KR20210043809A

KR20210043809A - 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치

Info

Publication number: KR20210043809A
Application number: KR1020190126585A
Authority: KR
Inventors: 김철원
Original assignee: 호산테크(주)
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2021-04-22
Also published as: KR102295510B1

Abstract

본 발명은 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체운반용 대형 콘테이너탱크의 액체화학물질을 상,하역하기 위하여 필요한 호스와, 이 호스의 단부에 연결된 수커플러를 암커플러에 세정과 건조가 수반되는 자동 장착, 분리하는 작업을 수행할 수 있도록 개선된 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 관한 것이다.

Description

케미컬 이송용 자동 청정 접속장치{Automatic clean connection apparatus for chemical transfer}

본 발명은 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체운반용 대형 콘테이너탱크의 액체화학물질을 상,하역하기 위하여 필요한 호스와, 이 호스의 단부에 연결된 수커플러를 수동 장착 후 세정과 건조가 수반된 자동 장착, 분리하는 작업을 수행할 수 있도록 개선된 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 관한 것이다.

반도체 또는 LCD 제조 공장에서는 많은 종류의 화학약품(케미컬)이 사용되고 있다.

이와 같은 화학약품은 주로 대형 액체운반용 콘테이너에 적재되어 운반된다.

이때, 대형 액체운반용 콘테이너에 화학약품을 싣고 해양 또는 도로를 이동된 후 공장의 저장탱크에 하역 이송 저장하거나 이를 다시 대형 액체운반용 콘테이너에 상역하는 기능을 수행하는 수단이 필요하다.

이러한 대형 액체운반용 콘테이너의 상,하역을 위해서는 호스와, 이 호스의 단부에 연결된 수커플러를 공장의 암커플러에 연결 결합해야 하는데 이는 통상 퀵커플러(Manual Quick Coupler)에 의해 수동으로 작업되어 왔다.

그러나, 이러한 장치에 의해 취급되어지는 화학약품은 불산 등 누출, 비산 또는 발생기체(Fume)에 의해 사고를 발생시킬 수 있으며, 연결 분리 후에 접액부에 묻어 있는 약품도 사람 또는 기타 물질이 접촉되어 사고 또는 오염의 원인이 될 수 있다.

또한, 반도체 공정 등에 쓰이는 청정을 요하는 약품인 경우, 연결전 접액부를 초순수로 세정 후 질소가스로 건조한 다음 청정한 표면조건을 만드는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라, 1 1/2"(40A) 이상의 암,수커플러를 연결할 때 인력으로 조작하기에는 상당히 힘이 들며, 인력에 의한 무리한 조작에 의하여 작업자가 상기의 위험물질에 노출될 가능성이 증대된다.

따라서, 수커플러를 암커플러에 접속하고 분리하는 과정 중 암,수커플러의 접액부를 세정하고 건조하는 공정을 수반하고, 이의 접속 분리 과정을 자동으로 수행함으로써 작업자의 안전을 도모하는 암,수커플러의 자동 정밀 접속장치의 필요성이 대두되고 있다.

국내 등록특허 제10-1894482호(2018.08.28.), 케미컬을 이송하는 자동 청정 접속장치의 자동 삽입 시스템

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 운반설비인 액체 콘테이너의 케미컬을 저장탱크로 하역하거나 혹은 그 반대로 상역할 때 접속 커플러인 암,수커플러의 접액부를 자동으로 세정, 건조한 후 자동장착, 자동분리 가능하게 구성하여 보다 청정한 상태로 접속 분리케 함으로써 케미컬의 오염을 방지하고, 안전사고를 예방할 수 있도록 개선된 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 저장탱크의 앞쪽에 구비되어 액체 콘테이너로부터 저장탱크로 케미컬을 하역하도록 안내하는 접속하우징(100)을 포함하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 있어서; 상기 접속하우징(100)에 형성된 접속부(120)의 바닥면에 설치되어 수커플러(110)를 정렬하는 정렬유닛(200)과; 상기 정렬유닛(200)의 상측에 설치되고, 후단은 저장탱크와 연결된 암커플러(130)과; 상기 암커플러(130)의 전방에 배치되고, 상기 정렬유닛(200)의 상부에 설치되어 상기 수커플러(110)를 암커플러(130) 속으로 접속시키는 접속유닛(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치를 제공한다.

이때, 상기 정렬유닛(200)은 판상의 베이스플레이트(210)와, 상기 베이스플레이트(210)의 길이와 폭 중앙에 회전가능하게 축고정된 피니언(220)과, 상기 베이스플레이트(210)의 하면에 수직하게 고정되어 상기 피니언(220)을 회전구동시키는 피니언구동모터(222)와, 상기 피니언(220)을 사이에 두고 서로 평행하게 배열된 한 쌍의 가이드레일(230)과, 상기 가이드레일(230)을 따라 이동하며 상기 피니언(220)에 기어결합된 래크(242)를 갖는 슬라이더(240)와, 상기 슬라이더(240)의 상면에 고정되고 서로 교차되면서 수커플러를 정렬하는 수커플러 정렬클램프(250)와, 상기 베이스플레이트(210)의 일측에 고정되고 상기 슬라이더(240)의 스트로크를 2단으로 조정 제한하는 조절실린더(260)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접속유닛(300)은 수커플러(110)를 고정하는 플랜지 그립부(310)와, 상기 플랜지 그립부(310)를 수커플러(110) 접속위치로 이동시키는 구동부(340)로 이루어지고; 상기 플랜지 그립부(310)는 수커플러(110)의 플랜지(F)가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 그립케이스(312)와, 상기 그립케이스(312)에 조립되며 플랜지(F)의 둘레면을 바이트하는 적어도 한 쌍의 제1,2그립퍼(314a,314b)와, 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 각각 고정되고 서로 대칭되게 형성된 제1,2이동체(316a,316b)와, 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단 마주보는 경사면에 형성된 제1,2경사홈(318a,318b)과, 상기 제1,2경사홈(318a,318b)에 동시에 삽입되는 역사다리꼴 형상의 상하유동블럭(320)과, 상기 상하유동블럭(320)의 상단면에 고정된 적어도 하나 이상의 승강로드(322)와, 상기 승강로드(322)를 승하강시키는 승강실린더(324)와, 상기 승강실린더(324)가 내장되고 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단이 끼워져 좌우방향으로 슬라이딩안내하는 가이드하우징(326)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 각 일측에는 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)가 더 설치되고; 상기 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)는 플랜지(F)의 폭 만큼 이격된 위치에 제1,2턱부(T1,T2)가 형성되어 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 그립핑함과 동시에 상기 제1,2턱부(T1,T2)가 플랜지(F)의 양단에 걸리도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 구동부(340)는 상기 가이드하우징(326)이 고정되는 슬라이딩블럭(342)과, 상기 슬라이딩블럭(342)이 조립되어 활주되는 슬라이딩가이드(344)와, 상기 슬라이딩가이드(344)가 고정되는 고정프레임(348)과, 상기 고정프레임(348)에 고정되어 상기 슬라이딩블럭(342)을 2단 이송시키는 구동수단(346)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 화학물질의 위험으로부터 작업자를 격리 보호할 수 있다.

둘째, 인력으로 어려움이 있는 수동 결합/분리 작업을 기계화시킨 장점이 있다.

셋째, 커플러의 결합전, 분리후 접액부가 자동 세정 및 건조되기 때문에 오염을 완벽하게 예방한다.

넷째, 세정 및 건조→결합→언로딩(UNLOADING)→탱크 엠프티(TANK EMPTY) 감지→분리→세정 및 건조→장착 그립(GRIP) 위치 후퇴 등 모든 과정이 PLC PROGRAM에 의해 모두 자동으로 수행된다.

도 1은 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치의 예시적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 요부를 발췌하여 보인 예시도로서 플랜지 그립부의 홈포지션 상태를 보인 것이다.
도 3은 도 1의 요부를 발췌하여 보인 예시도로서 플랜지 그립부의 접속포지션 상태를 보인 것이다.
도 4 내지 도 6은 도 2에서 정렬유닛를 발췌하여 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치를 이용하여 수커플러를 접속하고 있는 예를 보인 예시적인 부분 발췌도이다.
도 8은 도 7에서 플랜지 그립부를 발췌하여 분해한 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치를 이용하여 수커플러를 접속할 때의 모양을 예시한 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치를 구성하는 접액부 세정예를 보인 예시도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치의 접속 과정을 설명하는 작동상태도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치는 박스 형태의 접속하우징(100)을 포함한다.

상기 접속하우징(100)은 케미컬을 저장하는 저장탱크의 앞쪽에 구비되며, 액체운반용 대형 콘테이너탱크로부터 인출된 2개의 수커플러(110), 이를 테면 케미컬을 이송하는 액체용 수커플러와, 가스를 이용하여 가압하거나 배기할 수 있도록 하는 가스용 수커플러를 접속할 수 있는 구조를 갖추고 있다.

즉, 상기 접속하우징(100)의 전면 일부에는 챔버 형태의 접속부(120)가 마련되고, 상기 접속부(120)의 바닥면에는 수커플러(110)를 정렬하는 정렬유닛(200)이 설치된다.

그리고, 상기 접속부(120)의 내벽면에는 상기 수커플러(110)가 커플링되는 암커플러(130)가 구비된다.

이때, 상기 암커플러(130)는 저장탱크와 연결되어 있으며, 2개의 수커플러(110), 즉 액체용 수커플러가 접속되는 액체용 암커플러와, 가스용 수커플러가 접속되는 가스용 암커플러를 포함할 수 있다.

본 발명은 이렇게 수커플러(110)를 암커플러(130)에 안전하고 청정하게 접속시키는 적어도 하나 이상의 접속유닛(300)을 제공한다.

즉, 상기 접속유닛(300)은 2개의 수커플러(110)를 접속시키도록 2개 설치될 수도 있고, 1개의 수커플러(110), 이를 테면 액체용 수커플러를 접속시키도록 1개만 설치될 수도 있다. 이것은 선택사양으로서 구매자의 선택에 따라 설계변경될 수 있기 때문이다.

다만, 본 발명에 따른 실시예에서는 편의상 2개의 접속유닛(300)을 모두 도시하고 있으나 동일한 구조이므로 하나만 선택하여 설명하기로 한다.

아울러, 상기 접속유닛(300)은 수커플러(110)를 견고하게 고정하는 플랜지 그립부(310)와, 상기 플랜지 그립부(310)를 수커플러(110) 접속위치로 이동시키는 구동부(340)로 이루어진다.

한편, 상기 정렬유닛(200)은 도 4 내지 도 6의 예시와 같이, 판상의 베이스플레이트(210)와, 상기 베이스플레이트(210)의 길이와 폭 중앙에 회전가능하게 축고정된 피니언(220)과, 상기 베이스플레이트(210)의 하면에 수직하게 고정되어 상기 피니언(220)을 회전구동시키는 피니언구동모터(222)와, 상기 피니언(220)을 사이에 두고 서로 평행하게 배열된 한 쌍의 가이드레일(230)과, 상기 가이드레일(230)을 따라 이동하며 상기 피니언(220)에 기어결합된 래크(242)를 갖는 슬라이더(240)와, 상기 슬라이더(240)의 상면에 고정되고 서로 교차되면서 수커플러를 정렬하는 수커플러 정렬클램프(250)와, 상기 베이스플레이트(210)의 일측에 고정되고 상기 슬라이더(240)의 스트로크를 2단으로 조정 제한하는 조절실린더(260)를 포함한다.

이때, 상기 수커플러 정렬클램프(250)의 내주면에는 상기 수커플러(110)의 선단인 접액부(LAP, 도 7 참조)와 대응되는 형상으로 가공되어 밀착력 및 정렬 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 수커플러 정렬클램프(250)는 수직상으로 바로 배열하게 되면 상기 피니언(220)을 사이에 두고 서로 이격된 만큼 단차가 생기게 된다. 이를 보상하기 위해 상기 수커플러 정렬클램프(250)는 그 단차만큼 서로를 향해 꺽여 형성된다.

따라서, 수커플러(110)를 파지하여 정렬할 때는 동일 둘레면을 동일라인에서 파지할 수 있게 된다.

아울러, 상기 수커플러 정렬클램프(250)는 접속유닛(300)의 설치갯수에 대응되는 갯수로 구비될 수 있다. 때문에, 상기 수커플러 정렬클램프(250)는 예시와 같이 두 쌍이 구비될 수도 있고, 한 쌍만 구비될 수도 있음은 물론이다.

특히, 상기 조절실린더(260)는 조절실린더로드(262)가 일정길이 돌출되어 있다가 인접 전방에 위치된 슬라이더(240)의 이동에 따라 인출입되면서 슬라이더(240)를 1단, 2단으로 이동시킬 수 있어 수커플러 정렬클램프(250)의 정렬기능과 플랜지 고정기능을 원활하게 수행할 수 있도록 안내하게 된다.

즉, 상기 조절실린더(260)는 상기 슬라이더(240)의 스트로크를 2단으로 조정 제한하게 된다.

이 경우, 상기 수커플러 정렬클램프(250)는 최대한 벌려졌을 때 그 사이로 상기 플랜지 그립부(310)가 통과할 수 있게 된다. 즉, 통로를 확보하게 된다.

따라서, 수커플러(110)를 접속하기 전인 플랜지 그립부(310)의 홈포지션은 도 2,3의 예시와 같이, 수커플러 정렬클램프(250) 보다 앞단 위치이다.

이와 같은 홈포지션에서 수커플러(110)가 플랜지 그립부(310)에 삽입되면 피니언구동모터(222)가 구동되어 수커플러 정렬클램프(250)가 1단으로 오무려들면서 삽입되어 있던 수커플러(110)의 선단부를 1차 정렬시키고, 1차 정렬이 완료되면 조절실린더(260)가 동작하면서 수커플러 정렬클램프(260)가 2단으로 오무려들면서 수커플러(110)의 선단부를 가고정하게 된다.

이것은 피니언구동모터(222)가 계속 구동되고 있는 상태이므로 수커플러 정렬클램프(260)는 계속 오무려들려고 하지만, 정렬클램프(260)의 조절실린더로드(262)가 1단 저지하고 있다가 이를 해제함으로써 2단 이동이 가능하도록 동작하게 되는 것이다.

그리고, 도 3과 같은 접속포지션에서는 수커플러 정렬클램프(250)가 최대한 벌려진 상태로 통로가 확보되면 구동부(340)의 구동에 의해 플랜지 그립부(310)가 암커플러(130) 쪽으로 이동하여 수커플러(110)와 암커플러(130) 간의 커플링을 유지하게 된다.

이때, 상기 플랜지 그립부(310)는 도 7의 예시와 같이, 상기 수커플러 정렬클램프(250)가 정렬을 완료한 후 통로 확보를 위해 벌려지기 전에 수커플러(110)의 플랜지(F)를 바이트(Bite)하여 견고하게 고정하며, 이렇게 플랜지 그립부(310)가 수커플러(110)를 고정하면 그 이후에 수커플러 정렬클램프(250)는 최대로 벌려져 통로를 확보하게 되고, 통로가 확보되면 플랜지 그립부(310)가 수커플러(110)를 고정한 상태에서 그와 함께 암커플러(130)를 향해 전진 이동하게 된다.

여기에서, 플랜지 그립부(310)가 파지하는 수커플러(110)의 플랜지(F)는 호스측 플랜지(HF) 와 볼트 결합 연결되며, 그 사이에 가스켓(G)이 개재되어 씰링성을 확보하고 있다.

아울러, 상기 플랜지(F)를 바이트할 수 있도록 상기 플랜지 그립부(310)는 도 8의 예시와 같이, 수커플러(110)의 플랜지(F)가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 그립케이스(312)와, 상기 그립케이스(312)에 조립되며 플랜지(F)의 둘레면을 바이트하는 적어도 한 쌍의 제1,2그립퍼(314a,314b)와, 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 각각 고정되고 서로 대칭되게 형성된 제1,2이동체(316a,316b)와, 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단 마주보는 경사면에 형성된 제1,2경사홈(318a,318b)과, 상기 제1,2경사홈(318a,318b)에 동시에 삽입되는 역사다리꼴 형상의 상하유동블럭(320)과, 상기 상하유동블럭(320)의 상단면에 고정된 적어도 하나 이상의 승강로드(322)와, 상기 승강로드(322)를 승하강시키는 승강실린더(324)와, 상기 승강실린더(324)가 내장되고 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단이 끼워져 좌우방향으로 슬라이딩안내하는 가이드하우징(326)을 포함한다.

이때, 상기 가이드하우징(326)에는 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단을 좌우방향으로 슬라이딩 안내하기 위해 가이드홈(328)이 형성된다.

또한, 상기 승강실린더(324)는 에어를 주입하는 방향에 따라 이에 결합된 승강로드(322)를 상승시키거나 혹은 하강시킬 수 있는 복동실린더이다.

때문에, 승강로드(322)를 하강시키면 상하유동블럭(320)이 상기 제1,2경사홈(318a,318b)을 타고 하강하면서 한 쌍의 제1,2이동체(316a,316b) 사이를 벌리게 되고, 반대로 승강로드(322)를 상승시키면 상하유동블럭(320)이 상기 제1,2경사홈(318a,318b)을 타고 상승하면서 한 쌍의 제1,2이동체(316a,316b)을 당겨 오무리면서 서로 가깝게 접근시키게 된다.

이와 같은 그립 동작을 통해 제1,2그립퍼(314a,314b)를 오무려 플랜지(F)의 둘레면을 견고하기 파지하도록 하게 된다.

덧붙여, 본 발명에서는 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)의 그립 능력을 높이면서 플랜지(F)의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 각 일측에는 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)가 더 설치될 수 있다.

상기 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)는 확대도시된 바와 같이, 플랜지(F)의 폭 만큼 이격된 위치에 제1,2턱부(T1,T2)가 형성되어 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 그립핑함과 동시에 상기 제1,2턱부(T1,T2)가 플랜지(F)의 양단에 걸리도록 함으로써 플랜지(F)가 쉽게 분리 이탈되지 않도록 하여 준다.

이때, 상기 제1턱부(T1)는 각형인 반면에 제2턱부(T2)는 테이퍼지게 가공되어야 하는데, 이는 플랜지(F)들 사이에 개재된 가스켓(G)이 경우에 따라서는 제2턱부(T2)가 끼워져 걸리는 쪽으로 눌러 붙을 수가 있는데, 그 사이로 쉽게 파고들어 플랜지(F)에만 걸려 고정되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 그립케이스(312)에는 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 설치될 위치에 그립퍼설치홈(GH)이 형성되고, 상기 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)이 설치될 위치에 클램프설치홈(CH)이 형성되어 원활한 조립과 동작이 이루어지도록 안내하게 된다.

아울러, 상기 구동부(340)는 도 2 및 도 9,10에 도시된 바와 같이, 상기 가이드하우징(326)이 고정되는 슬라이딩블럭(342)과, 상기 슬라이딩블럭(342)이 조립되어 활주되는 슬라이딩가이드(344)와, 상기 슬라이딩가이드(344)가 고정되는 고정프레임(348)과, 상기 고정프레임(348)에 고정되어 상기 슬라이딩블럭(342)을 2단 이송시키는 구동수단(346)을 포함한다.

이때, 상기 슬라이딩가이드(344)는 암커플러(130)을 향해 그 길이방향으로 이동할 수 있도록 배열되고, 상기 슬라이딩블럭(342)은 상기 구동수단(346)의 구동에 따라 암커플러(130)를 향해 전,후진되게 동작하게 된다.

특히, 상기 구동수단(346)은 2단 이동(3포지션 사용)이 가능하도록 2개의 에어실린더로 구성된 2단 에어실린더 혹은 유압실린더를 사용할 수도 있고, 혹은 서보모터와 볼스크류 혹은 LM가이드 등을 이용하여 구현할 수도 있다. 즉, 본 발명에서는 2단 이동이 가능하도록 구현하기만 하면 되는 것이다.

덧붙여, 도 11의 예시와 같이, 상기 암커플러(130)에는 접선방향으로 세정수(예. 초순수 등) 또는 건조용 가스(예. 질소 등 불활성가스)를 주입 분사할 수 있는 취입구(IN)와, 취입된 세정수가 싸이클론 형태로 내부를 세정한 후 배수될 수 있도록 취출구(OUT)가 마련되고, 상기 취출구(OUT)를 통해 배수된 세정수는 드레인탱크에 집수되게 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 취입구(IN)와 취출구(OUT)는 세정수용과 가스용을 각각 분리하여 형성할 수도 있고, 혹은 이를 공용하여 세정수로 먼저 세정 후 개폐밸브 조작을 통해 가스가 공급될 수 있도록 바꾼 후 가스를 공급하여 신속하게 건조시키는 방식으로 제어될 수도 있다.

이와 같은 세정과 건조는 암커플러의 접액부와 수커플러(110)의 선단부인 접액부의 오염을 해소하기 위함이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

본 발명은 도 12 내지 도 14에서와 같이, 3포지션 동작된다.

예컨대, 상기 3포지션은 도 12와 같은 수커플러 장착포지션(P1), 도 13과 같은 수커플러 접액부 세정 및 건조포지션(P2), 도 14와 같은 수커플러 결합포지션(P3)을 예시할 수 있으며, 분리시에는 역순이다.

먼저, 작업자는 제어패널을 통해 정렬유닛(200)을 구동시킨다. 즉, 피니언 구동모터(222)가 구동되면서 수커플러 정렬클램프(250)를 오무려 수커플러(110)를 길이방향으로 정렬시킨다. 이어서 수커플러(110)를 플랜지 그립부(310)에 끼워넣는다. 즉, 수커플러 장착포지션(P1)에 위치되며, 이는 플랜지 그립부(310)의 홈포지션이기도 하다.

이렇게 하여, 정렬이 완료되면 조절실린더(260)가 동작하면서 수커플러 정렬클램프(250)가 수커플러(110)의 선단부를 꽉 물게 된다.

이에 따라, 수커플러(110)의 선단에 형성된 다수의 단턱들이 수커플러 정렬클램프(250) 내면에 형성된 다수의 단턱들과 형합되면서 센터링되게 된다.

이 상태에서, 승강실린더(324)가 동작하면서 제1,2이동체(316a,316b)를 서로 근접되게 이동시켜 제1,2그립퍼(314a,314b)를 오무림으로써 제1,2그립퍼(314a,314b)가 수커플러(110)의 플랜지(F) 외주면을 견고하게 바이트하게 된다.

이때, 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)는 플랜지(F)의 두께 방향으로 파고들어 플랜지(F)가 걸려 이탈되지 못하게 한다.

이와 같이, 제1,2그립퍼(314a,314b)가 플랜지(F)을 완벽하게 고정하게 되면, 피니언 구동모터(222)가 역회전하면서 수커플러 정렬클램프(250)를 최대한 벌려 플랜지 그립부(310)가 이동할 수 있는 통로를 만들게 된다.

이렇게 통로가 만들어지면, 이어 도 13에서와 같이, 구동수단(346)이 1단 전진하여 수커플러 접액부 세정 및 건조포지션(P2)으로 이동된다.

그러면, 수커플러(110)의 선단부인 접액부(LAP)가 상기 암커플러(130)에 1단 삽입되게 된다.

이 상태에서, 취입구(IN)를 통해 세정수와 건조용 가스를 공급하고, 취출구(OUT)를 통해 배출하는 싸이클론 세정이 이루어진다.

이에 따라, 접액부(LAP)는 오염이 없는 청정한 상태를 유지하게 된다.

이렇게 접액부(LAP) 세정이 완료되면, 상기 구동수단(346)는 다시 2단 전진하게 된다.

그러면, 도 14와 같은 수커플러 결합포지션(P3)에 이른다.

이 포지션은 수커플러(110)의 접액부(LAP)가 암커플러(130)에 완전히 밀착된 상태로 접속 완료되어 완전히 씰링된 상태로 케미컬을 통용할 수 있는 상태이다.

이 상태가 되면 액체 콘테이너로부터 케미컬을 안정적으로 하역하여 저장탱크에 저장할 수 있게 된다.

아울러, 하역이 완료되면 상술한 접속 반대순서로 접속을 해제하게 되는데, 접속 해제시에도 반드시 접액부(LAP)를 세정한 후 접속을 해제해야 한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치는 액체 운반용 콘테이너의 케미컬을 저장탱크로 하역하거나 혹은 그 반대로 상역할 때 접속 커플러인 암,수커플러의 접속부를 자동으로 세정, 건조한 후 자동장착, 자동분리 가능하게 구성하여 보다 청정한 상태로 접속 분리케 함으로써 케미컬의 오염을 방지하고, 안전사고를 예방하는 유용한 설비이다.

100: 접속하우징
200: 정렬유닛
300: 접속유닛

Claims

저장탱크의 앞쪽에 구비되어 액체 콘테이너로부터 저장탱크로 케미컬을 하역하도록 안내하는 접속하우징(100)을 포함하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치에 있어서;
상기 접속하우징(100)에 형성된 접속부(120)의 바닥면에 설치되어 수커플러(110)를 정렬하는 정렬유닛(200)과;
상기 정렬유닛(200)의 상측에 설치되고, 후단은 저장탱크와 연결된 암커플러(130)과;
상기 암커플러(130)의 전방에 배치되고, 상기 정렬유닛(200)의 상부에 설치되어 상기 수커플러(110)를 암커플러(130) 속으로 접속시키는 접속유닛(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정렬유닛(200)은 판상의 베이스플레이트(210)와, 상기 베이스플레이트(210)의 길이와 폭 중앙에 회전가능하게 축고정된 피니언(220)과, 상기 베이스플레이트(210)의 하면에 수직하게 고정되어 상기 피니언(220)을 회전구동시키는 피니언구동모터(222)와, 상기 피니언(220)을 사이에 두고 서로 평행하게 배열된 한 쌍의 가이드레일(230)과, 상기 가이드레일(230)을 따라 이동하며 상기 피니언(220)에 기어결합된 래크(242)를 갖는 슬라이더(240)와, 상기 슬라이더(240)의 상면에 고정되고 서로 교차되면서 수커플러를 정렬하는 수커플러 정렬클램프(250)와, 상기 베이스플레이트(210)의 일측에 고정되고 상기 슬라이더(240)의 스트로크를 2단으로 조정 제한하는 조절실린더(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치.
청구항 1에 있어서,
상기 접속유닛(300)은 수커플러(110)를 고정하는 플랜지 그립부(310)와, 상기 플랜지 그립부(310)를 수커플러(110) 접속위치로 이동시키는 구동부(340)로 이루어지고;
상기 플랜지 그립부(310)는 수커플러(110)의 플랜지(F)가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 그립케이스(312)와, 상기 그립케이스(312)에 조립되며 플랜지(F)의 둘레면을 바이트하는 적어도 한 쌍의 제1,2그립퍼(314a,314b)와, 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 각각 고정되고 서로 대칭되게 형성된 제1,2이동체(316a,316b)와, 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단 마주보는 경사면에 형성된 제1,2경사홈(318a,318b)과, 상기 제1,2경사홈(318a,318b)에 동시에 삽입되는 역사다리꼴 형상의 상하유동블럭(320)과, 상기 상하유동블럭(320)의 상단면에 고정된 적어도 하나 이상의 승강로드(322)와, 상기 승강로드(322)를 승하강시키는 승강실린더(324)와, 상기 승강실린더(324)가 내장되고 상기 제1,2이동체(316a,316b)의 상단이 끼워져 좌우방향으로 슬라이딩안내하는 가이드하우징(326)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1,2이동체(316a,316b)의 각 일측에는 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)가 더 설치되고;
상기 제1,2이탈방지클램프(330a,330b)는 플랜지(F)의 폭 만큼 이격된 위치에 제1,2턱부(T1,T2)가 형성되어 상기 제1,2그립퍼(314a,314b)가 그립핑함과 동시에 상기 제1,2턱부(T1,T2)가 플랜지(F)의 양단에 걸리도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치.
청구항 3에 있어서,
상기 구동부(340)는 상기 가이드하우징(326)이 고정되는 슬라이딩블럭(342)과, 상기 슬라이딩블럭(342)이 조립되어 활주되는 슬라이딩가이드(344)와, 상기 슬라이딩가이드(344)가 고정되는 고정프레임(348)과, 상기 고정프레임(348)에 고정되어 상기 슬라이딩블럭(342)을 2단 이송시키는 구동수단(346)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 이송용 자동 청정 접속장치.