 따라 배치되는 수직 가이드레일과, 상기 수직 가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되는 수직가이드부재를 포함하는 상부 모듈;
    상기 가스 용기의 높이 방향을 따라 상기 상부 모듈에 대해 승강 작동하도록 상기 수직가이드부재에 연결되고, 상기 가스 용기에 대해 정렬된 상태에서 상기 가스 용기에 체결되는 하부 모듈; 및
    상기 하부 모듈이 승강 작동하는 과정에서, 상기 하부 모듈의 하중에 따른 중력방향 힘을 상쇄하도록 상기 하부 모듈에 외력을 가하는 하중 지지부를 포함하는, 가스 공급 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하중 지지부는,
    상기 상부 모듈 및 하부 모듈을 연결하는 공압 실린더; 및
    상기 공압 실린더의 공압을 조절하는 공압 레귤레이터를 더 포함하고,
    상기 공압 레귤레이터는 상기 공압 실린더가 상기 하부 모듈에 가하는 외력을 일정하게 조절하는, 가스 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하중 지지부는,
    상기 공압 실린더 및 하부 모듈을 연결하는 연결 와이어; 및
    상기 공압 실린더의 작용에 따른 연결 와이어의 이동을 가이드 하는 가이드 롤러를 더 포함하는, 가스 공급 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하부 모듈이 승강 작동하는 과정에서,
    상기 공압 실린더가 가하는 외력은 상기 하부 모듈의 하중에 대응하는, 가스 공급 장치.
  15. 삭제
  16. 제10항에 있어서,
    상기 수직가이드부는,
    상기 수직가이드레일에 대한 상기 수직가이드부재의 이동을 제동하는 이동 방지부를 더 포함하고,
    상기 이동 방지부는 조작 신호에 따라 선택적으로 작동함으로써, 상기 하부 모듈의 승강 작동을 제어하는, 가스 공급 장치.
  17. 삭제
  18. 제10항에 있어서,
    상기 하부 모듈은,
    상기 수직가이드부재에 대해 지면에 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는, 가스 공급 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 상부 모듈은,
    상기 메인 플레이트에 대해 지면에 평행한 제1방향으로 이동 가능하게 연결되는 제1수평가이드부; 및
    상기 제1수평가이드부에 연결되고, 상기 메인 플레이트에 대해 지면에 평행하고 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 이동 가능하게 연결되는 제2수평가이드부를 더 포함하고,
    상기 수직가이드부는 상기 제2수평가이드부에 연결되는, 가스 공급 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 하부 모듈은,
    상기 가스 용기의 밸브 커넥터의 커버를 제거하기 위한 커버 제거부; 및
    상기 가스 용기의 밸브 커넥터에 연결되어 가스를 공급받기 위한 커넥터 체결부를 더 포함하는, 가스 공급 장치.
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