KR20110009636A - 포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치 및 이 장치를 이용하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포(梱包) 방법 - Google Patents

포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치 및 이 장치를 이용하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포(梱包) 방법 Download PDF

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Abstract

포장 완료 도가니의 핸들링을 사람의 손에게 의지하는 일 없이 기계를 통하여 실현되는, 포장 완료 도가니의 핸들링에 적절한 크레인 장치를 제공한다. 포장 완료된 석영 유리 도가니가 배치된 매달아 올리는 장소의 상방과 곤포용 컨테이너가 배치된 매달아 내리는 장소의 상방과의 사이의 경로 상을 왕복 운동 가능하도록, 또한 해당 경로로부터 상기 매달아 올리는 장소 및 매달아 내리는 장소의 각각에 있어서 상기 경로에 대해서 승강 가능하도록 설치되는 크레인 장치로서, 상기 승강 방향으로 연장되는 4개의 암을 가지고, 해당 4개의 암을 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍을 서로 진퇴 가능하도록 설치하고, 각 암은 선단에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부를 가지는 것으로 한다.

Description

포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치 및 이 장치를 이용하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포(梱包) 방법{Crane-type apparatus for handling packaged vitreous silica crucible and method for packing packaged vitreous silica crucible using the same}
본 발명은, 예를 들면 단결정 실리콘의 인상에 사용하는 석영 유리 도가니, 특히 포장 완료된 석영 유리 도가니의 반송에 기여하는 크레인 장치 및 그 장치를 이용하는 곤포(梱包, 수송을 위한 외부 포장) 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 석영 유리 도가니(이하, 단순히 도가니라고도 한다)는, 제조 후에 세정되고, 그 후 검사 과정을 거쳐서 포장되어 출시된다. 최근에는, 반도체 재료의 고순도화에 수반하여 그 제조에 직접 사용하는 도가니에 대해서도 오염을 최소한으로 억제하는 노력이 이루어지고 있다. 예를 들면, 도가니를 단결정 실리콘의 인상에 사용하려면, 초순수 등으로 더 세정하고 나서 사용에 제공하고 있다. 또한, 단결정 실리콘의 제조 효율을 높이는 관점에서, 도가니의 사이즈는 대형화하는 경향이 있으며, 이러한 대형 도가니 취급은 어려우며, 제조 후의 검사나 포장 공정에서 도가니의 오염, 특히 도가니 외주부에 잔존하는 분말이 내주부에 비집고 들어가는 오염을 일으키기 쉽다.
이러한 오염의 문제를 피하려면, 세정 후의 청정한 상태의 도가니가 사람의 손을 거치지 않고 기계적으로 포장되는 것이 좋지만, 대형의 도가니를 포장하는 것은 꼭 용이한 것은 아니다. 특히, 도가니의 내주부의 오염을 가능한 한 회피하는 것이 요구되지만, 도가니 전체를 단지 포장하는 것은, 도가니 외주의 부착물이 내주부에 들어갈 우려가 있고, 이 경우, 내주부를 청정한 상태로 유지할 수 없게 된다. 또한, 도가니 전체의 포장을 개봉한 후에 인상 장치에 설치할 때까지의 작업 중에 도가니 내부가 오염될 염려가 있다.
상기한 여러 문제를 해결하는 기술로서, 특허 문헌 1에는 도가니의 세정, 건조에 계속하여, 그 청정 도가니의 적어도 개구부를 자동적으로 씰 하고, 비닐제의 봉투 형상의 시트에 도가니를 삽입하여 더 포장할 수 있는, 도가니의 자동 세정 밀봉 장치가 제안되고 있다. 이 장치에 의해 도가니의 개구부를 씰 하여 해당 도가니를 포장하는 것을 기계적으로 실시하는 것에 의해, 포장한 도가니를 개봉한 후에 인상 장치에 설치할 때까지의 기간에 걸쳐서, 도가니의 내주부의 오염을 피할 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2001－10611호
여기서, 상기와 같이 포장된 도가니는, 예를 들면 골판지 상자나 나무 상자 등의 용기(컨테이너)에 수용하는 곤포를 거쳐서 출시되는 것이 일반적이다. 이 곤포는 폴리에틸렌제 봉투 등의 봉투에 넣은 도가니를 취급하는 것, 즉 봉투와의 사이에 미끄러지기 쉬운 도가니를 핸들링해야 하기 때문에, 2명 이상의 작업자가 도가니를 안고 컨테이너 내에 옮기는 사람의 손에 의한 작업이 기본이었다.
이 작업은, 특히 대형화한 도가니를 취급하려면 작업자로의 부하가 크고, 그 개선이 요구되고 있었다. 또한, 상기와 같이 도가니의 포장까지를 자동화한 결과, 포장 외측의 청정도도 상승하는데 반하여, 그 후의 곤포 작업을 사람의 손으로 행하여 오염을 유발하는 사태는 피하는 것이 바람직하므로, 이 점의 개선도 필요해지고 있었다.
여기서, 본 발명은 포장 완료된 도가니의 핸들링을 사람의 손에게 의지하는 것이 아니라, 기계를 통하여 실현되는 포장 완료 도가니의 핸들링에 적절한 크레인 장치 및 이 장치를 이용하는 포장 완료 도가니의 곤포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.
첫 번째로, 포장 완료된 석영 유리 도가니가 배치된 매달아 올리는 장소의 상방과 곤포용 컨테이너가 배치된 매달아 내리는 장소의 상방과의 사이의 경로 상을 왕복 운동 가능하도록, 또한 해당 경로로부터 상기 매달아 올리는 장소 및 매달아 내리는 장소의 각각에 있어서 상기 경로에 대해서 승강 가능하도록 설치되는 크레인 장치로서, 상기 승강 방향으로 연장되는 4개의 암을 가지고, 해당 4개의 암을 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍을 서로 진퇴(進退) 가능하도록 설치하고, 각 암은 선단에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치이다.
두 번째로, 포장 완료된 석영 유리 도가니를 크레인 장치에서 매달아 올려서 해당 크레인 장치를 사각기둥 형상의 곤포용 컨테이너까지 이동하여 해당 곤포용 컨테이너 내에 석영 유리 도가니를 매달아 내리는 경우에,　상기 크레인 장치로서, 상기 매달아 올리는 방향으로 연장되는 4개의 암을 가지고, 해당 4개의 암을 상기 곤포용 컨테이너의 네 귀퉁이에 대응하는 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍을 서로 진퇴 가능하도록 설치하고, 각 암의 선단에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부를 마련한 크레인 장치를 이용하여 상기 4개의 암을 상기 포장과 비접촉으로 하고, 또한 상기 돌출부에서 포장 완료된 석영 유리 도가니의 저면을 지지하는 것에 의해, 상기 매달아 올려서 이동 및 매달아 내리기를 실시하여 곤포용 컨테이너 내에 석영 유리 도가니를 적재하는 것을 특징으로 하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포 방법이다.
본 발명에 의하면, 특히 핸들링이 곤란한 포장 완료의 도가니에 적절한 크레인 장치를 제공할 수 있다. 따라서, 종래는 수작업을 피할 수 없었던 포장 완료 도가니의 곤포 작업을 해당 크레인 장치를 이용하여 기계화 하는 것이 가능하고, 작업 효율이 향상하는 것 외에 청정한 환경에서의 곤포 작업도 가능하게 되어, 포장의 외측에 있어서의 청정도를 유지하는 것에도 기여할 수 있다.
도 1은 크레인 장치의 배치 장소의 평면도이다.
도 2는 크레인 장치의 배치 장소의 측면도이다.
도 3은 크레인 장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 곤포용 컨테이너 내에 있어서의 크레인 장치의 암 및 돌출부의 동작을 나타내는 평면도이다.
도 5는 크레인 장치의 암 및 돌출부의 동작을 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 크레인 장치에 대하여 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
우선, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 크레인 장치(1)는, 포장 완료 도가니(2)가 배치된 매달아 올리는 장소(예를 들면, 포장 공정에서의 반송 컨베이어 종점)(3)의 상방과 곤포용 컨테이너(4)가 배치된 매달아 내리는 장소(예를 들면, 최종 곤포 공정에 도달하는 반송 컨베이어 중간점)(5)의 상방과의 사이의 경로(6) 상을 왕복 운동 가능하도록, 또한 해당 경로(6)에서 상기 매달아 올리는 장소(3) 및 매달아 내리는 장소(5)의 각각에서 상기 경로(6)에 대해서 승강 가능하도록 설치되어 있다.
해당 크레인 장치(1)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 매달아 올리는 장소(3) 및 매달아 내리는 장소(5)의 각각 설치한 지주(支柱)(60)의 사이에 레일(61)을 걸치고, 이 레일(61)에서 경로(6)를 형성하고, 이 레일(61) 상을 이동 기구(9)에서 왕복 운동 가능하도록 프레임(10)을 장착하고 있다.
해당 프레임(10)에는 승강 기구(11)를 통하여, 도 3에 나타낸 바와 같이, 도시된 예에서 서로 간격을 두어 적층한 3매의 지지판(12, 13 및 14)이, 프레임(10)에 대해서 승강 가능하도록 매달려 고정되어 있다. 지지판(12)과 지지판(13)의 사이에는 링크 기구(15a ~ 15d)를 배치하고, 또한 지지판(14) 상에 슬라이더(16a ~ 16d)를 설치하고, 이들 링크 기구(15a ~ 15d) 및 슬라이더(16a ~ 16d)를 통하여 상기 승강 방향으로 연장되는 4개의 암(17a ~ 17d)을 지지판에 장착하고 있다.
여기서, 4개의 암(17a ~ 17d)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 사각기둥 형상의 곤포용 컨테이너(4)의 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍 (17a 및 17c), 그리고 암 쌍(17b 및 17d)이, 링크 기구(15a ~ 15d) 및 슬라이더(16a ~ 16d)를 통하여 서로 진퇴 가능하도록 마련하는 것이 중요하다. 또한, 링크 기구(15a ~ 15d)는 모터(M)를 구동원으로 상기의 동작을 암(17a ~ 17d)에게 부여하고 있다. 또한, 암(17a ~ 17d)의 각각에는 그 선단에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부(18a ~ 18d)를 가지고, 또 암(17a ~ 17d)의 외주에는 쿠션재(19a ~ 19d)를 감아 놨다.
이렇게 구성된 크레인 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼, 포장 완료 도가니(2)를 매달아 올려서 사각기둥 형상의 곤포용 컨테이너(4)까지 이동하여 해당 곤포용 컨테이너(4) 내에 도가니(2)를 매달아 내릴 때에 사용한다.
크레인 장치(1)에 의한 포장 완료 도가니(2)의 매달아 올리기는, 우선 매달아 올리는 장소(3)에 크레인 장치(1)를 이동하고, 여기서 프레임(10)에서 승강 기구(11)를 통하여 지지판(12, 13 및 14)을 하강시킨다. 그 때, 모터(M)에서 링크 기구(15a ~ 15d)를 작동하여, 암(17a ~ 17d) 및 돌출부(18a ~ 18d)가 포장 완료 도가니(2)로 간섭하지 않는 위치까지 퇴피(退避)하게 한다. 암(17a ~ 17d) 선단의 돌출부(18a ~ 18d)가 포장 완료 도가니(2)의 재치면까지 하강한 단계에서 하강을 정지하고, 모터(M)에서 링크 기구(15a ~ 15d)를 작동하여, 도 5에 나타낸 바와 같이, 포장 완료 도가니(2)의 축심(軸心, 축 중심)을 향하여 암(17a ~ 17d)을 진행시키고, 돌출부(18a ~ 18d)를 포장 완료 도가니(2)의 저면 가장자리 부근에 접촉(當接)한 단계에서 암(17a ~ 17d)의 진행을 정지한다. 여기서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 암(17a ~ 17d)을 도가니의 포장과 비접촉으로 하는 것이, 포장 외측의 오염을 억제하는데 있어서 중요하다.
그 다음에, 프레임(10)을 향하여 승강 기구(11)를 통하여 지지판(12, 13 및 14)을 상승시키고, 4개의 암(17a ~ 17d)의 돌출부(18a ~ 18d)에서 사방으로부터 지지된 상태의 포장 완료 도가니(2)를 매달아 올린다. 그 후, 크레인 장치(1)를 곤포용 컨테이너(4)가 배치된 매달아 내리는 장소(5)까지 경로(6)에 따라 수평 이동한다. 이 매달아 내리는 장소(5)에 크레인 장치(1)가 도달한 후에는, 프레임(10)에서 승강 기구(11)를 통하여 지지판(12, 13 및 14)을 곤포용 컨테이너(4)를 향해 하강한다. 그 때, 암(17a ~ 17d)은 곤포용 컨테이너(4)의 네 귀퉁이에 대응하는 사각형의 정점에 배치되고 있기 때문에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 포장 완료 도가니(2)로 곤포용 컨테이너(4)와의 틈 중에서 최대의 틈 공간에, 암(17a ~ 17d)을 요령있게 수납할 수 있다. 그리고, 이 최대의 틈 공간에 암(17a ~ 17d)을 삽입하는 것에 의해, 도 4에 화살표로 가리키는 바와 같이, 암(17a ~ 17d)의 가동 범위를 크게 하는 것이 가능하게 되어, 도 5에 나타내는, 암(17a ~ 17d) 및 돌출부(18a ~ 18d)의 포장 완료 도가니(2)에 대한 진퇴가 가능하게 된다.
따라서, 암(17a ~ 17d)을 포장 완료 도가니(2)의 포장과 비접촉으로 하고, 또한 돌출부(18a ~ 18d)에서 포장 완료 도가니(2)의 저면을 지지하는 것이 실현된다. 또한, 암(17a ~ 17d)이 곤포용 컨테이너(4)의 네 귀퉁이에 수납되는 것에 의해, 곤포용 컨테이너(4)의 변의 길이를 수용 도가니의 개구 지름에 가깝게 할 수 있어, 곤포용 컨테이너(4)의 공간 절약화를 달성할 수 있다.
상기의 지지 형태 하에서 포장 완료 도가니(2)를 하강시키고, 해당 도가니(2)의 저면이 곤포용 컨테이너(4) 안쪽의 저면에 도달하면 하강을 정지하고, 그 다음에, 링크 기구(15a ~ 15d)를 작동하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 포장 완료 도가니(2)로부터 암(17a ~ 17d) 및 돌출부(18a ~ 18d)를 퇴피시킨다. 그 후, 승강 기구(11)를 통하여 지지판(12, 13 및 14)을 프레임(10)까지 상승시킨다.
한편, 포장 완료 도가니(2)가 수납된 곤포용 컨테이너(4)는, 예를 들면 반송 컨베이어에서 곤포 행정(行程)으로 이송되고, 여기서 컨테이너 개구를 막는 덮개의 장착이나, 그 후의 컨테이너에의 끈으로 묶기 등의 곤포가 실시되어 출시된다.
다음으로, 도 1에 나타내는 이 발명에 따른 포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치를 이용하여, 포장 완료 석영 유리 도가니를 곤포하는 경우의 석영 유리 도가니의 오염도에 대해서 조사했다. 또한, 비교예로서, 포장 완료 석영 유리 도가니를 종래와 같이 2명의 작업자에 의해 수작업으로 곤포하는 경우에 대해서도, 동일한 조사를 하였다.
석영 유리 도가니의 오염도는, 포장 완료 석영 유리 도가니를 곤포한 후에, 클린룸 안에서의 포장에서 석영 유리 도가니를 꺼내고, 도가니 내면에 점착 테이프를 붙인 다음에, 해당 테이프를 벗기고, 테이프의 점착부분에 부착된 부착물의 수를 눈으로 확인하고 단위 면적당의 개수를 합산하는 것에 의해 평가했다. 수작업에 의해 포장 완료 석영 유리 도가니를 곤포한 경우의 오염도를 100으로 지수화하고, 이 발명에 따른 크레인 장치에 의해 포장 완료 석영 유리 도가니를 곤포한 경우의 오염도를 상대값으로 산출하여 평가했다. 또한, 수치가 작을수록 오염도가 낮은 것을 나타낸다. 그 조사 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
표 1의 결과에서 분명한 것과 같이, 이 발명에 따르는 크레인 장치를 이용하는 것에 의해, 종래의 수작업에 의한 곤포와 비교하여, 석영 유리 도가니의 오염이 억제되었다. 또한, 기계적으로 석영 유리 도가니의 곤포가 가능해 진 것으로 인하여 곤포 작업의 합리화가 달성되었다.
1: 크레인 장치
2: 포장 완료 도가니
3: 매달아 올리는 장소
4: 곤포용 컨테이너
5: 매달아 내리는 장소
6: 경로
9: 이동 기구
10: 프레임
11: 승강기구
12, 13, 14: 지지판
15a ~ 15d: 링크 기구
16a ~ 16d: 슬라이더
17a ~ 17d: 암
18a ~ 18d: 돌출부(爪)
19a ~ 19d: 쿠션재

Claims (2)

  1. 포장 완료된 석영 유리 도가니가 배치된 매달아 올리는 장소의 상방과 곤포용 컨테이너가 배치된 매달아 내리는 장소의 상방과의 사이의 경로 상을 왕복 운동 가능하도록, 또한 해당 경로에서 상기 매달아 올리는 장소 및 매달아 내리는 장소의 각각에서 상기 경로에 대해서 승강 가능하도록 설치되는 크레인 장치로서,
    상기 승강 방향으로 연장되는 4개의 암을 가지고, 해당 4개의 암을 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍을 서로 진퇴(進退) 가능하도록 설치하고, 각 암은 선단(先端)에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치.
  2. 포장 완료된 석영 유리 도가니를 크레인 장치에서 매달아 올려서 해당 크레인 장치를 사각기둥 형상의 곤포용 컨테이너까지 이동하여 해당 곤포용 컨테이너 내에 석영 유리 도가니를 매달아 내리는 경우에,
    상기 크레인 장치로서, 상기 매달아 올리는 방향으로 연장되는 4개의 암을 가지고, 해당 4개의 암을 상기 곤포용 컨테이너의 네 귀퉁이에 대응하는 사각형의 정점에 배치함과 함께, 해당 사각형의 대각선상의 암 쌍을 서로 진퇴 가능하도록 설치하고, 각 암의 선단에 상기 암의 진행 방향으로 연장되는 돌출부를 설치한 크레인 장치를 이용하여 상기 4개의 암을 상기 포장과 비접촉으로 하고, 또한 상기 돌출부에서 포장 완료된 석영 유리 도가니의 저면을 지지하는 것에 의해, 상기 매달아 올려서 이동 및 매달아 내리기를 실시하여 곤포용 컨테이너 내에 석영 유리 도가니를 적재하는 것을 특징으로 하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포 방법.
KR1020100070675A 2009-07-22 2010-07-21 포장 완료 석영 유리 도가니용 크레인 장치 및 이 장치를 이용하는 포장 완료 석영 유리 도가니의 곤포(梱包) 방법 KR101227038B1 (ko)

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