KR102233471B1

KR102233471B1 - 가스공급장치

Info

Publication number: KR102233471B1
Application number: KR1020200059467A
Authority: KR
Inventors: 박용건; 이상욱; 김용철; 서철교; 김상진
Original assignee: 주식회사 케이씨
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2021-03-29
Also published as: CN113685728A; CN113685728B; TW202144702A; TWI833994B

Abstract

본 발명은 가스 저장 용기의 교체시 커버 분리부 및 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터를 커버 분리부 및 커넥터 체결부가 설치되는 위치로부터 이격된 위치에 설치 가능하도록 하면서 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있도록 하는 가스공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 용기 상단의 밸브부에 구비된 밸브 커넥터를 덮는 커버를 분리하는 커버 분리부; 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위한 커넥터 체결부; 상기 커버의 분리 및 상기 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위하여 상기 커버 분리부와 상기 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터의 회전 구동력을 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부에 전달하되 병진 및 요동 가능하도록 이루어지며, 상기 액츄에이터를 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부가 설치되는 위치로부터 이격된 위치에 설치 가능하도록 구비되는 동력전달부를 포함한다.

Description

가스공급장치{Gas supply apparatus}

본 발명은 가스공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스 저장 용기의 교체시 커버 분리부 및 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터를 커버 분리부 및 커넥터 체결부가 설치되는 위치로부터 이격된 위치에 설치 가능하도록 하면서 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있도록 하는 가스공급장치에 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 가스용기의 밸브로부터 분리하여 용기를 교체한 후 교체된 용기의 밸브 커넥터에 가스소요처에 연결된 연결배관 커넥터를 결합시켜 가스를 다시 공급하게 된다.

이와 같이 용기를 교체하는 경우 작업자가 용기를 용기 적재부의 정위치에 올려 놓아야 하지만, 용기를 정위치에 올려놓기 위한 자동화 장치가 구비되지 않으면, 작업자가 용기를 정확히 정위치에 올려놓기가 어려운 문제점이 있다.

물론, 자동화 장치를 구비하게 되면, 용기를 정위치에 올려 놓는 것이 가능하지만, 장치의 구성이 복잡하고, 제조비용이 높은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여, 용기의 교체 시, 용기를 용기 적재부에 올려 놓은 후, 밸브 커넥터가 구비된 모듈을 작업자가 수동으로 설정된 위치로 이동시켜 얼라인 작업을 수행하고, 이와 같은 얼라인 작업이 완료되면 자동화 방식으로 용기 교체 작업을 수행하는 반자동식 가스공급장치가 개발되고 있다.

그러나, 종래의 가스공급장치는, 용기 상단의 밸브부에 구비된 밸브 커넥터를 덮는 커버를 분리하는 커버 분리부와, 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터를 밸브 커넥터에 연결하기 위한 커넥터 체결부를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 액츄에이터가 상기 커버 분리부 및 커넥터 체결부가 설치된 모듈에 함께 장착되어 있는 구조로 이루어져 있어, 모듈의 중량 및 부피가 커지게 되어 설치 공간에 제약이 따르게 되고, 작업자가 모듈을 수동으로 이동시켜 얼라인하는 조작이 어려운 문제점이 있다.

또한, 이와 같은 종래의 가스공급장치는, 액츄에이터의 고장 발생 시에는 액츄에이터의 교체가 용이하지 않고, 액츄에이터의 고장으로 인한 긴급상황이 발생해도 대처방법이 전무하여 더 큰 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-1998-0056124호 대한민국 등록특허 제10-0857212호 대한민국 등록특허 제10-1360312호

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가스 저장 용기의 교체시 커버 분리부 및 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터를 커버 분리부 및 커넥터 체결부가 설치되는 위치로부터 이격된 위치에 설치 가능하도록 하면서 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있도록 하는 가스공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 가스공급장치는, 용기 상단의 밸브부에 구비된 밸브 커넥터를 덮는 커버를 분리하는 커버 분리부; 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위한 커넥터 체결부; 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부와 이격되어 위치하는 고정부재; 상기 커버의 분리 및 상기 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위하여 상기 커버 분리부와 상기 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하되, 상기 고정부재에 설치되어 상기 밸브 커넥터와 이격되어 구비되는 액츄에이터; 및 일단이 상기 액츄에이터의 회전축에 착탈 가능하게 결합되고 타단이 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부에 상기 회전 구동력을 전달하는 연결축에 착탈 가능하게 결합되는 플렉시블 샤프트로 이루어져, 상기 액츄에이터의 회전 구동력을 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부에 전달하는 동력전달부를 포함한다.

삭제

상기 연결축의 단부에는 상기 동력전달부의 분리 시에 공구를 이용하여 회전 조작이 가능하도록 하는 다각형부가 형성될 수 있다.

삭제

상기 연결축으로 전달된 액츄에이터의 회전 구동력을 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부로 전달하기 위해 상호 치합되는 복수의 기어를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 기어는, 상기 연결축의 둘레에 결합된 웜과, 상기 웜에 치합되며 상기 연결축으로 전달된 회전 구동력의 회전방향을 직교하는 방향으로 변환하는 웜휠과, 상기 웜휠과 동일한 축에 결합되는 제1평기어와, 상기 제1평기어의 일측에 치합되며 상기 커버 분리부와 동일한 축에 결합되는 제2평기어, 및 상기 제2평기어의 일측에 치합되며 상기 커넥터 체결부와 동일한 축에 결합되는 제3평기어로 이루어질 수 있다.

상기 밸브부로부터 상측으로 이격된 위치에 고정되도록 설치된 상부플레이트를 구비한 상부모듈; 및 상기 커버 분리부와, 상기 커넥터 체결부, 및 상기 밸브부에 구비된 제1얼라인부와의 결합에 의해 상기 용기와의 얼라인이 이루어지는 제2얼라인부를 포함하되, 상기 상부모듈에 대하여 수평방향 및 수직방향으로 이송이 가능한 하부모듈;을 더 포함하고, 상기 커버가 상기 커버 분리부에 삽입되지 않은 상태에서, 상기 커버와 상기 커버 분리부가 대향하도록 얼라인하는 경우, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부의 일부가 결합될 수 있도록 구비될 수 있다.

상기 제1얼라인부와 제2얼라인부 중 어느 하나는 수평방향의 길이를 갖는 핀 형상의 얼라인핀으로 이루어지고, 나머지 하나는 상기 얼라인핀이 삽입되는 얼라인핀 삽입홈으로 이루어질 수 있다.

상기 제1얼라인부는 상기 밸브부에 결합된 고정블럭에 구비되고; 상기 고정블럭에서 상기 제1얼라인부에 인접하게 구비된 제1결합부에 결합되도록 하기 위한 제2결합부가 상기 하부모듈에서 상기 제2얼라인부에 인접하게 구비되고; 상기 제2얼라인부가 상기 제1얼라인부 방향으로 이송되어, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부가 일부 결합 상태에서 완전 결합 상태로 되면, 상기 제1결합부와 제2결합부가 결합되어 상기 고정블럭과 상기 하부모듈의 결합 상태가 유지될 수 있다.

상기 하부모듈에는 얼라인 블럭이 결합되고; 상기 제2결합부는 상기 얼라인블럭에 구비되어 상기 제1결합부를 향해 돌출된 고정블럭 결합부재로 이루어지고; 상기 제1결합부는 상기 고정블럭 결합부재가 삽입되도록 상기 고정블럭에 형성된 고정홈으로 이루어질 수 있다.

상기 커버 분리부를 회전시킨 상태에서, 상기 하부모듈을 상기 밸브부 방향으로 이송시키면, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부가 일부 결합 상태에서 완전 결합 상태로 되고, 상기 커버가 커버 분리부의 홈의 형상에 형합되면서 삽입될 수 있다.

상기 하부모듈은 상기 상부모듈에 대하여 수평 방향으로 회전과 동시에 직선 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 상부모듈에는, 상기 하부모듈이 수평방향 중 어느 하나인 제1방향으로 이송되는 것을 가이드하기 위해 구비된 제1이송가이드, 및 상기 하부모듈이 수평방향 중 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이송되는 것을 가이드하기 위한 제2이송가이드가 구비될 수 있다.

상기 상부모듈에는, 상기 상부플레이트와 중간플레이트와 하부플레이트가 상부에서부터 하부로 서로 이격되도록 구비되고; 상기 상부플레이트와 중간플레이트 사이에 상기 제1이송가이드가 구비되고; 상기 중간플레이트와 하부플레이트 사이에 상기 제2이송가이드가 구비될 수 있다.

상기 상부모듈에는 상기 하부모듈의 수직방향 이송을 가이드하기 위한 제3이송가이드가 구비될 수 있다.

상기 하부모듈에는, 상기 커버 분리부와 커넥터 체결부를 일체로 상기 밸브부에 대하여 전후 방향과 좌우 방향으로 이송하기 위한 커넥터 체결부 이송수단, 상기 커버 분리부와 커넥터 체결부를 회전시키기 위한 회전수단이 구비되고; 상기 이송수단의 이송과 상기 회전수단의 회전을 제어하기 위한 제어부가 구비될 수 있다.

상기 상부모듈에는, 상기 하부모듈의 수직방향 이송을 가이드하기 위한 제3이송가이드와, 상기 밸브부의 밸브를 개폐하기 위한 핸들을 회전시키기 위한 밸브개폐부와, 상기 밸브개폐부를 상기 제3이송가이드에 의한 수직방향 이송과 독립적으로 수직방향으로 이송하기 위한 밸브개폐부 이송수단이 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 가스공급장치에 의하면, 액츄에이터의 회전 구동력을 동력전달부를 이용하여 커버 분리부와 커넥터 체결부에 전달함으로써, 커버 분리부와 커넥터 체결부가 설치되는 하부 모듈의 중량과 부피를 줄일 수 있으며, 액츄에이터의 설치 위치에 제약을 받지 않으므로 가스공급장치 내부 공간을 유용하게 활용할 수 있다. 또한, 액츄에이터가 밸브 커넥터와 이격된 위치에 구비됨으로써 커버 분리부　또는 커넥터 체결부의 구동 시 밸브 커넥터에서 발생할 수 있는 가스가 액츄에이터에 직접적으로 노출되는 것을 방지할 수 있어 폭발의 위험 및 액츄에이터의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 액츄에이터가 하부 모듈과 분리된 위치에 구비되어 하부 모듈의 중량과 부피를 줄일 수 있어, 가스 저장 용기의 교체시, 하부 모듈을 수동으로 이동시켜 커버와 커버 분리부가 대향하도록 얼라인하는 조작을 간편하게 수행할 수 있다.

또한, 동력전달부는 병진 및 요동 가능하거나 플렉시블하게 움직일 수 있어, 동력전달부와 연결되는 체결부가 움직이더라도 부하의 발생 없이 액츄에이터의 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있다.

또한, 액츄에이터에 고장이 발생한 긴급 상황 시, 동력전달부를 연결축에서 분리한 후, 연결축의 단부에 형성된 다각형부를 공구를 사용하여 수동으로 회전 조작함으로써 가스 저장 용기의 교체가 가능하고 위급 상황에 대처가 가능하다.

또한, 하부모듈이 수직방향으로 승강 이동 가능함과 동시에 수평방향 이송시 얼라인이 이루어지도록 함으로써 얼라인부의 파손을 방지할 수 있고, 하부모듈이 상부모듈에 대하여 회전 가능하도록 함으로써 얼라인이 보다 정확하게 이루어질 수 있다.

또한, 작업자가 용기를 용기 적재부의 정확한 위치에 올려 놓지 않더라도 용기의 정확한 얼라인이 이루어질 수 있으므로 용기 교체 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1(a),(b)는 본 발명의 가스공급장치를 일측과 타측에서 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명의 가스공급장치에서 액츄에이터의 동력을 커버 분리부와 커넥터 체결부에 전달하기 위한 동력전달부가 결합된 모습을 보여주는 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 액츄에이터와 동력전달부의 분해 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 동력전달부의 병진운동과 요동운동을 설명하기 위한 도면,
도 5는 액츄에이터의 고장 발생시 동력전달부의 제2요크와 연결축이 분리된 모습을 보여주는 사시도,
도 6은 액츄에이터의 동력을 커버 분리부와 커넥터 체결부에 전달하기 위한 동력전달부의 기어 연결 구조의 실시예를 보여주는 (a) 사시도와 (b) 평면도,
도 7은 본 발명의 가스공급장치에서 용기의 밸브부에 고정블럭이 결합된 상태를 보여주는 사시도,
도 8은 본 발명의 가스공급장치의 상부모듈을 보여주는 사시도,
도 9는 본 발명의 가스공급장치의 상부모듈을 도 8과 다른 방향에서 보여주는 사시도,
도 10은 본 발명의 가스공급장치의 상부모듈에서 상부플레이트를 제거한 상태를 보여주는 사시도,
도 11은 본 발명의 가스공급장치의 상부모듈을 하부에서 바라본 사시도,
도 12는 본 발명의 가스공급장치의 하부모듈을 보여주는 사시도,
도 13은 본 발명의 가스공급장치의 상부모듈에서 바닥플레이트와 고정핀 및 가이드핀을 보여주는 도면,
도 14는 본 발명의 가스공급장치에서 제1얼라인부와 제2얼라인부가 대향하도록 위치된 상태를 보여주는 평면도,
도 15는 도 14의 상태에서 하부모듈을 전진시켜 제1얼라인부와 제2얼라인부가 일부 결합된 상태를 보여주는 평면도,
도 16은 도 15의 상태에서 하부모듈을 더 전진시켜 제1얼라인부와 제2얼라인부가 완전 결합된 상태를 보여주는 평면도
도 17은 도 16의 상태에서 커버 분리부가 밸브 커넥터로부터 분리되고, 커버 분리부와 커넥터 체결부가 일체로 Y방향으로 이송되어 커넥터 체결부가 밸브 커넥터에 대향하도록 위치된 상태를 보여주는 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서 방향을 지칭함에 있어서, 도 1에 도시된 X축은 전후 방향, Y축은 좌우 방향, Z축은 수직방향이라 한다. 또한, 수평 방향이라 함은 XY평면에 의해 이루어지는 상기 좌우 방향과 전후 방향이 포함된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 가스공급장치(1)는, 용기(10) 상단의 밸브부에 구비된 밸브 커넥터(30; 도 7)를 덮는 커버(31)를 분리하는 커버 분리부(320; 도 12), 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터(331; 도 12)를 상기 밸브 커넥터(30)에 연결하기 위한 커넥터 체결부(330; 도 12), 상기 커버(31)의 분리 및 상기 연결배관 커넥터(331)를 상기 밸브 커넥터(30)에 연결하기 위하여 상기 커버 분리부(320)와 상기 커넥터 체결부(330)에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터(600), 및 상기 액츄에이터(600)의 회전 구동력을 상기 커버 분리부(320) 및 상기 커넥터 체결부(330)에 전달하되 병진 및 요동 가능하도록 이루어지며, 상기 액츄에이터(600)를 상기 커버 분리부(320) 및 상기 커넥터 체결부(330)가 설치되는 위치로부터 이격된 위치에 설치 가능하도록 구비되는 동력전달부(700)를 포함한다.

상기 액츄에이터(600)는 상기 동력전달부(700)에 의해 상기 커버 분리부(320) 및 상기 커넥터 체결부(330)가 설치되는 하부 모듈(3)과 분리되어 상기 하부 모듈(3)로부터 이격되어 위치하는 고정부재(601)에 고정 설치될 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 동력전달부(700)는, 상기 액츄에이터(600)의 회전축(610)에 일측단이 결합되고, 타측단은 상기 커버 분리부(320)와 상기 커넥터 체결부(330)에 상기 회전 구동력을 전달하는 연결축(810)에 결합된다.

상기 동력전달부(700)는 상기 연결축(810)에 착탈 가능하도록 결합되고, 상기 연결축(810)의 단부에는 상기 동력전달부(700)의 분리 시에 스패너 등의 공구를 이용하여 회전 조작이 가능하도록 하는 다각형부(811; 도 5)가 형성되어 있다.

본 실시예에서는 상기 다각형부(811)가 사각형으로 이루어진 경우를 예로 들었으나, 상기 다각형부(811)는 사각형 이외에 육각형, 팔각형 등 다양하게 변형 실시될 수 있다.

일실시예로, 상기 동력전달부(700)는, 상기 액츄에이터(600)의 회전축(610)에 결합되는 제1요크(710)와, 제1십자축(720)을 매개로 상기 제1요크(710)와 요동 가능하게 연결된 튜브(730)와, 상기 튜브(730)와 병진운동 가능하게 연결된 스플라인 샤프트(740)와, 제2십자축(750)을 매개로 상기 스플라인 샤프트(740)와 요동 가능하게 연결되며 상기 연결축(810)에 착탈 가능하게 결합되는 제2요크(760)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 상기 동력전달부(700)는, 상기 제1십자축(720)과 제2십자축(750)의 구성에 의해 제1요크(710)와 튜브(730) 하단의 요크부(731)가 상호 요동 가능하고, 상기 스플라인 샤프트(740) 상단의 요크부(741)와 제2요크부(760)가 상호 요동 가능하며, 상기 스플라인 샤프트(740)는 튜브(730)의 내측면을 따라 병진운동 가능하게 구비된다.

다른 실시예로, 상기 동력전달부(700)는, 상기 액츄에이터(600)의 회전축(610)과 상기 연결축(810)에 양단이 착탈 가능하게 결합되는 플렉시블 샤프트(미도시됨)로 이루어질 수 있다. 상기 플렉시블 샤프트는, 다양한 각도로 구부러짐이 가능하면서 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있도록 구성된 것으로서, 공지된 다양한 형태의 플렉시블 샤프트를 채용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 가스공급장치(1)는, 액츄에이터(600)의 회전 구동력을 동력전달부(700)를 이용하여 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)에 전달함으로써, 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)가 설치되는 하부 모듈(3)의 중량과 부피를 줄일 수 있으며, 액츄에이터(600)의 설치 위치에 제약을 받지 않으므로 가스공급장치(1) 내부 공간을 유용하게 활용할 수 있다.

또한, 상기 액츄에이터(600)가 하부 모듈(3)과 분리된 위치에 구비되어 하부 모듈(3)의 중량과 부피를 줄일 수 있어, 가스 저장 용기(10)의 교체시, 후술하는 바와 같이 하부 모듈(3)을 수동으로 이동시켜 커버(31; 도 7)와 커버 분리부(320)가 대향하도록 얼라인하는 조작을 간편하게 수행할 수 있다.

또한, 동력전달부(700)는 병진 및 요동 가능하거나 플렉시블하게 움직일 수 있어, 동력전달부(700)와 연결되는 체결부가 움직이더라도 부하의 발생 없이 액츄에이터(600)의 회전 구동력을 원활하게 전달할 수 있다.

또한, 액츄에이터(600)에 고장이 발생한 긴급 상황 시, 공구를 사용하여 동력전달부(700)를 연결축(810)에서 분리한 후, 연결축(810)의 단부에 형성된 다각형부(811)를 공구를 사용하여 수동으로 회전 조작함으로써 가스 저장 용기(10)의 교체가 가능하고 위급 상황에 대처가 가능하다.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 연결축(810)으로 전달된 액츄에이터(600)의 회전 구동력을 상기 커버 분리부(320) 및 상기 커넥터 체결부(330)로 전달하기 위해 상호 치합되는 복수의 기어(820,830,840,850,860)를 더 포함할 수 있다.

일실시예로, 상기 복수의 기어(820,830,840,850,860)는, 상기 연결축(810)의 둘레에 결합된 웜(820)과, 상기 웜(820)에 치합되며 상기 연결축(810)으로 전달된 회전 구동력의 회전방향을 직교하는 방향으로 변환하는 웜휠(830)과, 상기 웜휠(830)과 동일한 축에 결합되는 제1평기어(840)와, 상기 제1평기어(840)의 일측에 치합되며 상기 커버 분리부(320)와 동일한 축에 결합되는 제2평기어(850), 및 상기 제2평기어(850)의 일측에 치합되며 상기 커넥터 체결부(330)와 동일한 축에 결합되는 제3평기어(860)로 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 하나의 액츄에이터(600)를 구동원으로 하여 상기 커버 분리부(320) 및 상기 커넥터 체결부(330)에 회전 구동력을 전달할 수 있어 동력전달구조를 간소화 할 수 있다.

이하, 본 발명의 가스공급장치(1)를 구성하는 상부 모듈(2)과 하부 모듈(3)의 구성 및 용기(10) 교체시 얼라인 과정을 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 가스공급장치(1)는, 용기(10)의 상단에 구비된 밸브부로부터 상측으로 이격된 위치에 고정되도록 설치된 상부플레이트(211)를 포함하는 상부모듈(2), 상기 상부모듈(2)의 하부에 구비되고 수평방향 이송시 상기 용기(10) 측에 구비된 제1얼라인부(512; 도 7)와의 결합에 의해 상기 용기(10)의 얼라인이 이루어지는 제2얼라인부(351; 도 14)를 포함하되, 상기 상부모듈(2)에 대하여 수직방향으로 승강 이송이 가능한 하부모듈(3)을 포함하여 이루어진다.

상기 상부모듈(2)에는, 상기 하부모듈(3)의 수직방향 이송과 독립적으로 수직방향으로 이송가능하도록 구비되어 상기 밸브부의 상단에 구비된 핸들(50)을 회전시켜 상기 밸브부의 밸브를 개폐하기 위한 밸브개폐부(400)가 구비되어 있다.

도 7을 참조하면, 상기 용기(10)는 반도체장치 등의 가스소요처에 공급되는 공정 가스를 저장하여 공급하기 위한 구성으로, 용기(10)의 상부에는 상기 밸브부가 구비된다.

상기 밸브부는, 가스의 공급을 단속하기 위한 밸브(미도시)와, 상기 밸브의 일측에 구비되어 하부모듈(3)의 커넥터 체결부(330; 도 12)에 체결되는 밸브 커넥터(30)와, 상기 밸브 커넥터(30)를 덮는 커버(31)와, 상기 밸브를 개폐하는 밸브 셔터(미도시)와, 상기 밸브 셔터의 상부에 연결되어 회전됨에 따라 밸브 셔터를 승강시켜 밸브가 개폐되도록 하는 핸들(50)을 포함하여 구성된다.

상기 밸브부에는 고정블럭(510,520,530)이 결합되어 있다. 상기 고정블럭(510,520,530)에는 상기 제1얼라인부(512)가 구비되어 있다.

상기 고정블럭(510,520,530)은 상기 밸브부를 감싸는 제1고정블럭(510)과 제2고정블럭(520) 및 제3고정블럭(530)으로 이루어질 수 있다.

상기 제2고정블럭(520) 및 제3고정블럭(530)의 결합에 의해 상기 밸브부를 감싸게 되면, 상기 밸브부 중 상기 밸브 커넥터(30) 및 커버(31)가 상기 고정블럭(520,530)에 대하여 측방향으로 돌출되어 노출되고, 상기 밸브부 중 상기 핸들(50)이 상기 고정블럭(520,530)에 대하여 상방향으로 돌출되어 노출된다.

상기 제1고정블럭(510)은 Y축 방향의 길이를 갖는 사각통 형상으로 이루어지고, 상기 Y축 방향의 일측면에 상기 제2고정블럭(520)이 결합되고, X축 방향의 일측면에 상기 제1얼라인부(512)가 구비되어 있다.

상기 제1얼라인부(512)는 상기 X축 방향의 일측면에 오목하게 형성된 얼라인핀 삽입홈(512)으로 이루어질 수 있다.

도 14를 참조하면, 상기 제2얼라인부(351)는 후술하는 하부모듈(3)의 얼라인 블럭(350)에서 상기 얼라인핀 삽입홈(512)과 마주보는 방향인 X축 방향으로 돌출되어 수평방향의 길이를 갖는 얼라인핀(351)으로 이루어질 수 있다.

상기 얼라인핀(351)이 상기 얼라인핀 삽입홈(512)에 삽입되도록 함으로써 상기 용기(10)의 얼라인이 이루어진다.

본 실시예에서는 제1얼라인부(512)가 얼라인핀 삽입홈으로 이루어지고, 제2얼라인부(351)가 얼라인핀으로 이루어진 것으로 예시하였으나, 제1얼라인부를 얼라인핀으로 구성하고, 제2얼라인부를 얼라인핀 삽입홈으로 구성할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는 얼라인핀이 얼라인핀 삽입홈에 삽입되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 제1얼라인부와 제2얼라인부가 체결 또는 결합되는 것으로 구성할 수도 있다. 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부가 삽입, 체결, 결합되는 방식을 통칭하여 '결합'으로 정의한다.

상기 제1고정블럭(510)에는 상기 제1얼라인부(512)에 인접한 위치에 제1결합부(511)가 구비되어 있고, 상기 제1결합부(511)와 결합이 이루어지는 제2결합부(352)가 상기 하부모듈(3)의 얼라인 블럭(350)에 구비되어 있다.

상기 제1결합부(511)는 상기 제1고정블럭(510)에서 상기 제1얼라인부(512)가 형성된 면과 같은 면에 X축 방향으로 오목하게 형성된 고정홈(511)으로 이루어질 수 있다.

상기 제2결합부(352)는 상기 제2얼라인부(351)에 인접한 위치의 얼라인 블럭(350)에서 상기 제1결합부(511)를 향하여 돌출된 고정블럭 결합부재(352)로 이루어질 수 있다.

상기 고정블럭 결합부재(352)의 외측면에는 복수의 돌기(352a)가 구비되고, 상기 복수의 돌기(352a)는 내부에 구비된 스프링(미도시)에 의해 탄성지지되어 있다. 상기 고정홈(511)의 내부에는 상기 돌기(352a)가 삽입되는 돌기삽입홈(미도시)이 형성되어 있다. 상기 고정블럭 결합부재(352)가 상기 고정홈(511)에 삽입되면, 상기 돌기(352a)가 상기 돌기삽입홈에 삽입되어, 상기 고정블럭 결합부재(352)가 상기 고정홈(511)으로부터 빠짐이 방지되어, 상기 하부모듈(3)이 상기 제1고정블럭(510)에 결합된 상태를 유지할 수 있다.

상기 고정블럭 결합부재(352)를 고정홈(511)으로부터 빼내는 경우에는 에어(air)를 공급하여 상기 돌기(352a)가 상기 스프링의 탄성력을 극복하고 고정블럭 결합부재(352)의 표면으로부터 내측으로 들어가도록 하면, 상기 돌기(352a)가 상기 돌기삽입홈으로부터 빠져나온다. 따라서 상기 고정블럭 결합부재(352)가 고정홈(511)으로부터 빠질 수 있게 된다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 상부모듈(2)에는, 상부플레이트(211), 중간플레이트(212), 하부플레이트(213), 제1이송가이드(220), 제2이송가이드(230), 제3이송가이드(241,242), 밸브개폐부(400)가 구비되어 있다.

상기 상부플레이트(211)는 평판 형상으로 이루어진 것으로서, 도시되지 않은 캐비넷과 같이 위치가 고정된 상대물에 결합되어 있다.

상기 중간플레이트(212)도 평판 형상으로 이루어지되, 중간부가 높도록 단차진 형상으로 이루어진 것으로서, 상기 상부플레이트(211)의 하부에 이격되도록 구비되어 있다.

상기 하부플레이트(213)도 평판 형상으로 이루어지고, 상기 중간플레이트(212)의 하부에 이격되도록 구비되어 있다.

상기 제1이송가이드(220)는 상기 상부플레이트(211)와 중간플레이트(212) 사이에 구비되어, 상기 중간플레이트(212)와 제2이송가이드(230)와 하부플레이트(213)와 제3이송가이드(241,242)와 하부모듈(3) 및 밸브개폐부(400)를 포함하여 상기 중간플레이트(212)의 하부에 연결된 모든 부품을 수평방향인 Y축 방향(제1방향)으로 이송되도록 가이드하는 LM가이드로 이루어질 수 있다.

상기 제2이송가이드(230)는 상기 중간플레이트(212)와 하부플레이트(213) 사이에 구비되어, 상기 하부플레이트(231)와 제3이송가이드(241,242)와 하부모듈(3) 및 밸브개폐부(400)를 포함하여 상기 하부플레이트(231)의 하부에 연결된 모든 부품을 수평방향으로서 Y축에 직교하는 X축 방향(제2방향)으로 이송되도록 가이드하는 LM가이드로 이루어질 수 있다.

상기 하부플레이트(213)에는 Y축 방향의 양측면에 한 쌍의 이송가이드 결합플레이트(243,244)가 결합되어 있고, 상기 한 쌍의 이송가이드 결합플레이트(243,244)로부터 이격된 위치에 한 쌍의 이송가이드 지지부재(251,252)가 구비되어 있다.

상기 한 쌍의 이송가이드 결합플레이트(243,244)는 상기 하부플레이트(213)의 일측과 타측에 대향하도록 구비되어 있고, 상하 방향의 길이를 갖는 플레이트 형상으로 이루어져 있다.

상기 일측의 이송가이드 지지부재(251)와 타측의 이송가이드 지지부재(252)는 상하 방향의 길이를 갖는 직사각형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 상기 일측의 이송가이드 결합플레이트(243)와 타측의 이송가이드 결합플레이트(244)로부터 각각 Y축 방향의 외측으로 이격되어 구비된다.

상기 일측의 이송가이드 결합플레이트(243)와 이송가이드 지지부재(251) 사이, 상기 타측의 이송가이드 결합플레이트(244)와 이송가이드 지지부재(252) 사이에는 제3이송가이드(242)가 각각 구비되어 있다.

상기 일측의 이송가이드 지지부재(251)와 타측의 이송가이드 지지부재(252)의 하단부에는 Y축 방향의 길이를 갖는 직사각형 형상의 바닥플레이트(253)의 일측면과 타측면이 각각 결합되어 있다. 상기 바닥플레이트(253)의 하부에 상기 하부모듈(3)이 결합되어 있다.

상기 제3이송가이드(241,242)는 상기 한 쌍의 이송가이드 지지부재(251,252)와 바닥플레이트(253) 및 상기 바닥플레이트(253)에 결합된 하부모듈(3)을 일체로 수직방향으로 이송되도록 가이드하는 LM가이드로 이루어질 수 있다.

상기 제1 내지 제3이송가이드(220,230,241,242)에는 구동수단이 연결되지 않고, 작업자가 수동으로 이송할 수 있도록 가이드 기능만 한다. 즉, 작업자가 하부모듈(3)을 손으로 잡고 X축, Y축, Z축 방향으로 힘을 가하게 되면 힘이 가해진 방향으로 각각의 이송가이드를 따라 하부모듈(3)이 이송된다.

상기 제1이송가이드(220)와 제3이송가이드(241,242)에는 브레이크 기능을 하는 제동부가 구비될 수 있다.

상기 제1이송가이드(220)에 의해 가이드되어 제1방향으로 이송되는 경우 특정 위치에서 정지 상태를 유지하기 위한 브레이크 기능을 수행하는 수평방향 제동부(225)가 구비될 수 있다.

상기 제3이송가이드(241,242)에 의해 수직방향으로 이송되는 경우 특정 위치에서 정지 상태를 유지하기 위한 브레이크 기능을 수행하는 수직방향 제동부(260)가 구비될 수 있다.

상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)는 스프링(미도시)의 누르는 힘으로 LM가이드의 레일을 잡고 있는 상태에서는 제동력이 유지되고, 에어(air)를 공급하여 상기 스프링의 누르는 힘을 레일로부터 제거하면 제동력이 해제되는 것으로 구성할 수 있다.

상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)의 동작 신호를 인가하기 위한 스위치박스(270)가 구비될 수 있다.

상기 스위치박스(270)에는 상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)의 제동력 인가 및 해제를 위한 제1스위치(271), 후술하는 커넥터 체결부(330)와 커버 분리부(320)의 회전 및 정지를 위한 제2스위치(272)가 구비되어 있다. 상기 제1스위치(271)와 제2스위치(272)는 작업자가 손으로 작동시키는 방식으로 구성할 수도 있고, 솔레노이드 밸브와 같이 손으로 작동시키지 않고도 온/오프시키는 방식으로 구성할 수도 있다.

작업자가 상기 스위치박스(270)의 제1스위치(271)를 눌러 작동된 상태에서는 에어(air)의 공급에 의해 상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)의 제동력이 해제되어 하부모듈(3)이 제1이송가이드(220)와 제3이송가이드(241,242)에 의해 가이드되어 Y축 및 Z축 방향으로 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 작업자가 제1스위치(271)에서 손을 떼 스위치의 작동이 해제된 순간 스위치는 스프링의 힘에 의해 자동 복귀되어 상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)의 제동력이 인가되어 하부모듈(3)이 움직이지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.

상기 제2스위치(272)는 토글 스위치로 이루어질 수 있다. 상기 제2스위치(272)는 상기 커넥터 체결부(330)와 커버 분리부(320)를 정방향으로 회전시키거나, 역방향으로 회전시킬 수 있도록 구비되어 있다.

상기 하부모듈(3)의 상부와 상기 상부모듈(2)의 하부는 고정핀에 의해 결합되고, 상기 하부모듈(3)과 상부모듈(2) 중 어느 하나에는 적어도 하나의 가이드핀이 결합되고 나머지 하나에는 상기 가이드핀이 삽입되어 하부모듈(3)이 상기 고정핀을 회전 중심으로 회전 가능하도록 가이드핀 삽입구멍이 형성되도록 구성할 수 있다. 이와 같은 구성의 일례를 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13을 참조하면, 상기 바닥플레이트(253)의 중앙에는 고정핀(254)이 삽입되는 고정핀 삽입구멍(미도시)이 형성되어 있고, 상기 고정핀 삽입구멍의 양측부에는 한 쌍의 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)이 형성되어 있다.

상기 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)은 X축 방향의 길이를 갖는 장공(長孔)으로 이루어질 수 있다. 상기 한 쌍의 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)에는 한 쌍의 가이드핀(255,256)이 각각 삽입되어 있다.

상기 고정핀(254)과 가이드핀(255,256)의 머리부는 바닥플레이트(253)의 상부로 노출되고, 몸통부는 고정핀 삽입구멍과 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)에 각각 삽입되어 있으며, 하단부는 후술하는 하부모듈(3)의 상부하우징(311)에 나사 결합되어 있다. 상기 고정핀(254)은 상기 고정핀 삽입구멍을 통과하도록 삽입되어 있어 바닥플레이트(253)에 대하여 상대 회전이 가능하다.

상기 가이드핀 삽입구멍(253a,253b) 각각은 장공으로 이루어져 있어, 상기 가이드핀(255,256)은 상기 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)의 길이방향을 따라 이동가능하다. 또한, 상기 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)은 가이드핀(255,256)이 고정핀(254)을 중심으로 회전되도록 하기 위해 원호 형상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성하게 되면, 상기 하부모듈(3)은 상기 상부모듈(2)에 대하여 수평방향으로 회전 가능하게 된다. 즉, 작업자가 하부모듈(3)을 회전시키고자 하는 방향으로 힘을 가하게 되면, 하부모듈(3)이 고정핀(254)을 회전 중심으로 하여 회전하게 된다. 이 경우 상기 가이드핀(255,256)이 가이드핀 삽입구멍(253a,253b) 내에서 가이드되고, 가이드핀 삽입구멍(253a,253b)의 길이에 의해 회전각도가 제한된다.

이와 같이 상기 하부모듈(3)은 상기 상부모듈(3)에 대하여 수평 방향으로 회전되고, 이와 동시에 제1 내지 제3이송가이드(220,230,241,242)에 의해 X축, Y축, Z축 방향으로 직선 이동 가능하므로, 작업자가 손쉽게 얼라인을 할 수 있고, 정확한 얼라인이 가능하므로 얼라인시에 제1얼라인부(512)와 제2얼라인부(351)가 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

상기 밸브개폐부(400)는 상기 밸브부의 밸브를 개폐하기 위한 핸들(50)을 회전시킬 수 있도록 구비되어 있다.

상기 밸브개폐부(400)는 상기 핸들(50)이 내부공간(411)에 삽입되는 핸들결합부(410), 상기 핸들결합부(410)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 핸들구동부(420)를 포함한다.

상기 핸들결합부(410)의 내부에는 핸들(50)의 형상에 대응하도록 내측으로 돌출되어 핸들과 걸림되어 일체로 회전되도록 하는 복수의 핸들걸림부(412)가 형성되어 있다. 상기 핸들(50)이 내부공간(411)에 삽입된 상태에서 핸들구동부(420)를 구동하면, 핸들(50)이 회전하여 밸브부의 밸브가 개폐된다.

상기 밸브개폐부(400)를 수직방향으로 이송하기 위한 밸브개폐부 이송수단(미도시)이 구비된다. 상기 밸브개폐부 이송수단은 상기 제3이송가이드(241,242)와는 독립적으로 수직방향으로 이송되도록 구비되어 있다. 즉, 하부모듈(3) 전체는 제3이송가이드(241,242)에 의해 가이드되면서 수직방향으로 이동가능하고, 상기 하부모듈(3)에서 밸브개폐부(400)만 별도로 상기 밸브개폐부 이송수단에 의해 수직방향으로 이동가능하도록 되어 있다. 이를 위해 상기 밸브개폐부 이송수단은, 수직방향으로의 이송을 가이드하기 위한 제4이송가이드(430)와, 상기 제4이송가이드(430)를 따라 이송될 수 있도록 구동력을 제공하는 구동부(미도시)로 이루어질 수 있다. 상기 제4이송가이드(430)는 LM가이드로 이루어질 수 있다.

도 12를 참조하여 하부모듈(3)에 대해 설명한다.

상기 하부모듈(3)에는, 복수의 하우징(311,312,313,314)과 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)와 커넥터 체결부 이송수단(340)과 얼라인블럭(350)과 플러그모듈(360)과 개스킷 공급부(370)가 구비되어 있다.

상기 복수의 하우징(311,312,313,314)은, 상기 하부모듈(3)의 상부에 플레이트 형상으로 구비된 상부하우징(311), 상기 상부하우징(311)의 Y축 방향 양측에 각각 결합된 제1측면하우징(312)과 제2측면하우징(313), 상기 상부하우징(311)으로부터 하측으로 이격되고 양측이 상기 제1측면하우징(312)과 제2측면하우징(313)에 결합된 하부하우징(314)으로 이루어진다.

상기 상부하우징(311)에는 상부모듈(2)의 고정핀(254)과 가이드핀(255,256)의 하단부가 결합된다. 상기 상부하우징(311)과 제1,제2측면하우징(312,313) 및 하부하우징(314)은 상기 하부모듈(3)의 전후방을 제외하고 상부와 하부 및 양 측부를 둘러싸도록 구비되어 있다.

상기 커버 분리부(320)는 상기 밸브부에 구비된 밸브 커넥터(30)를 덮는 커버(31)를 상기 밸브 커넥터(30)로부터 분리한다.

상기 커버 분리부(320)는 상기 커버(31)가 내부에 삽입되도록 홈이 형성되어 있고, 상기 커버(31)가 상기 커버 분리부(320)의 홈에 삽입된 상태에서 회전수단(미도시)을 구동시켜 상기 커버 분리부(320)를 회전시키면, 상기 밸브 커넥터(30)로부터 상기 커버(31)가 분리된다. 이와 반대로 상기 커버 분리부(320)에 분리되어 있던 커버(31)를 상기 회전수단을 구동시켜 상기 밸브 커넥터(30)에 결합시킬 수 있다.

상기 커넥터 체결부(330)는 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터(331)를 상기 밸브 커넥터(30)에 연결할 수 있도록 구비되어 있다. 상기 커넥터 체결부(330)와 밸브 커넥터(30)가 연결된 상태에서 밸브(20)를 개방시키면, 용기(10) 내부의 가스가 밸브 커넥터(30)와 연결배관 커넥터(331)를 통해 가스 소요처에 공급된다.

상기 커넥터 체결부 이송수단(340)은 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)를 일체로 좌우 방향(Y축 방향)과 전후 방향(X축 방향)으로 이송한다. 상기 커넥터 체결부 이송수단(340)은, 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)를 일체로 전후 방향으로 이송시키기 위한 제1이송수단과, 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)를 일체로 좌우 방향으로 이송시키기 위한 제2이송수단으로 이루어질 수 있다.

상기 제1이송수단은 전후 방향을 따라 이송되도록 하기 위한 이송가이드와 에어(air)의 공급에 의해 이송력을 인가하기 위한 에어실린더로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2이송수단은 좌우 방향을 따라 이송되도록 하기 위한 이송가이드와 에어(air)의 공급에 의해 이송력을 인가하기 위한 에어실린더로 이루어질 수 있다.

상기 회전수단은, 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)를 회전시킨다. 상기 회전수단은, 회전력을 발생시키는 모터와 감속기를 포함하고, 상기 회전력을 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)에 전달하기 위한 회전전달부재를 포함한다.

상기 회전전달부재는 상기 회전력을 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)에 각각 전달하고, 상기 모터가 구동되면 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)가 동시에 회전하게 된다. 이와 달리, 상기 회전수단은 2개의 모터를 구비하고, 상기 2개의 모터를 이용하여 상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)가 각각 회전되도록 구성할 수도 있다.

상기 밸브개폐부 이송수단과 커넥터 체결부 이송수단(340)과 상기 회전수단을 포함하여 본 발명의 가스공급장치 전체를 제어하기 위한 제어부가 구비되어 있다.

상기 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)가 설치되도록, 전방과 후방이 개방되고 좌우와 상하를 둘러싸는 내부하우징(315)이 구비될 수 있다. 상기 내부하우징(315)은 하부하우징(314)의 상부에 결합될 수 있다.

상기 얼라인블럭(350)은 상기 내부하우징(315)의 전방 단부에서 돌출되도록 결합되어 있고, 대략 다면체 형상으로 이루어져 있다. 상기 얼라인블럭(350)의 전방면에는 제2얼라인부(351)인 얼라인핀(351)이 상기 밸브부를 향해 돌출된 형상으로 형성되어 있고, 상기 얼라인핀(351)의 측부에는 상기 제2결합부(352)인 고정블럭 결합부재(352)가 상기 밸브부를 향하여 돌출된 형상으로 형성되어 있다.

상기 플러그모듈(360)은, 밸브 커넥터(30)와 커넥터 체결부(330)가 체결되지 않은 상태에서 커넥터 체결부(330) 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 커넥터 체결부(330)에 결합되는 플러그(361), 상기 플러그(361)의 단부를 지지하기 위한 플러그 지지부재(362), 상기 플러그 지지부재(362)가 결합되어 지지되는 플러그 지지 하우징(363), 상기 플러그(361)와 플러그 지지부재(362) 및 플러그 지지 하우징(363)을 일체로 전후 방향으로 이송하기 위한 플러그 이송가이드(364), 상기 플러그 이송가이드(364)가 결합되어 지지되고 상기 제1측면하우징(312)에 결합된 플러그 모듈 지지대(316)를 포함하여 이루어진다.

상기 개스킷 공급부(370)는 용기(10)의 교체시 상기 연결배관 커넥터(331)에 새로운 개스킷을 장착하기 위한 것으로서, 개스킷(미도시)을 파지하는 개스킷 홀더(미도시), 복수의 개스킷을 수용하는 개스킷 수용부(미도시), 상기 개스킷 수용부에 수용된 개스킷을 상기 연결배관 커넥터(331)에 장착하기 위해 이송하는 개스킷 이송수단을 포함하여 이루어진다. 상기 개스킷 이송수단은 상기 개스킷 홀더에 개스킷이 파지된 상태에서 Y축 방향을 따라 왕복 이동하도록 구비되어 있다.

도 14 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 의한 가스공급장치의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 용기를 교체하기 위해 새로운 용기(10)를 용기 적재부(미도시) 위에 적재한다. 이 경우 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)는 제동이 이루어진 상태이므로, 하부모듈(3)은 Y축 방향 및 Z축 방향으로는 움직이지 않고 고정된 상태를 유지하고 있다.

그 다음 작업자가 제1스위치(271)를 누른다. 상기 제1스위치(271)를 누르고 있으면 상기 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)의 제동력이 해제되어 하부모듈(3)이 제1이송가이드(220)와 제3이송가이드(241,242)에 의해 가이드되어 Y축 및 Z축 방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 상태가 된다.

이 상태에서 작업자가 하부모듈(3)에 힘을 가하여 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향으로 움직여 도 14에 나타난 바와 같이, 제2얼라인부(351)가 제1얼라인부(512)와 마주보도록 얼라인이 이루어진다. 이 경우 제2결합부(352)가 제1결합부(511)와 마주보도록 위치하게 된다.

이와 같이 얼라인을 할 때 작업자가 하부모듈(3)에 수평방향으로 회전되도록 힘을 가하게 되면, 고정핀(254)을 회전 중심으로 하여 한 쌍의 가이드핀(255,256)이 가이드핀 삽입구멍(253a,253b) 내부에서 전후 방향으로 움직이게 되어 하부모듈(3)이 XY평면 상에서 회전되므로 제1얼라인부(512)와 제2얼라인부(351)의 정확한 얼라인이 이루어질 수 있다.

도 14의 상태에서 계속하여 작업자가 하부모듈(3)의 위치를 조절하여, 도 15에 나타난 바와 같이 얼라인핀(351)의 일부만 얼라인핀 삽입홈(512)에 삽입되도록 한다.

도 14의 상태와 도 15의 상태는 작업자의 연속적인 작업으로 인해 한 번의 동작으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 작업자가 하부모듈(3)을 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향으로의 이송과 함께 수평방향으로 회전시키면 제1얼라인부(512)와 제2얼라인부(351)를 손쉽게 얼라인시킬 수 있다.

한편, 얼라인핀(351)이 얼라인블럭(350)으로부터 돌출된 길이가 제2결합부(352)인 고정블럭 결합부재(352)가 얼라인블럭(350)으로부터 돌출된 길이보다 길게 형성되어 있어, 상기 얼라인핀(351)의 일부만 얼라인핀 삽입홈(512)에 삽입되면, 제1결합부(511)와 제2결합부(352)는 결합되지 않은 상태이고, 커버 분리부(320)와 커버(31)가 덮인 밸브 커넥터(30)가 대향하도록 위치하게 된다.

이와 같은 상태가 되면 작업자는 제1스위치(271)에서 손을 뗀다. 상기 제1스위치(271)에서 손을 떼면, 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)는 제동력이 인가되어 하부모듈(3)은 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동되지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 작업자는 제2스위치(272)를 조작하면 회전수단이 구동되어 상기 커버 분리부(320)가 회전된다. 상기 커버(31)의 형상이 일례로, 육각형으로 이루어져 있는 경우 상기 커버 분리부(320)의 홈도 그에 대응하도록 육각형으로 이루어지게 된다.

상기 커버 분리부(320)의 홈의 육각형과 커버(31)의 육각형의 위상이 일치되지 않은 상태에서, 상기 커버 분리부(320)의 홈 내부에 커버(31)를 삽입하기 위해 하부모듈(3)을 전진시키면, 커버 분리부(320)와 커버(31)의 충돌이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 작업자가 제2스위치(272)를 조작하여 커버 분리부(320)를 회전시키면서 하부모듈(3)을 전진시키면, 커버 분리부(320)의 홈과 커버(31)의 위상이 일치되는 순간 커버 분리부(320)와 커버(31)의 형합이 이루어져 충돌없이 결합이 가능해진다.

또한, 센서를 이용하여 커버(31)의 육각형 형상을 감지하여 커버 분리부(320)와의 위상을 일치시키는 방법도 있으나, 본 발명에 의하면 센서를 구비할 필요가 없다.

도 15의 상태에서 하부모듈(3)을 전방으로 더 밀면, 도 16에 나타난 바와 같이, 얼라인핀(351)의 전체가 얼라인핀 삽입홈(512)에 삽입되어 제1얼라인부(512)와 제2얼라인부(351)의 완전 결합 상태가 된다. 이 경우 제1결합부(511)에 제2결합부(352)가 삽입되어 돌기(352a)가 상기 돌기삽입홈에 삽입됨으로써 상기 제1결합부(511)와 제2결합부(352)의 결합이 이루어져 하부모듈(3)이 X축 방향으로 이동되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 커버 분리부(320)의 홈에 커버(31)가 삽입된다.

이와 같은 상태가 되면, 하부모듈(3)은 Y축과 Z축 방향으로의 이송은 수평방향 제동부(225)와 수직방향 제동부(260)에 의해 제동되고, X축 방향으로의 이송은 제1결합부(511)와 제2결합부(352)의 결합에 의해 제동되므로, X,Y,Z축 모든 방향에 대하여 고정된 상태를 유지할 수 있다.

도 16의 상태가 되면, 그 이후의 동작은 작업자가 동작 신호를 인가하여 제어부에 의해 자동으로 동작이 이루어진다.

상기 제어부에 의해 회전수단이 구동되어 커버 분리부(320)를 회전시킴과 동시에, 상기 제1이송수단을 구동하여 커버 분리부(320)를 후방으로 이동시키면, 커버(31)가 밸브 커넥터(30)로부터 분리된다.

상기 커버(31)가 밸브 커넥터(30)로부터 분리된 후 커넥터 체결부 이송수단(340)의 제2이송수단을 구동하면, 도 17에 나타난 바와 같이 커버 분리부(320)와 커넥터 체결부(330)가 일체로 Y축 방향을 따라 이동하여 커넥터 체결부(330)와 밸브 커넥터(30)가 마주보도록 위치하게 된다.

그 후 개스킷 이송수단을 구동하여 개스킷 홀더에 개스킷이 파지된 상태에서 Y축 방향을 따라 이송되어 밸브 커넥터(30)의 단부에 개스킷(371)이 위치하게 된다.

그 다음 커넥터 체결부 이송수단(340)의 제1이송수단을 구동하여 커넥터 체결부(330)를 전방으로 이송함과 동시에 회전수단을 구동하여 커넥터 체결부(330)가 회전하게 되면, 커넥터 체결부(330)의 연결배관 커넥터(331)에 밸브 커넥터(30)가 결합되고, 개스킷 이송수단을 구동하여 개스킷 홀더는 밸브 커넥터(30)로부터 벗어난 위치로 이동하게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 연결배관 커넥터(331)에 밸브 커넥터(30)가 결합된 상태에서, 밸브개폐부 이송수단의 구동부를 구동하면, 밸브개폐부(400)가 제4이송가이드(430)에 의해 가이드되어 수직방향으로 하향 이동하게 되고, 핸들결합부(410)의 내부공간(411)에 핸들(50)이 삽입된다.

상기 핸들결합부(410)에 핸들(50)이 삽입된 상태에서 핸들구동부(420)를 구동하면, 핸들(50)이 회전되어 밸브부의 밸브가 개방되고, 용기(10)에 수용된 가스가 가스소요처에 공급된다.

상기와 같은 구성에 의하면, 하부모듈(3)이 수직방향으로 승강 가능함과 동시에 수평방향 이송시 얼라인이 이루어지도록 함으로써 제1얼라인부와 제2얼라인부의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 하부모듈(3)이 상부모듈(2)에 대하여 회전 가능하도록 함으로써 얼라인이 보다 정확하게 이루어질 수 있다. 또한, 작업자가 용기(10)를 용기 적재부의 정확한 위치에 올려놓지 않더라도 용기의 정확한 얼라인이 이루어질 수 있으므로, 작업이 편리해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

1 : 가스공급장치 2 : 상부모듈
3 : 하부모듈 10 : 용기
20 : 밸브 30 : 밸브 커넥터
31 : 커버 50 : 핸들
211 : 상부플레이트 212 : 중간플레이트
213 : 하부플레이트 220 : 제1이송가이드
225 : 수평방향 제동부 230 : 제2이송가이드
241,242 : 제3이송가이드 243,244 : 이송가이드 결합플레이트
251,252 : 이송가이드 지지부재 253 : 바닥플레이트
253a,253b : 가이드핀 삽입구멍 254 : 고정핀
255,256 : 가이드핀 260 : 수직방향 제동부
270 : 스위치박스 271 : 제1스위치
272 : 제2스위치 311 : 상부하우징
312 : 제1측면하우징 313 : 제2측면하우징
314 : 하부하우징 315 : 내부하우징
316 : 플러그 모듈 지지대 317 : 지지블록
320 : 커버 분리부 330 : 커넥터 체결부
331 : 연결배관 커넥터 340 : 이송수단
350 : 얼라인블럭 351 : 제2얼라인부(얼라인핀)
352 : 제2결합부(고정블록 결합부재) 352a : 돌기
360 : 플러그모듈 361 : 플러그
362 : 플러그 지지부재 363 : 플러그 지지 하우징
364 : 플러그 이송가이드 370 : 개스킷 공급부
371 : 개스킷 372 : 개스킷 홀더
374 : 개스킷 이동수단 380 : 회전수단
400 : 밸브개폐부 410 : 핸들결합부
412 : 핸들걸림부 420 : 핸들구동부
510, 520, 530 : 고정블럭 511 : 제1결합부(고정홈)
512 : 제1얼라인부(얼라인핀 삽입홈) 600 : 액츄에이터
610 : 회전축 700 : 동력전달부
710 : 제1요크 720 : 제1십자축
730 : 튜브 731 : 요크부
740 : 스플라인 샤프트 741 : 요크부
750 : 제2십자축 760 : 제2요크
810 : 연결축 811 : 다각형부
820 : 웜 830 : 웜휠
840 : 제1평기어 850 : 제2평기어
860 : 제3평기어

Claims

용기 상단의 밸브부에 구비된 밸브 커넥터를 덮는 커버를 분리하는 커버 분리부;
가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위한 커넥터 체결부;
상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부와 이격되어 위치하는 고정부재;
상기 커버의 분리 및 상기 연결배관 커넥터를 상기 밸브 커넥터에 연결하기 위하여 상기 커버 분리부와 상기 커넥터 체결부에 회전 구동력을 제공하되, 상기 고정부재에 설치되어 상기 밸브 커넥터와 이격되어 구비되는 액츄에이터; 및
일단이 상기 액츄에이터의 회전축에 착탈 가능하게 결합되고 타단이 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부에 상기 회전 구동력을 전달하는 연결축에 착탈 가능하게 결합되는 플렉시블 샤프트로 이루어져, 상기 액츄에이터의 회전 구동력을 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부에 전달하는 동력전달부;
를 포함하는 가스공급장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결축의 단부에는 상기 동력전달부의 분리 시에 공구를 이용하여 회전 조작이 가능하도록 하는 다각형부가 형성된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결축으로 전달된 액츄에이터의 회전 구동력을 상기 커버 분리부 및 상기 커넥터 체결부로 전달하기 위해 상호 치합되는 복수의 기어를 더 포함하는 가스공급장치.
제6항에 있어서,
상기 복수의 기어는, 상기 연결축의 둘레에 결합된 웜과, 상기 웜에 치합되며 상기 연결축으로 전달된 회전 구동력의 회전방향을 직교하는 방향으로 변환하는 웜휠과, 상기 웜휠과 동일한 축에 결합되는 제1평기어와, 상기 제1평기어의 일측에 치합되며 상기 커버 분리부와 동일한 축에 결합되는 제2평기어, 및 상기 제2평기어의 일측에 치합되며 상기 커넥터 체결부와 동일한 축에 결합되는 제3평기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제1항에 있어서,
상기 밸브부로부터 상측으로 이격된 위치에 고정되도록 설치된 상부플레이트를 구비한 상부모듈; 및
상기 커버 분리부와, 상기 커넥터 체결부, 및 상기 밸브부에 구비된 제1얼라인부와의 결합에 의해 상기 용기와의 얼라인이 이루어지는 제2얼라인부를 포함하되, 상기 상부모듈에 대하여 수평방향 및 수직방향으로 이송이 가능한 하부모듈;
을 더 포함하고,
상기 커버가 상기 커버 분리부에 삽입되지 않은 상태에서, 상기 커버와 상기 커버 분리부가 대향하도록 얼라인하는 경우, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부의 일부가 결합될 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 제1얼라인부와 제2얼라인부 중 어느 하나는 수평방향의 길이를 갖는 핀 형상의 얼라인핀으로 이루어지고, 나머지 하나는 상기 얼라인핀이 삽입되는 얼라인핀 삽입홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 제1얼라인부는 상기 밸브부에 결합된 고정블럭에 구비되고;
상기 고정블럭에서 상기 제1얼라인부에 인접하게 구비된 제1결합부에 결합되도록 하기 위한 제2결합부가 상기 하부모듈에서 상기 제2얼라인부에 인접하게 구비되고;
상기 제2얼라인부가 상기 제1얼라인부 방향으로 이송되어, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부가 일부 결합 상태에서 완전 결합 상태로 되면, 상기 제1결합부와 제2결합부가 결합되어 상기 고정블럭과 상기 하부모듈의 결합 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제10항에 있어서,
상기 하부모듈에는 얼라인 블럭이 결합되고;
상기 제2결합부는 상기 얼라인블럭에 구비되어 상기 제1결합부를 향해 돌출된 고정블럭 결합부재로 이루어지고;
상기 제1결합부는 상기 고정블럭 결합부재가 삽입되도록 상기 고정블럭에 형성된 고정홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제10항에 있어서,
상기 커버 분리부를 회전시킨 상태에서, 상기 하부모듈을 상기 밸브부 방향으로 이송시키면, 상기 제1얼라인부와 제2얼라인부가 일부 결합 상태에서 완전 결합 상태로 되고, 상기 커버가 커버 분리부의 홈의 형상에 형합되면서 삽입되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 하부모듈은 상기 상부모듈에 대하여 수평 방향으로 회전과 동시에 직선 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 상부모듈에는,
상기 하부모듈이 수평방향 중 어느 하나인 제1방향으로 이송되는 것을 가이드하기 위해 구비된 제1이송가이드; 및
상기 하부모듈이 수평방향 중 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이송되는 것을 가이드하기 위한 제2이송가이드;
가 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제14항에 있어서,
상기 상부모듈에는,
상기 상부플레이트와 중간플레이트와 하부플레이트가 상부에서부터 하부로 서로 이격되도록 구비되고;
상기 상부플레이트와 중간플레이트 사이에 상기 제1이송가이드가 구비되고;
상기 중간플레이트와 하부플레이트 사이에 상기 제2이송가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 상부모듈에는 상기 하부모듈의 수직방향 이송을 가이드하기 위한 제3이송가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 하부모듈에는, 상기 커버 분리부와 커넥터 체결부를 일체로 상기 밸브부에 대하여 전후 방향과 좌우 방향으로 이송하기 위한 커넥터 체결부 이송수단, 상기 커버 분리부와 커넥터 체결부를 회전시키기 위한 회전수단이 구비되고;
상기 이송수단의 이송과 상기 회전수단의 회전을 제어하기 위한 제어부가 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.
제8항에 있어서,
상기 상부모듈에는, 상기 하부모듈의 수직방향 이송을 가이드하기 위한 제3이송가이드와, 상기 밸브부의 밸브를 개폐하기 위한 핸들을 회전시키기 위한 밸브개폐부와, 상기 밸브개폐부를 상기 제3이송가이드에 의한 수직방향 이송과 독립적으로 수직방향으로 이송하기 위한 밸브개폐부 이송수단이 구비된 것을 특징으로 하는 가스공급장치.