KR20210033546A - 자동화 폐쇄 - Google Patents

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KR20210033546A
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그레고리 보레스
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엔테그리스, 아이엔씨.
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Abstract

유체 용기용 캡은 본체, 본체를 따라 활주 가능하고 환형 홈이 있는 액추에이터 링, 및 고정 상태 및 해제 상태를 갖고 액추에이터 링과의 접촉에 의해 해제 상태에 위치될 수 있는 복수의 래치를 포함한다. 유체 용기용 폐쇄 시스템은 캡, 및 캡의 래치에 의해 맞물리는 유체 용기에 부착된 립을 포함한다. 립은 유체 용기 또는 유체 용기에 연결된 어댑터의 일부와 일체화될 수 있다. 용기의 자동화된 취급 방법은 로봇 아암을 사용하여 캡의 액추에이터 링의 환형 홈과 맞물리게 하는 단계, 액추에이터 링을 구동하는 단계, 및 용기로부터 캡을 제거하는 단계를 포함한다. 방법은 캡과 로봇 아암의 맞물림을 통해 용기를 운반하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

자동화 폐쇄
본 개시내용은 전반적으로 유체를 수용하기 위한 인클로저에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 유체를 수용하기 위한 캡 및 폐쇄 시스템, 방법, 및 구성요소에 관한 것이다.
일부 제조 프로세스는 액체 화학 물질을 이용한다. 액체 화학 물질은, 예를 들어 산, 용매, 염기, 포토레지스트, 도펀트, 무기 용액, 유기 용액, 의약품 등을 포함할 수 있다. 그러한 화학 물질을 사용할 때, 저장, 운반, 및 궁극적으로 제조 프로세스 자체 중에 화학 물질을 적절하게 수용하기 위해 격납 시스템이 이용될 수 있다. 격납 시스템은 통상적으로 제자리에 나사 체결되어 나사부에 의해 연결된 캡으로 폐쇄된다.
본 개시내용은 전반적으로 유체를 수용하기 위한 인클로저에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 유체를 수용하기 위한 캡 및 폐쇄 시스템, 방법, 및 구성요소에 관한 것이다.
실시예에 따른 캡은 환형 홈을 갖는 액추에이터 링을 사용하여 구동되는 시스템을 사용한다. 환형 홈은 캡 또는 용기의 회전 위치에 관계 없이 액추에이터 링이 맞물리게 되도록 한다. 회전 애그노스틱 시스템(rotation-agnostic system)은 실시예에 따른 캡을 사용하는 유체 용기의 취급 자동화를 상당히 용이하게 한다. 실시예에 따른 캡을 사용하면, 예를 들어 반도체 제조에 사용되는 오버헤드 시스템과 같은 자동화된 재료 취급 시스템을 사용하여 유체 용기의 이동 및 개방이 자동화되게 된다.
유체 용기용 캡이 개시된다. 캡은, 복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치는 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치는 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -, 및 액추에이터 링을 포함한다. 액추에이터 링은 액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈 및 액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함한다. 구동 표면은 복수의 래치 각각의 일부를 누르며 복수의 래치는 해제 상태에 있다. 일 실시예에서, 복수의 래치는 3개 이상의 래치를 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 래치는 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 스프링을 각각 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 래치 각각은 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 탄성 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 본체는 폴리에테르 에테르 케톤 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 캡은 근거리 통신 태그를 더 포함한다. 일 실시예에서, 본체는 유체가 용기 안팎으로 통과할 수 있는 적어도 하나의 구멍을 더 포함한다. 일 실시예에서, 본체의 일부는 액추에이터 링의 내경보다 작은 외경을 갖는다.
유체 용기용 폐쇄 시스템이 개시된다. 폐쇄 시스템은 유체 용기에 부착된 립, 및 캡을 포함한다. 캡은, 복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치 각각은 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치 각각은 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -; 및 액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈 및 액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함하는 액추에이터 링을 포함한다. 액추에이터 링은, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르지 않는 적어도 제1 위치와, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르고 래치는 해제 상태에 있는 제2 위치 사이에서 본체를 따라 활주 가능하고, 복수의 래치는 고정 상태에 있을 때 립과 맞물린다. 일 실시예에서, 본체는 유체 용기와 대면하는 측면으로부터 유체 용기를 향해 연장되는 벽을 포함하고, 벽은 캡이 용기에 설치될 때 립 위에 끼워지도록 구성된다. 일 실시예에서, 립은 나사형 커넥터를 통해 용기에 부착된다. 일 실시예에서, 나사형 커넥터는 유체 용기의 내용물을 밀봉하도록 구성된 파손 가능한 밀봉부를 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 래치가 립과 맞물릴 때 본체의 일부가 밀봉부와 맞닿는다. 일 실시예에서, 립은 용기와 일체로 형성된다. 일 실시예에서, 본체는 유체가 용기 안팎으로 통과할 수 있는 적어도 하나의 구멍을 더 포함한다.
용기의 자동화된 취급 방법이 개시된다. 이 방법은 용기 캡의 액추에이터 링 상의 환형 홈을 로봇 아암과 맞물리게 하는 단계, 용기 캡의 본체에 대해 액추에이터 링을 구동하여 용기 캡의 본체 상에 배치된 하나 이상의 래치를 해제하는 단계, 및 용기로부터 용기 캡을 제거하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 로봇 아암을 통해 분배 헤드를 용기에 부착하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 오버헤드 재료 취급 시스템을 통해 용기를 운반하는 단계를 더 포함하고, 이 단계는 용기 캡을 오버헤드 재료 취급 시스템과 맞물리게 하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 용기 캡을 오버헤드 재료 시스템과 맞물리게 하는 단계는 용기 캡의 액추에이터 링의 이동을 제한한다. 일 실시예에서, 용기 캡을 오버헤드 재료 시스템과 맞물리게 하는 단계는 용기 캡의 본체로부터 연장되는 환형 돌출부와 맞물리게 하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 일부를 형성하고 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법이 실행될 수 있는 실시예를 예시하는 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 일 실시예에 따른, 유체 용기용 캡의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 유체 용기용 도 1의 캡의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 도 1의 유체 용기용 캡의 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 도 3의 A-A 선을 따라 취한, 도 1의 유체 용기용 캡의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 유체용 격납 시스템의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 5의 유체용 격납 시스템의 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 유체 용기용 분배 헤드의 분해도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 7의 유체 용기용 분배 헤드의 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 유체용 격납 및 분배 시스템의 분해 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 격납 시스템을 운반하기 위해 유체용 격납 시스템과 맞물리는 자동화된 재료 취급 시스템의 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 캡을 제거하기 위해 유체용 격납 시스템과 맞물리는 자동화된 재료 취급 시스템의 사시도이다.
도 12a 및 도 12b는 실시예에 따른, 각각 후퇴 및 전개 상태의 압력 로킹 시스템을 포함하는 유체 용기용 분배 헤드의 단면도이다.
동일한 참조 번호는 전체에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다.
본 개시내용은 전반적으로 유체를 수용하기 위한 인클로저에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 유체를 수용하기 위한 캡 및 폐쇄 시스템, 방법, 및 구성요소에 관한 것이다.
일부 제조 프로세스는 액체 화학 물질을 이용한다. 액체 화학 물질은, 예를 들어 산, 용매, 염기, 포토레지스트, 도펀트, 무기 용액, 유기 용액, 의약품 등을 포함할 수 있다. 그러한 화학 물질을 사용할 때, 저장, 운반, 및 궁극적으로 제조 프로세스 자체 중에 화학 물질을 적절하게 수용하기 위해 격납 시스템이 이용될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 유체 용기용 캡, 유체 용기용 폐쇄 시스템, 및 용기의 자동화된 취급을 위한 방법에 관한 것이다. 유체 용기용 캡은, 밀봉된 유체가 제조 프로세스에서 사용될 수 있는 제조 프로세스의 적절한 시간까지 유체 용기를 밀봉하는 데에 사용될 수 있다. 캡은 용기 상의 다른 밀봉부를 보호할 수 있다. 캡은 자동화된 재료 취급 시스템에 의해 캡의 자동화된 부착 또는 제거를 위해 구성될 수 있다. 캡은 임의의 방향에서 캡의 맞물림 및 유체 용기로부터 캡을 해제하기 위한 캡의 조작을 허용하는 피처를 포함할 수 있다. 캡은, 자동화된 재료 취급 시스템이 캡의 회전 배향, 유체 용기의 회전 배향, 또는 이들의 조합에 관계 없이 캡과 성공적으로 인터페이스하고 캡을 적용하거나 제거할 수 있도록 회전 애그노스틱이 되도록 구성될 수 있다. 캡의 회전 배향은 유체 용기의 오리피스에 수직인 축을 중심으로 한 캡의 회전 위치이다.
본 개시내용의 실시예는 캡의 본체를 따라 활주 가능하고 환형 홈을 갖는 액추에이터 링을 포함한다. 재료 취급 시스템은 액추에이터 링을 조작하기 위해 환형 홈과 맞물릴 수 있다. 액추에이터 링은 캡을 용기에 고정시키는 하나 이상의 래치를 작동하는 구동 표면을 포함할 수 있다. 또한, 일부 제조 프로세스는 청정실에서 수행된다. 그러한 환경에서, 자동화된 폐쇄는 캡, 자동화된 재료 취급 시스템 기계류, 또는 둘 모두의 부품의 인터페이스로부터 제거된 재료와 같은 오염물의 생성을 최소화해야 한다. 또한, 유체 용기는 재료 취급 시스템에 의해 이동 뿐만 아니라 개방 및 폐쇄될 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 캡을 개방하지 않고 재료 취급 시스템에 의한 캡의 맞물림을 허용하는 환형 돌출부를 포함한다. 본 개시내용의 실시예는 용기로부터 캡을 해제하는 데에 사용되는 액추에이터 링의 이동을 제한하는 방식으로 캡과 맞물리는 재료 취급 시스템을 포함한다.
유체는 전단 응력이 가해질 때 유동하거나 변형되는 물질을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 유체는, 예를 들어 액체를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유체 용기용 캡(100)의 사시도이다. 캡(100)은 본체(102) 및 액추에이터 링(104)을 포함한다. 액추에이터 링(104)은 환형 홈(106)을 포함한다. 일 실시예에서, 액추에이터 링(104)은 핑거 홈(108)을 포함한다. 본체(102)는 상부(110) 및 베이스(112)를 포함한다. 래치(114)는 본체(102)에 부착된다. 각각의 래치(114)의 부분(116)은 액추에이터 링(104)과 상부(110) 사이에서 본체로부터 멀리 연장된다.
캡(100)은 용기를 폐쇄하기 위해 도 5에 도시되고 아래에서 설명되는 유체 용기(506)와 같은 용기와 맞물릴 수 있다. 캡(100)은, 예를 들어 용기 내에 유체를 저장하도록 설치될 수 있다. 캡(100)은, 복수의 래치(114)를 갖는 본체(102) 및 본체(102)를 따라 활주 가능한 액추에이터 링(104)을 비롯하여 다수의 구성요소를 포함한다.
본체(102)는 대체로 원통형 형상을 가질 수 있다. 본체(102)의 부분(118)은 상부(110)와 베이스(112) 사이에 위치된다. 부분(118)은 도 2에서 볼 수 있다. 부분(118)은 액추에이터 링(104)의 내경보다 작은 외경을 갖는 대체로 원통형 형상을 가질 수 있다. 액추에이터 링(104)의 링 형상은 부분(118)을 둘러쌀 수 있다. 부분(118)의 외경이 액추에이터 링(104)의 내경보다 작기 때문에, 액추에이터 링(104)은 본체(102)의 부분(118) 위로 활주 가능할 수 있다. 도 4에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 본체(102)는 본체(102) 내부에 공동(402)을 포함하고 베이스(112)에서 개방될 수 있다. 공동(402)은 유체 용기의 립 또는 구멍과 같은 유체 용기의 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 본체(102)는, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속, 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene)(HDPE), 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone)(PEEK), 퍼플루오로알콕시 알칸(perfluoroalkoxy alkane)(PFA)과 같은 폴리머 재료, 또는 임의의 다른 적절한 용융 가공 폴리머, 및 이들의 조합으로 제조될 수 있다.
본체(102)는 상부(110)를 포함한다. 상부(110)는 디스크형일 수 있고, 본체(102)의 다른 부분, 예를 들어 액추에이터 링(104)이 둘러싸고 활주될 수 있는 본체(102)의 부분(118)의 외경보다 큰 외경을 가질 수 있다. 상부(110)는 액추에이터 링(104)이 상부(110) 위로 활주될 수 없도록 액추에이터 링(104)의 내경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다. 상부(110)는 상부(110)의 외경이 액추에이터 링(104)의 이동 경로를 방해하기 때문에 액추에이터 링(104)의 이동을 제한할 수 있다. 캡(100)이 고정되는 유체 용기(110)를 들어 올리고 이동시키기 위해 상부(110)의 외부 주연부는 자동화된 재료 취급 시스템에 의해 맞물릴 수 있다.
본체(102)는 베이스(112)를 포함할 수 있다. 베이스(112)는 중앙에 개구가 있고 상부(110) 반대쪽의 본체(102)의 단부에 위치되는 링형이다. 베이스(112)는 액추에이터 링(104)이 베이스(112) 위로 활주될 수 없도록 액추에이터 링(104)의 내경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다. 베이스(112)는 베이스(112)의 외경이 액추에이터 링(104)의 이동 경로를 방해하기 때문에 액추에이터 링(104)의 이동을 제한할 수 있다. 베이스(112)는, 예를 들어 도 2에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 216과 같은 하나 이상의 나사, 접착제 등을 통해 본체(102)에 고정된 별도의 피스일 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(112)는 액추에이터 링(104)이 본체(102)의 일부 둘레에 위치된 후에 본체(102)에 고정된다. 일 실시예에서, 베이스(112)는, 본체(102)의 나머지로부터 멀리 연장되고 캡(100)이 적용되도록 구성된 용기의 구멍 또는 립의 외경보다 큰 내경을 갖는 환형 돌출부를 더 포함한다. 이 환형 돌출부의 예는 아래에 설명되고 도 12a 및 도 12b에 도시된 1210이다.
래치(114)는 본체(102)에 부착된다. 래치(114)는 도 2의 분해도 및 아래의 대응하는 설명에서 상세히 설명된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 래치는 고정 상태에 있다. 고정 상태에서, 래치(114)는 캡(100)을 용기에 고정하기 위해 립과 같은 용기의 일부와 인터페이스하도록 위치 설정된다. 래치(114)는, 예를 들어 도 2에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 208과 같은 스프링에 의해 고정 상태로 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 래치(114)는 래치(114)의 일부와 본체(102) 사이에, 예를 들어 래치(114)를 수용하도록 구성된 본체(102)의 개구 또는 공간에 배치된 탄성 재료에 의해 고정 상태로 유지될 수 있다. 래치(114)는 다수의 세그먼트, 예를 들어 도 2에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 토글 세그먼트(200) 및 고정 세그먼트(202)를 포함할 수 있다. 세그먼트(200, 202)는, 예를 들어 도 2에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 세그먼트 핀(204)에 의해 함께 연결될 수 있다. 각각의 래치(114)는, 예를 들어, 도 2 및 도 4에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 메인 핀(206)에 의해 본체(102)에 연결될 수 있다. 래치(114)는, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)과 같은 폴리머 재료, 또는 임의의 다른 적절한 용융 가공 폴리머, 및 이들의 조합으로 제조될 수 있다.
각각의 래치(114)는 본체(102)로부터 멀리 연장되는 부분(116)을 포함한다. 일 실시예에서, 래치(114)가 고정 상태에 있을 때, 부분(116)은 본체(102)를 넘어 연장된다. 일 실시예에서, 액추에이터 링(104)과의 접촉은 부분(116)을 가압하여 스프링 또는 탄성 재료의 압축을 유발하고, 래치(114)를 래치(114)가 립과 같은 용기의 부분과 맞물리지 않는 해제 상태로 둘 수 있다.
액추에이터 링(104)은 본체(102)의 일부를 둘러싼다. 액추에이터 링(104)은 대체로 링형이다. 액추에이터 링(104)은 중앙에 개구를 가지며, 내경을 갖고 또한 외경을 갖는다. 액추에이터 링(104)은 본체(102)의 일부의 외경보다 큰 내경을 갖는다. 액추에이터 링(104)은, 예를 들어 부분(116)에서 래치(114)와 접촉하도록 구성된, 도 2 및 도 4에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 구동 표면(210)을 포함한다.
액추에이터 링(104)은, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)과 같은 폴리머 재료, 또는 임의의 다른 적절한 용융 가공 폴리머, 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 본체(102), 래치(114) 및 액추에이터 링(104)에 사용되는 재료는, 예를 들어, 액추에이터 링(104)이 본체(102)를 따라 그리고 래치(114) 위로 활주될 때 입자 오염물의 생성을 감소시키도록 서로의 양립성과 관련하여 선택될 수 있다.
액추에이터 링(104)은 환형 홈(106)을 포함한다. 환형 홈(106)은, 로봇 아암과 같은 자동화된 재료 취급 시스템의 일부를 수용하고 본체(102)를 따라 활주될 수 있도록 자동화된 재료 취급 시스템의 해당 부분에 의해 맞물리도록 구성된 홈이다. 일 실시예에서, 환형 홈(106)은 캡(100)의 회전 위치 또는 유체 용기 캡(100)이 부착되는 위치에 관계 없이 재료 취급 시스템에 의해 맞물릴 수 있다. 환형 홈(106)은 액추에이터 링(104)의 외부 표면에 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 액추에이터 링(104)은, 도 2 및 도 4에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 구동 표면(210)이 래치(114)의 일부를 누르지 않고 따라서 래치(114)가 고정 상태에 있게 하는 위치에 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 링(104)은 구동 표면(210)이 래치(114)와 접촉하는 위치로 활주될 수 있어, 래치(114)가 립과 같은 용기의 부분과 맞물리지 않는 해제 상태에 대응하는 위치에 래치(114)를 둘 수 있다. 일 실시예에서, 환형 홈(106)은, 캡이 함께 사용하도록 구성된 유체 용기의 오리피스에 수직인 축을 중심으로 한 캡(100)의 회전 배향에 관계 없이, 액추에이터 링(104)이, 예를 들어 회전 애그노스틱 방식으로 자동화된 재료 취급 시스템에 의해 본체(102)를 따라 작동되고 활주되게 한다.
액추에이터 링(104)은 핑거 홈(108)을 포함할 수 있다. 핑거 홈(108)은 액추에이터 링(104)의 외향 표면에 있는 하나 이상의 오목부일 수 있다. 핑거 홈(108)은 액추에이터 링(104) 둘레에 분포될 수 있다. 핑거 홈(108)은 액추에이터 링(104)을 파지 및 조작하기 위한 지점을 제공하도록 구성될 수 있다. 핑거 홈(108)은 또한, 예를 들어 캡(100)에 가해지는 기계적 힘으로 인한 변형에 대한 저항을 개선하기 위해 액추에이터 링(104)의 구조적 보강을 제공할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 유체 용기용 도 1의 캡(100)의 분해 사시도이다. 분해도에서, 액추에이터 링(104)은 본체(102)로부터 분리되어 구동 표면(210)을 볼 수 있다. 분해도에서, 본체(102)의 바닥(112)은 본체(102)로부터 분리되어 있고, 본체(102)의 나머지에 바닥(112)을 부착하는 데에 사용되는 나사(216)를 볼 수 있다. 분해도에서, 래치(114)는 본체(102)로부터 분리되어, 본체(102)의 리세스(214)가 보이도록 하고 래치(114)를 본체(102)에 연결하는 데에 사용되는 메인 핀(206)을 도시한다. 또한, 분해도는 토글 세그먼트(200), 고정 세그먼트(202), 및 토글 세그먼트(200)와 고정 세그먼트(202)를 연결하는 세그먼트 핀(204)으로 분리된 래치(114)를 도시한다. 분해도에서, 본체(102)의 부분(118)을 볼 수 있다.
도 2의 분해도에서 알 수 있는 바와 같이, 래치(114) 각각은 세그먼트 핀(204)에 의해 연결된 토글 세그먼트(200) 및 고정 세그먼트(202)를 포함할 수 있다. 래치(114)의 토글 세그먼트(200)는 본체(102)의 리세스(214)에 부분적으로 위치될 수 있다. 각각의 토글 세그먼트(200)의 일부는, 액추에이터 링(104)이 본체(102)를 따라 특정 위치에 있을 때, 액추에이터 링(104)의 구동 표면(210)에 의해 접촉될 수 있도록 본체(102)의 리세스(214)로부터 돌출될 수 있다. 토글 세그먼트(200)는 제1 단부가 제2 단부에 대해 경사진 세장형 형상을 가질 수 있다. 토글 세그먼트(200)는 메인 핀(206)이 토글 세그먼트(200)를 본체(102)에 연결하도록 하기 위한 하나 이상의 구멍을 가질 수 있다. 토글 세그먼트(200)는 세그먼트 핀이 토글 세그먼트(200)를 고정 세그먼트(202)에 연결하도록 하는 하나 이상의 구멍을 가질 수 있다. 토글 세그먼트(200)는 스프링(208) 또는 탄성 재료를 수용하도록 구성된, 리세스(214)로부터 돌출하는 부분 반대쪽의 개구 또는 공동을 포함할 수 있다.
래치(114)의 고정 세그먼트(202)는 고정 상태에 있을 때 캡(100)을 유체 용기에 고정시키도록 유체 용기와 맞물릴 수 있다. 고정 세그먼트(202)는 래치(114)가 해제 상태에 있을 때 유체 용기로부터 맞물림 해제될 수 있다. 본체(102)는 고정 세그먼트(202)가 본체(102)의 공동(402) 내로 돌출하게 하도록, 예를 들어 리세스(214)에 개구를 포함할 수 있다. 공동(402)은 도 4에 도시되고 아래에서 상세히 설명된다. 일 실시예에서, 고정 세그먼트(202)는 래치(114)가 고정 상태에 있을 때 공동(402) 내로 돌출한다. 고정 세그먼트(202)는 세장형 형상을 가질 수 있는데, 제1 단부는, 예를 들어 도 5에 도시되고 아래에 설명되는 립(504)에서, 용기, 예를 들어 도 5에 도시되고 아래에 설명되는 유체 용기(506)와 맞물리도록 구성된다. 고정 세그먼트는 제1 단부에 대향하는 제2 단부에 또는 그 근방에 하나 이상의 구멍을 가질 수 있으며, 이 구멍은 세그먼트 핀(204)이 고정 세그먼트(202)를 토글 세그먼트(200)에 연결하게 할 수 있다. 캡(100)이 조립되고 고정 상태에 있을 때, 고정 세그먼트(202)는 본체(102)를 통해, 리세스(214)로부터 개구를 통해 공동(402)으로 연장될 수 있다.
세그먼트 핀(204)은 토글 세그먼트(200)와 고정 세그먼트(202)를 연결한다. 세그먼트 핀(204)은 고정 세그먼트(202)가 토글 세그먼트(200)에 대해 회전하게 할 수 있어, 고정 세그먼트(202)는, 토글 세그먼트(200)의 이동에 대한 회전 구성요소가 있을 때에도, 예를 들어 액추에이터 링(104)의 구동 표면(210)이 토글 세그먼트(200)와 접촉하도록 이동될 때 선형으로 이동될 수 있다.
각각의 토글 세그먼트(200)는 메인 핀(206)에 의해 본체(102)에 연결될 수 있다. 토글 세그먼트 및 메인 핀(206)은, 예를 들어 본체(102)를 따른 액추에이터 링(104)의 위치로 인해 스프링(208) 및 액추에이터 링(104)의 구동 표면(210)에 의해 가해지는 힘의 균형에 기초하여 토글 세그먼트(200)가 메인 핀(206)을 중심으로 회전하게 하도록 구성될 수 있다. 토글 세그먼트(200)의 일부는 래치(114)를 구동시키도록 액추에이터 링(104)과의 접촉에 의해 눌려질 수 있다.
스프링(208)은 각각의 토글 세그먼트(200)와 본체(102) 사이에 위치된다. 스프링(208)은 토글 세그먼트(200)에 힘을 가하여 래치(114)를 고정 상태로 놓는다. 일 실시예에서, 고무와 같은 탄성 재료 피스가 스프링(208) 대신에 사용될 수 있다. 스프링(208)의 재료, 구성, 또는 이들의 조합은 토글 세그먼트(200)에 미리 결정된 힘을 제공하여 토글 세그먼트(200) 위의 액추에이터 링(104)의 구동 표면(210)의 이동에 대해 미리 결정된 저항을 제공하도록 선택될 수 있다. 미리 결정된 저항은, 예를 들어 재료 취급 시스템의 구동 메커니즘, 캡(100)이 함께 사용될 유체 용기의 질량 등에 기초할 수 있다.
구동 표면(210)은 액추에이터 링(104)의 위치에 기초하여 고정 상태와 해제 상태 사이에서 래치(114)의 상태를 변경하도록 구성된 액추에이터 링(104)의 내부 표면이다. 일 실시예에서, 구동 표면(210)은, 본체(102)의 일부의 외경보다 큰 내경을 갖지만 래치(114)의 고정 상태에 있을 때 본체(102)로부터 토글 세그먼트(200)의 돌출부를 포함하는 직경보다는 작은 내경을 갖는 메인 부분(212)을 포함한다. 구동 표면(210)은 액추에이터 링(104)의 내부 표면으로부터 메인 부분(212)까지 경사진 부분(214)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 링(104)이 이동될 때, 경사진 부분(214)은 메인 부분(212)이 토글 세그먼트(200)와 접촉할 때까지 래치(114)의 토글 세그먼트(200) 위로 이동된다. 메인 부분(212)과 토글 세그먼트(200) 사이의 접촉은 토글 세그먼트(200)를 구동하여 메인 핀(206)을 중심으로 회전시킨다.
도 2에 도시된 실시예에서, 베이스(112)는 나사(216)에 의해 본체(102)의 나머지에 연결된다. 일 실시예에서, 베이스(112)를 본체(102)의 나머지에 고정하기 위해 6개의 나사(216)가 사용된다. 실시예에서 상이한 수의 나사가 사용될 수 있다. 베이스(112)는 베이스(112)를 부착하기 전에 액추에이터 링이 본체(102) 위에 배치되게 하도록 본체(102)의 나머지와 별도로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 접착제와 같은 베이스(112)를 본체(102)의 나머지에 고정시키는 다른 방법이 사용된다. 일 실시예에서, 베이스(112)는 본체(102)의 나머지와 일체로 형성되고 액추에이터 링(104)은 베이스(112)와 상부(110) 사이의 본체(102) 둘레에 함께 결합되거나 달리 연결되는 부분으로 형성된다.
도 3은 일 실시예에 따른, 도 1의 유체 용기용 캡(100)의 평면도이다. 캡(100)의 상부(110)를 이 도면에서 볼 수 있다. 근거리 통신 디바이스(302)는 캡(100)의 상부(110)에, 예를 들어 캡(100)의 상부(110)의 중앙(300)에 수용될 수 있다. 캡(100)의 상부(110)의 외부 에지(304)는 캡(100)이 고정되는 유체 용기를 이동시키기 위해 재료 취급 시스템에 의해 맞물릴 수 있다. 캡(100) 상의 다른 위치가 유체 용기를 이동시키기 위해 재료 취급 시스템에 의해 맞물릴 수 있다.
근거리 통신 디바이스(302)는, 예를 들어 캡(100)이 부착된 유체 용기를 추적하고, 캡(100)의 위치 및 상태를 추적하는 등을 위해 캡(100)의 전자 인식을 허용한다. 근거리 통신 디바이스(302)는, 예를 들어 무선 주파수 식별(radio-frequency identification)(RFID) 태그, 근거리 통신(near-field communication)(NFC) 태그, 블루투스, 지그비 등일 수 있다. 근거리 통신 디바이스는 RFID 태그와 같은 비급전식 수동 통신 디바이스일 수 있다. 일 실시예에서, 근거리 통신 디바이스(302)는 급전식 통신 디바이스, 예를 들어 블루투스 또는 지그비 디바이스일 수 있고, 급전식 통신 디바이스에 전력을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른, 도 3의 A-A 선을 따라 취한, 도 1의 유체 용기용 캡(100)의 단면도이다. 도 4에 도시된 실시예에서, 래치(114)는 고정 상태에 있으므로, 예를 들어 유체 용기의 구멍 또는 그 근방의 립에서 유체 용기와 맞물릴 수 있다.
도 4의 단면도에서, 본체(102) 내의 공동(402)이 보인다. 공동(402) 내부에서, 본체(102)는 내부 표면(400)을 갖는다. 도 4의 단면도는 래치(114)의 고정 세그먼트(202)가 공동(402) 내로 돌출된 고정 상태의 캡(100)을 도시한다.
내부 표면(400)은 본체(102) 내의 공동(402) 내부의 캡(100)의 반경방향 중심에 위치된다. 내부 표면(400)은 평탄한 표면이다. 내부 표면(400)은 공동(402)으로의 본체(102)의 돌출부의 단부일 수 있다. 돌출부는, 예를 들어 형상이 원통형일 수 있으며, 내부 표면(400)은 원형의 평탄한 표면이다. 내부 표면(400)은 본체(102)의 베이스(112) 및 상부(110)에 평행할 수 있다. 캡(100)이 유체 용기에 고정될 때, 내부 표면(400)은 유체 용기의 구멍을 둘러싸는 밀봉부(예를 들어, 도 5에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 밀봉부(508))에 맞닿을 수 있다.
공동(402)은 본체(102) 내의 개방된 공간이다. 공동(402)은 유체 용기의 일부 또는 나사 어댑터, 예를 들어 도 5에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 나사 어댑터(502)와 같은, 유체 용기에 부착된, 도 5에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 나사 어댑터(502)를 수용하도록 크기 설정될 수 있다. 캡(100)이 고정 상태에 있을 때, 래치(114)의 고정 부분(202)은 공동(402) 내로 연장되어 유체 용기의 일부 또는 나사 어댑터(502)와 맞물려, 캡(100)을 유체 용기 또는 어댑터에 고정시킬 수 있다. 공동(402)의 개구는 단면이 원형일 수 있다. 본체(102)의 바닥(112)은 공동(402)에 대응하는 개구를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 일 실시예에서 본체(102)의 바닥(112)은 본체(102)의 나머지로부터 분리될 때 링형이다.
도 5는 일 실시예에 따른 유체용 격납 시스템(500)의 분해 사시도이다. 캡(100)은 구멍(512) 근방의 유체 용기(506)에 부착되어 위치된 나사 어댑터(502)와 맞물린다. 캡(100)은 립(504)에서 나사 어댑터(502)와 맞물린다. 나사 어댑터(502)는, 예를 들어 유체 용기(506)의 구멍(512) 또는 그 근방에 있는 나사 부분(510)에서의 나사식 연결을 통해 유체 용기(506)에 부착된다. 밀봉부(508)는 나사 어댑터(502)와 유체 용기(504) 사이에 배치될 수 있다.
나사 어댑터(502)는 립(504)을 포함한다. 나사 어댑터(502)는 나사 어댑터의 중심을 통해 연장되는 개방된 중심부를 갖고, 립(504)은 유체 용기(506)와 인터페이스하는 나사 반대쪽의 나사 어댑터(502)의 단부에서 이 개방된 중심부를 둘러싼다. 나사 어댑터(502)는 유체 용기(506)의 구멍(512) 또는 그 근방에서 나사 부분(510)과 인터페이스하는 립(504)을 갖는 단부 반대쪽에 있는 나사 어댑터(502)의 단부에서의 나사부를 통해 유체 용기(506)에 고정될 수 있다. 나사 어댑터(502)는 유체 용기(506)가 캡(100)과 함께 사용하도록 되게 하는 인터페이스를 제공한다. 나사 어댑터(502)는, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA)과 같은 폴리머 재료, 또는 임의의 다른 적절한 용융 가공 폴리머, 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 나사 어댑터(502) 또는 특히 나사 어댑터(502)의 립(504)에 사용되는 재료는 미세 재료의 생성을 감소시키기 위해 본체(102) 또는 래치(114)(도 2에 도시됨)의 고정 세그먼트(202)에 사용되는 재료에 기초하여 선택될 수 있다.
립(504)은 나사 어댑터(502)로부터의 환형 돌출부일 수 있다. 캡(100)의 복수의 래치(114)는 캡(100)이 나사 어댑터 상에 배치되고 래치(114)가 고정 상태에 있을 때 립(504)과 맞물려, 캡(100)과 립(504)이 서로에 대해 이동하는 것을 방지할 수 있다. 립(504)이 형상화될 수 있고, 캡(100)의 래치(114)는, 유체 용기(506)에 대한 캡(100)의 맞물림이 회전 애그노스틱이고 캡(100) 및 유체 용기(506)의 상대적인 회전 배향에 의존하지 않도록 배치될 수 있다.
유체 용기(506)는 유체를 저장하는 데에 사용되는 용기이다. 도 5의 실시예에 도시된 유체 용기는 보틀이다. 일 실시예에서, 유체 용기(506)는 캐니스터이다. 유체 용기(506)는 임의의 크기일 수 있고, 예는 4, 16, 100 또는 200 리터 용기와 같은 1 내지 400 리터의 용량을 갖는 용기를 포함한다. 이들 크기는 예이며 유체 용기(506)의 크기는 본 개시내용의 원리 내에서 이 목록을 넘어 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 유체 용기(506)는 보틀 또는 캐니스터 내에 위치되는 유체를 포함하는 백을 포함하여, 백-인-보틀(bag-in-bottle) 또는 백-인-캐니스터(bag-in-canister) 스타일 용기를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 유체 용기(506)는, 예를 들어 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 폴리올레핀과 같은 하나 이상의 플라스틱으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 유체 용기(506)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강 등과 같은 하나 이상의 금속으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 유체 용기(506)는 유리로 제조된다. 재료는 예이며 유체 용기(506)의 실제 재료는 본 개시내용의 원리 내에서 언급된 목록을 넘어 다양할 수 있음을 이해할 것이다.
유체 용기(506)는 유체 용기(506)의 구멍(512)을 둘러싸는 나사 부분(510)을 포함할 수 있다. 나사 부분(510)은 나사 어댑터(502)의 나사부와 맞물려 나사 어댑터(502) 및 따라서 립(504)을 유체 용기(506)에 고정시킬 수 있다.
밀봉부(508)는 격납 시스템(500)에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉부(508)는 유체 용기(506)의 구멍(512)에 있다. 구멍(512)은 유체 용기의 단부에 있는 개구로서, 유체가 용기에 들어가거나 나올 수 있도록 한다. 구멍(512)은 형상이 원형일 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서, 밀봉부(508)는 형상이 원형이고 구멍(512)에 대응한다. 밀봉부(508)의 크기 및 형상은 구멍(512)의 크기 및 형상에 기초하여 달라질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 밀봉부(508)는, 예를 들어 제조 프로세스 중에 유체가 분배될 때 제조 프로세스 동안 분배 장비에 의해 파열되는 것과 같은 파열 가능한 밀봉부일 수 있다. 밀봉부(508)는 이탈 밀봉부, 파손 밀봉부 등으로 지칭될 수 있다. 일 실시예에서, 캡(100)이 립(504)과 맞물릴 때, 캡(100)의 본체(102)의 내부 표면(400)(도 4)은 밀봉부(508)에 맞닿을 수 있다. 본체(102)의 내부 표면(400)이 밀봉부(508)에 맞닿을 때, 이는 밀봉부(508)에 대한 보호 및 기계적 지지를 제공하여, 재료 취급 중에, 특히 유체 용기(506)가 떨어지는 경우에 파손 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 5의 유체용 격납 시스템(500)의 단면도이다. 도 6에 도시된 실시예에서, 캡(100)은 립(504)과 고정 위치에서 래치(114)의 맞물림을 통해 나사 어댑터(502)에 연결된다. 도 6에 도시된 실시예에서, 나사 어댑터(502)는 유체 용기(506)의 나사 부분(510)과의 맞물림에 의해 유체 용기(506)에 연결된다. 따라서, 캡(100)은 유체 용기(506)의 구멍(512)의 폐쇄를 고정하고, 캡(100)은 본체(102)의 내부 표면(400)을 사용하여 밀봉부(508)를 추가로 지지할 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 캡(100)은, 예를 들어 립(504)의 내부측에서 나사 어댑터(502)와 인터페이스할 수 있도록 본체(102) 상에 위치 설정된 캡 O-링(602)을 포함한다. 캡 O-링은, 예를 들어 고무일 수 있다. 캡 O-링은 홈(604)에 위치될 수 있다. 홈(604)은 공동(402)과 대면하는 캡(100)의 내부 표면 둘레의 환형 홈일 수 있다. 홈(604)은 본체(102)의 상부(110) 및 베이스(112)에 평행할 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 나사 어댑터(502)는 나사 어댑터 O-링(606)을 포함한다. 나사 어댑터 O-링(606)은 나사 어댑터(502)에 형성된 홈(608)에 배치될 수 있다. 홈(608)은 나사 어댑터(502)가 유체 용기(506)와 맞물리는 나사 위의 나사 어댑터(502)의 내부 표면에 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 캡(100)의 본체(102)의 내부 표면(400)은 나사 어댑터(502)의 구멍 내로 돌출되어 유체 용기(506)의 구멍(512)에서 나사 어댑터(502)와 유체 용기(506) 사이에 위치된 밀봉부(508)에 맞닿는다. 내부 표면(400)은, 밀봉부(508)에 맞닿음으로써, 밀봉부(508)에 기계적 지지를 제공하여, 예를 들어 유체 용기(506)가 떨어지는 경우, 또는 재료 취급 시스템에 의한 유체 용기(506)의 이동과 같이 캡(100)이 부착된 동안 유체 용기(506)의 취급 중에 밀봉부(508)의 조기 파손을 방지한다.
도 7은 일 실시예에 따른, 유체 용기(예를 들어, 도 5의 506)용 분배 헤드(700)의 분해도이다. 분배 헤드(700)는 액추에이터 링(104), 베이스(112), 래치(114), 및 나사(216)를 포함하며, 이들 항목은 위에서 설명되고 위에서 설명된 구성 컴포넌트를 포함한다. 분배 헤드(700)는 분배 헤드 본체(702)를 포함한다.
분배 헤드 본체(702)는 분배 출구(704)를 포함한다. 분배 출구(704)는 유체가 분배 헤드(700) 밖으로 유동하게 하는 구멍이다. 분배 출구(704)는, 위에서 도시되고 상세히 설명된 유체 용기(506)와 같이, 분배 헤드(700)가 부착된 유체 용기 밖으로 유체의 통과를 허용하도록 구성된 분배 헤드 본체(702)를 통한 채널의 단부일 수 있다. 분배 출구(704)는 유체 용기(506)와 같은 유체 용기와 인터페이스하는 단부의 반대쪽, 분배 헤드(700)의 상부 단부 상에 위치된다. 분배 출구(704)는 분배 헤드(700)의 반경방향 중심을 통과하는 채널로부터의 연장부일 수 있다. 분배 출구(704)는 나사형 또는 퀵 해제 커넥터와 같은 커넥터(706)에 의해 둘러싸여, 반도체 제조 디바이스와 같은 유체 용기로부터 유체를 소비하는 디바이스에 분배 출구(704)를 연결하게 한다.
도 7에 도시된 실시예에서, 분배 헤드 본체(702)는 유체 입구(708)를 더 포함한다. 유체 입구(708)는 유체, 예를 들어 공기가 분배 헤드(700)가 연결된 유체 용기로 이동하게 할 수 있는 구멍이다. 유체 입구(708)는 유체 용기(506)와 같은 유체 용기와 인터페이스하는 단부의 반대쪽, 분배 헤드(700)의 상부 단부 상에 위치된다. 유체 입구(708)는 분배 헤드(700)의 반경방향 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 유체 입구(708)로부터의 유체는, 예를 들어 백 내에 저장된 유체의 분배를 용이하게 하도록 백의 외측에 있는 백-인-캐니스터 또는 백-인-보틀 유체 용기 내의 일부를 가압하는 데에 사용될 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 실시예에 따른 분배 헤드의 단면도이다. 전술한 바와 같은 액추에이터 링(104), 바닥(112), 래치(114), 및 분배 헤드 본체(702)를 도 8의 도면에서 볼 수 있다.
분배 헤드 본체(702)는 돌출부(800)를 포함한다. 채널(802)은 돌출부(800)를 포함하는 분배 헤드 본체(702)를 통해 형성된다. 채널(802)은 돌출부(800)로부터 분배 출구(704)로 분배 헤드 본체(702)를 통한 유체 경로를 제공한다.
도 9는 일 실시예에 따른, 유체용 격납 및 분배 시스템(900)의 분해 사시도이다. 격납 및 분배 시스템(900)은 전술한 바와 같은 분배 헤드(700), 립(504)이 있는 나사 어댑터(502), 밀봉부(508), 및 나사 부분(510)과 구멍(512)을 갖는 유체 용기(506)를 포함한다.
격납 및 분배 시스템(900)이 조립될 때, 돌출부(800)(도 8에 도시된 바와 같이, 도 9의 관점에서는 도시되지 않음)는 밀봉부(508)를 관통하여 밀봉부(508)를 파열시키고 유체가 유체 용기(506)로부터 채널(802)을 통해 도 7에 도시된 분배 출구(704)로 제거되게 한다. 일 실시예에서, 유체 용기(506)는 백-인-보틀 또는 백-인-캐니스터 용기이고, 돌출부(800)는 보틀 또는 캐니스터 내의 백에 들어간다.
도 10은 격납 시스템을 운반하기 위해 유체용 격납 시스템, 예를 들어 도 5에 도시된 500과 맞물리는 자동화된 재료 취급 시스템(1000)의 사시도이다. 자동화된 재료 취급 시스템(1000)은 2개 이상의 로봇 아암(1002)을 포함할 수 있다. 로봇 아암(1002)은 각각의 아암으로부터 연장되는 맞물림 부분(1006)을 가질 수 있다. 맞물림 부분(1006)은 환형 홈(106)의 높이보다 작은 높이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 자동화된 재료 취급 시스템(1000)은 3개의 로봇 아암(1002)을 포함한다. 일 실시예에서, 자동화된 재료 취급 시스템은 적어도 하나의 프로브(1004)를 포함한다. 프로브(1004)는 둥근 단부를 갖는 원통형일 수 있으며 수직 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 자동화된 재료 취급 시스템(1000)은 각각의 로봇 아암(1002)에 대한 프로브(1004)를 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 로봇 아암(1002)은, 예를 들어 연장 부분이 외부 에지(304)에 그리고 그 아래에 위치되도록 위치 설정됨으로써 캡(100)의 상부(110)와 맞물릴 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 로봇 아암(1002)은 액추에이터 링(104)과 맞물리는 일 없이 캡(100)과 맞물릴 수 있다. 액추에이터 링(104)이 기본 위치에 있는 상태에서, 래치(114)는 유체 용기(506) 또는 나사 어댑터(502)의 립(504)(도 5)과 맞물리고, 캡(100)은 유체 용기 또는 나사 어댑터(502)에 고정된 상태로 유지된다. 이 구성에서, 로봇 아암(1002)과 캡(100)의 맞물림은 전술한 유체 격납 시스템(500)과 같은 유체 격납 시스템이 자동화된 재료 취급 시스템(1000)의 적어도 일부의 이동에 의해 이동되게 하고, 예를 들어 저장 위치로부터 유체 용기(506)에 수용된 유체를 사용할 제조 디바이스로 운반되게 한다. 일 실시예에서, 로봇 아암(1002)의 맞물림 부분(1006)은 캡(100)의 상부(110)와 맞물릴 때 액추에이터 링(104)의 이동을 제한하도록 크기 설정된다. 예를 들어, 맞물림 부분(1006)의 높이는, 맞물림 부분이 상부(110)의 외부 에지(304) 아래에 있을 때, 액추에이터 링(104)의 이동을 물리적으로 방해하도록 될 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 링(104)의 이동 제한은 로봇 아암(1002)이 캡(100)과 맞물리는 동안 액추에이터 링(104)이 래치(114)를 구동시키는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 로봇 아암(1002)은 유체 격납 시스템(500)을 이동시키기 위해 바닥(112)에서 캡(100)과 맞물릴 수 있다. 일 실시예에서, 이동 동작은 전술한 캡(100)과의 맞물림에 따라 캡(700)과 맞물림으로써 전술한 격납 및 분배 시스템(900)과 같은 격납 및 분배 시스템에서 수행될 수 있다.
프로브(1004)는 캡(100)에 대한 로봇 아암(1002)의 위치를 결정하는 데에 사용되어, 예를 들어 로봇 아암(1002)의 위치가 도 10에 도시된 이동 동작 중에 캡(100)의 액추에이터 링(104)과 맞물리지 않도록 되는 것을 보장하거나, 또는 도 11에 도시되고 아래에서 상세히 설명되는 캡 제거 동작에서 액추에이터 링(104)과의 맞물림을 보장할 수 있다. 프로브(1004)는, 예를 들어 스프링 장착형이고, 로봇 아암(1002)의 위치를 결정하기 위해 프로브(1004)의 팁(1008)과 캡(100)의 상부(110)의 접촉으로 인한 스프링력을 사용할 수 있다.
도 11은 캡을 제거하기 위해 유체용 격납 시스템과 맞물리는 자동화된 재료 취급 시스템(1000)의 사시도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 자동화된 재료 취급 시스템(1000)의 로봇 아암(1002)은 환형 홈(106)에서 캡(100)의 액추에이터 링(104)과 맞물린다. 환형 홈(106)에서 액추에이터 링(104)과 맞물림으로써, 로봇 아암(1002)은 캡(100) 또는 유체 용기(506)와 같은 유체 용기의 회전 배향에 관계 없이 액추에이터 링(104)을 작동시킬 수 있다. 이 맞물림은 로봇 아암(1002)이 액추에이터 링(104)을 조작하게, 예를 들어 캡(100)의 본체(102)를 따라 액추에이터 링(104)을 활주시키게 하여 래치(114)를 구동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 아암(1002)의 맞물림 표면(1006)은 환형 홈(1006)과 정합하도록 크기 설정되고 형상화된다. 로봇 아암은 환형 홈(106)에서의 그 맞물림으로 인해 캡(100)에 대한 임의의 회전 위치에서 액추에이터 링(104)과 맞물릴 수 있다.
프로브(1004)는 로봇 아암(1002)이 액추에이터 링(104)의 환형 홈(106)과 맞물리도록 캡(100)에 대한 로봇 아암(1002)의 위치를 검출하는 데에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 프로브(1004)는 또한 액추에이터 링(104)이 래치(114) 및 래치(114)를 제자리에 유지하는 스프링(208)(도 2) 또는 탄성 재료에 의해 제공된 저항을 넘어 활주되는 것을 용이하게 하기 위해 캡(100)의 상부(110)를 누르는 데에 사용될 수 있다. 프로브(1004)는, 예를 들어 스프링 장착형이고, 로봇 아암(1002)의 위치를 결정하기 위해 프로브(1004)의 팁(1008)과 캡(100)의 상부(110)의 접촉으로 인한 스프링력을 사용할 수 있다. 프로브(1004)는 또한 해당 스프링력을 사용하여 상부(110)를 눌러, 로봇 아암(1002)에 의한 본체(102)를 따른 액추에이터 링(104)의 이동을 용이하게 할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 액추에이터 링(104)은 본체(102)를 따라 상부(110)를 향해 수직으로 상향 활주되어 래치(114)를 구동시킨다. 따라서, 래치(114)는 나사 어댑터(502)의 립(504)(도 5; 도 11의 관점에서는 보이지 않음)으로부터 맞물림 해제되어, 캡(100)이 유체 용기(506)로부터 제거되게 한다. 캡(100)은, 예를 들어 래치(114)가 액추에이터 링(104)의 이동에 의해 해제되고 나면 로봇 아암(1002)과의 맞물림을 통해 캡(100)을 들어 올림으로써 제거될 수 있다. 이 동작은, 예를 들어, 분배 헤드(700)와 같은 분배 헤드를 유체 용기(506)에 부착하기 전에 제조 디바이스에서 수행될 수 있다. 이 동작은 또한 분배 헤드(700)가, 예를 들어 나사 어댑터(502)의 립(504)을 통해 유체 용기(506)에 부착될 때 수행되어 유체 용기(506)로부터 분배 헤드(700)를 제거할 수 있다. 분배 헤드(700)는, 예를 들어 유체 용기(506)에서 유체가 비워졌을 때 또는 유체 용기(506)로부터의 유체를 사용하는 제조 프로세스의 종료시에 유체 용기(506)로부터 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 자동화 폐쇄는 압력 구동식 로킹 시스템을 가질 수 있다. 도 12a 및 도 12b는 압력 구동식 로킹 장치(1202)를 포함하는 압력 구동식 로킹 시스템을 갖는 분배 헤드(1200)의 실시예를 도시한다. 압력 구동식 로킹 장치(1202)의 수는 다양할 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예는 2개의 압력 구동식 로킹 장치(1202)를 포함한다. 일 실시예에서, 3개의 압력 구동식 로킹 장치(1202)가 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 구동식 로킹 장치(1202)의 수는 래치(114)의 수와 동일할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 압력 구동식 로킹 장치(1202)를 포함하는 분배 헤드(1200)를 도시한다. 캡(100)과 같은 실시예는 유사하게 압력 구동식 로킹 장치(1202)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
각각의 압력 구동식 로킹 장치(1202)는 오리피스(1204) 및 로킹 부재(1206)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 오리피스(1204)는, 위에서 설명되고 도 5 및 도 9에 도시된 유체 용기(506)와 같이 분배 헤드(1200)가 부착되는 유체 용기의 내부와 유체 연통한다. 일 실시예에서, 오리피스(1204)는 유체 용기의 내용물과 동일한 압력을 받을 수 있다. 오리피스(1204)에 의해 받는 압력은 로킹 부재(1206)의 위치를 제어하는 데에 사용될 수 있다.
로킹 부재(1206)는, 로킹 부재(1206)가 압력 구동식 로킹 장치(1202)로부터 액추에이터 링(104)이 활주되어 래치(114)를 구동시키고 분배 헤드(1200)를 유체 용기로부터 해제하는 경로로 연장되는 로킹 위치 및 로킹 부재(1206)가 액추에이터 링(104)의 경로로 연장되지 않는 해제 위치를 갖도록 구성될 수 있다. 도 12a 및 도 12b는 래치(114)를 가로지르지 않는 선을 따른 단면도이며, 따라서 도 12a 및 도 12b에서는 보이지 않는다.
도 12a에서, 로킹 부재(1206)는 해제 위치에 있고 압력 구동식 로킹(1202) 내에 있기 때문에 보이지 않을 수 있다.
도 12b에서, 로킹 부재(1206)는 로킹 위치에 있고 압력 구동식 로킹 장치(1202)로부터 액추에이터 링(104)의 경로로 외향 연장된다. 로킹 부재(1206)는 압력 구동식 로킹 장치(1202) 내의 채널 내에 위치될 수 있다. 로킹 부재(1206)의 위치는, 예를 들어 압력 구동식 로킹 장치(1202) 내에 위치된 스프링 및/또는 탄성 재료, 및 예를 들어 채널을 통한 오리피스(1204)와 유체 연통에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 오리피스(1204)와의 유체 연통에 의해 받는 압력은 스프링 및/또는 탄성 부재로부터의 힘에 의해 상쇄되는 힘을 로킹 부재(1206)에 가하여, 압력이 선택된 값을 초과할 때, 로킹 부재(1206)가 액추에이터 링(104)의 이동을 차단하고 압력이 선택된 값을 초과하는 한 분배 헤드(1200)가 유체 용기로부터 제거되는 것을 방지한다. 스프링 및/또는 탄성 재료는 선택된 압력 값에 기초하여 힘의 양을 제공하도록 선택될 수 있다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 분배 헤드(1200)는 베이스(112)로부터 연장되는 환형 돌출부(1210)를 더 포함한다. 환형 돌출부(1210)는 베이스(112)의 외부 주연부에 형성되고 본체(102)로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 환형 돌출부(1210)는 위에서 설명된 나사 어댑터(502)와 같은 나사 어댑터의 외경, 및/또는 위에서 설명된 구멍(512)과 같은 유체 용기의 구멍보다 큰 내경(1212)을 갖는다. 환형 돌출부(1210)는, 분배 헤드(1200)가, 예를 들어 그 고정 상태에서 래치(114)에 의해 유체 용기에 부착될 때 506과 같은 유체 용기와 접촉하도록 구성될 수 있다. 환형 돌출부(1210)는, 예를 들어 분배 헤드(1200)의 좌우 흔들림 또는 이동을 감소시킬 수 있다.
양태들:
양태 1-8 중 어느 하나는 양태 9-15 또는 16-20 중 어느 하나와 조합될 수 있다는 점에 유의한다. 양태 9-15 중 어느 하나는 양태 16-20 중 어느 하나와 조합될 수 있다.
양태 1: 유체 용기용 캡으로서:
복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치는 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치는 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -, 및
액추에이터 링을 포함하고, 액추에이터 링은:
액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈; 및
액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함하며,
액추에이터 링은, 구동 표면이 복수의 래치 각각의 일부를 누르지 않는 적어도 제1 위치와, 구동 표면이 복수의 래치 각각의 일부를 누르고 복수의 래치는 해제 상태에 있는 제2 위치 사이에서 본체를 따라 활주 가능한, 캡.
양태 2: 양태 1에 있어서, 복수의 래치는 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 스프링을 각각 포함하는, 캡.
양태 3: 양태 1 또는 2에 있어서, 복수의 래치는 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 탄성 재료를 각각 포함하는, 캡.
양태 4: 양태 1-3 중 어느 하나에 있어서, 본체는 폴리에테르 에테르 케톤 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 캡.
양태 5: 양태 1-4 중 어느 하나에 있어서, 근거리 통신 태그를 더 포함하는, 캡.
양태 6: 양태 1-5 중 어느 하나에 있어서, 본체는 유체가 용기 안팎으로 통과할 수 있는 적어도 하나의 구멍을 더 포함하는, 캡.
양태 7: 양태 1-6 중 어느 하나에 있어서, 본체의 일부는 액추에이터 링의 내경보다 작은 외경을 갖는, 캡.
양태 8: 유체 용기용 폐쇄 시스템으로서:
유체 용기에 부착된 립, 및
캡을 포함하고, 캡은:
복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치 각각은 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치 각각은 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -; 및
액추에이터 링을 포함하고, 액추에이터 링은:
액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈; 및
액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함하며,
액추에이터 링은, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르지 않는 적어도 제1 위치와, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르고 래치는 해제 상태에 있는 제2 위치 사이에서 본체를 따라 활주 가능하고,
복수의 래치는 고정 상태에 있을 때 립과 맞물리는, 폐쇄 시스템.
양태 9: 양태 8에 있어서, 본체는 유체 용기와 대면하는 측면으로부터 유체 용기를 향해 연장되는 벽을 포함하고, 벽은 캡이 용기에 설치될 때 립 위에 끼워지도록 구성되는, 폐쇄 시스템.
양태 10: 양태 8 또는 9에 있어서, 립은 나사형 커넥터를 통해 용기에 부착되는, 폐쇄 시스템.
양태 11: 양태 10에 있어서, 나사형 커넥터는 유체 용기의 내용물을 밀봉하도록 구성된 파손 가능한 밀봉부를 포함하는, 폐쇄 시스템.
양태 12: 양태 11에 있어서, 복수의 래치가 립과 맞물릴 때 본체의 일부가 밀봉부와 맞닿는, 폐쇄 시스템.
양태 13: 양태 8-10 중 어느 하나에 있어서, 립은 용기와 일체로 형성되는, 폐쇄 시스템.
양태 14: 양태 8-13 중 어느 하나에 있어서, 고정 상태에 있을 때 립과의 복수의 래치의 맞물림은 회전 애그노스틱(rotation-agnostic)인, 폐쇄 시스템.
양태 15: 양태 8-14 중 어느 하나에 있어서, 캡은 압력 로킹 장치를 더 포함하고, 압력 로킹 장치는:
유체 용기의 내부로부터 압력을 받도록 구성된 입구; 및
압력 로킹 장치로부터, 유체 용기의 내부로부터 받은 압력이 미리 결정된 양의 압력을 초과할 때 액추에이터 링이 본체를 따라 활주 가능한 경로로 돌출하도록 구성된 로킹 부재를 포함하는, 폐쇄 시스템.
양태 16: 용기의 자동화된 취급 방법으로서:
로봇 아암을 통해 용기 캡의 액추에이터 링 상의 환형 홈과 맞물리게 하는 단계;
용기 캡의 본체에 대해 액추에이터 링을 구동하여 용기 캡의 본체 상에 배치된 하나 이상의 래치를 해제하는 단계; 및
용기로부터 용기 캡을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
양태 17: 양태 16에 있어서, 로봇 아암을 통해 분배 헤드를 용기에 부착하는 단계를 더 포함하는, 방법.
양태 18: 양태 16 또는 17에 있어서,
오버헤드 재료 취급 시스템을 통해 용기를 운반하는 단계를 더 포함하고, 이 운반 단계는:
용기 캡을 오버헤드 재료 취급 시스템과 맞물리게 하는 단계를 포함하며,
용기 캡의 액추에이터 링은 폐쇄 위치에 있는, 방법.
양태 19: 양태 18에 있어서, 용기 캡과 맞물리게 하는 단계는 용기 캡의 액추에이터 링의 이동을 제한하는 것을 포함하는, 방법.
양태 20: 양태 16-19 중 어느 하나에 있어서, 로봇 아암을 통해 액추에이터 링 상의 환형 홈과 맞물리게 하는 단계는 회전 애그노스틱인, 방법.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하도록 의도되고 제한하려는 의도는 없다. 단수 용어는 달리 명확하게 나타내지 않는 한 복수 형태를 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함한다" 및 "포함하는"은 언급된 피처, 정수, 단계, 작동, 요소 또는 구성요소의 존재를 특정하지만 하나 이상의 다른 피처, 정수, 단계, 작동, 요소 또는 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다.
전술한 설명과 관련하여, 특히 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고, 세부 사항에서, 특히 사용된 구성 재료, 및 부품의 형상, 크기 및 배열의 문제에서 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서 및 설명된 실시예는 단지 예시일 뿐이며, 본 개시내용의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 나타낸다.

Claims (20)

  1. 유체 용기용 캡으로서:
    복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치는 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치는 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -, 및
    액추에이터 링을 포함하고, 액추에이터 링은:
    액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈; 및
    액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함하며,
    액추에이터 링은, 구동 표면이 복수의 래치 각각의 일부를 누르지 않는 적어도 제1 위치와, 구동 표면이 복수의 래치 각각의 일부를 누르고 복수의 래치는 해제 상태에 있는 제2 위치 사이에서 본체를 따라 활주 가능한, 캡.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 래치는 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 스프링을 각각 포함하는, 캡.
  3. 제1항에 있어서, 복수의 래치는 각각의 래치를 고정 상태로 유지하도록 구성된 탄성 재료를 각각 포함하는, 캡.
  4. 제1항에 있어서, 본체는 폴리에테르 에테르 케톤 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 캡.
  5. 제1항에 있어서, 근거리 통신 태그를 더 포함하는, 캡.
  6. 제1항에 있어서, 본체는 유체가 용기 안팎으로 통과할 수 있는 적어도 하나의 구멍을 더 포함하는, 캡.
  7. 제1항에 있어서, 본체의 일부는 액추에이터 링의 내경보다 작은 외경을 갖는, 캡.
  8. 유체 용기용 폐쇄 시스템으로서:
    유체 용기에 부착된 립, 및
    캡을 포함하고, 캡은:
    복수의 래치를 포함하는 본체 - 복수의 래치 각각은 해제 상태 및 고정 상태를 갖고, 복수의 래치 각각은 복수의 래치 각각의 일부가 눌려질 때 해제 상태가 되도록 구성됨 -; 및
    액추에이터 링을 포함하고, 액추에이터 링은:
    액추에이터 링의 외부측에 배치된 환형 홈; 및
    액추에이터 링의 내부측에 배치된 구동 표면을 포함하며,
    액추에이터 링은, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르지 않는 적어도 제1 위치와, 구동 표면이 래치 각각의 일부를 누르고 래치는 해제 상태에 있는 제2 위치 사이에서 본체를 따라 활주 가능하고,
    복수의 래치는 고정 상태에 있을 때 립과 맞물리는, 폐쇄 시스템.
  9. 제9항에 있어서, 본체는 유체 용기와 대면하는 측면으로부터 유체 용기를 향해 연장되는 벽을 포함하고, 벽은 캡이 용기에 설치될 때 립 위에 끼워지도록 구성되는, 폐쇄 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 립은 나사형 커넥터를 통해 용기에 부착되는, 폐쇄 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 나사형 커넥터는 유체 용기의 내용물을 밀봉하도록 구성된 파손 가능한 밀봉부를 포함하는, 폐쇄 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 복수의 래치가 립과 맞물릴 때 본체의 일부가 밀봉부와 맞닿는, 폐쇄 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 립은 용기와 일체로 형성되는, 폐쇄 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 고정 상태에 있을 때 립과의 복수의 래치의 맞물림은 회전 애그노스틱(rotation-agnostic)인, 폐쇄 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 캡은 압력 로킹 장치를 더 포함하고, 압력 로킹 장치는:
    유체 용기의 내부로부터 압력을 받도록 구성된 입구; 및
    압력 로킹 장치로부터, 유체 용기의 내부로부터 받은 압력이 미리 결정된 양의 압력을 초과할 때 액추에이터 링이 본체를 따라 활주 가능한 경로로 돌출하도록 구성된 로킹 부재를 포함하는, 폐쇄 시스템.
  16. 용기의 자동화된 취급 방법으로서:
    로봇 아암을 통해 용기 캡의 액추에이터 링 상의 환형 홈과 맞물리게 하는 단계;
    용기 캡의 본체에 대해 액추에이터 링을 구동하여 용기 캡의 본체 상에 배치된 하나 이상의 래치를 해제하는 단계; 및
    용기로부터 용기 캡을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 로봇 아암을 통해 용기에 분배 헤드를 부착하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    오버헤드 재료 취급 시스템을 통해 용기를 운반하는 단계를 더 포함하고, 이 운반 단계는:
    용기 캡을 오버헤드 재료 취급 시스템과 맞물리게 하는 단계를 포함하며,
    용기 캡의 액추에이터 링은 폐쇄 위치에 있는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 용기 캡과 맞물리게 하는 단계는 용기 캡의 액추에이터 링의 이동을 제한하는 것을 포함하는, 방법.
  20. 제16항에 있어서, 로봇 아암을 통해 액추에이터 링 상의 환형 홈과 맞물리게 하는 단계는 회전 애그노스틱인, 방법.
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