KR20210076611A

KR20210076611A - 케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템

Info

Publication number: KR20210076611A
Application number: KR1020190167990A
Authority: KR
Inventors: 김기봉
Original assignee: 한양이엔지 주식회사
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-06-24
Also published as: KR102328736B1

Abstract

케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 샘플링 로봇은, 샘플 용기를 파지하도록 구성된 그리퍼를 가지며, 미리 정해진 안착 지점에 안착된 샘플 용기를 상기 그리퍼로 파지하여 미리 정해진 개폐 지점으로 운반한 다음 케미컬이 공급되는 샘플링 지점으로 운반하거나, 상기 그리퍼로 파지한 샘플 용기를 상기 샘플링 지점에서 상기 개폐 지점으로 운반한 다음 상기 안착 지점으로 운반하는 샘플 용기 운반 유닛; 및 상기 샘플 용기의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성된 소켓 구조체를 가지며, 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 상기 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기의 캡을 상기 소켓 구조체와 결합시켜 회전시킴으로써 상기 캡을 개방하거나 폐쇄하는 개폐 유닛을 포함한다.

Description

케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템{Chemical sampling robot and system for automatically sampling chemicals using same}

본 발명은 케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 개폐 가능한 캡이 결합된 샘플 용기를 이용하여 케미컬을 자동으로 샘플링하는 케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 공장이나 화학약품 공장 등과 같이 다양한 케미컬(chemical)을 사용하는 케미컬 사용처에는 케미컬을 이송하는 배관, 케미컬을 저장하는 저장탱크 등과 같이 케미컬의 이송, 저장, 관리, 처리를 위한 다양한 시설들이 마련되어 있다. 이러한 케미컬 사용처에서는 케미컬을 사용 가능한 상태로 관리하기 위해, 케미컬을 수용하고 있는 각각의 시설이나 배관으로부터 주기적으로 케미컬을 샘플링하는 작업과 샘플링된 케미컬을 검사하는 작업이 이루어지고 있다.

그러나, 한국 공개특허공보 제10-2004-0071853호, 한국 등록특허공보 제10-0544056호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술은 케미컬 샘플링 작업시 작업자가 직접 밀폐 가능한 부스(또는, 케이스)를 개방하여 해당 부스의 내부에 위치한 케미컬 라인과 샘플 용기를 연결하거나 분리해야 하기 때문에, 작업자가 케미컬에 노출될 위험이 상존하고, 케미컬 샘플링을 위해 작업자의 많은 노력과 시간이 요구되는 문제점이 있다.

1. 한국 공개특허공보 제10-2004-0071853호 2. 한국 등록특허공보 제10-0544056호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 케미컬 샘플링 작업을 간편화하고 케미컬 샘플링 작업에 요구되는 인력과 시간을 절감하며, 케미컬 샘플링 작업 시 발생하는 케미컬의 누출과 케미컬 샘플의 오염을 방지하는 케미컬 샘플링 로봇 및 이를 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 샘플링 로봇은, 개폐 가능한 캡이 결합된 샘플 용기를 이용하여 케미컬을 샘플링하는 로봇으로서, 상기 샘플 용기를 파지하도록 구성된 그리퍼를 가지며, 미리 정해진 안착 지점에 안착된 샘플 용기를 상기 그리퍼로 파지하여 미리 정해진 개폐 지점으로 운반한 다음 케미컬이 공급되는 샘플링 지점으로 운반하거나, 상기 그리퍼로 파지한 샘플 용기를 상기 샘플링 지점에서 상기 개폐 지점으로 운반한 다음 상기 안착 지점으로 운반하는 샘플 용기 운반 유닛; 및 상기 샘플 용기의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성된 소켓 구조체를 가지며, 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 상기 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기의 캡을 상기 소켓 구조체와 결합시켜 회전시킴으로써 상기 캡을 개방하거나 폐쇄하는 개폐 유닛을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 샘플 용기 운반 유닛은, 상기 그리퍼를 이동시켜 상기 안착 지점, 상기 개폐 지점 또는 상기 샘플링 지점의 전방에 위치시키는 이동 유닛; 및 상기 안착 지점, 상기 개폐 지점 또는 상기 샘플링 지점의 전방에 위치한 상기 그리퍼를 해당 지점으로 전진시키거나 해당 지점에서 후퇴시키는 액추에이터를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 이동 유닛은, 상기 안착 지점의 전방에서 상기 개폐 지점과 상기 샘플링 지점의 전방으로 연장된 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 배치되는 이동 플레이트를 포함하고, 상기 액추에이터는, 상기 이동 플레이트에 고정되어 상기 그리퍼를 지지하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 그리퍼는, 상호 간의 간격이 좁아지면서 상기 샘플 용기의 양 측면을 파지하는 한 쌍의 핑거를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 개폐 유닛은, 상기 소켓 구조체를 상기 개폐 지점의 상공에서 하강시켜 상기 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기의 캡과 결합시키거나, 상기 소켓 구조체를 상기 개폐 지점의 상공으로 상승시키는 승강 구동부; 및 상기 소켓 구조체와 상기 캡이 결합된 상태에서 상기 소켓 구조체를 일방향 또는 타방향으로 회전시켜 상기 캡을 개방하거나 폐쇄하는 회전 구동부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 소켓 구조체는, 상기 소켓 구조체의 몸체를 이루는 몸체부; 상기 몸체부에 형성되며 상기 캡이 삽입되어 결합되도록 상기 캡의 외부면과 일치되는 내부면을 가지는 결합 홀; 및 상기 몸체부의 내부에 형성되어 일단이 상기 결합 홀의 내부 공간과 연통되고 타단이 상기 몸체부의 외부와 연통되는 공기 통로를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 소켓 구조체는, 일단이 상기 공기 통로와 연결되고 타단이 공기 펌프와 연결되어, 상기 공기 펌프의 동작에 따라 상기 결합 홀의 내부 공기를 외부로 배출하거나 상기 결합 홀의 내부에 외부 공기를 전달하는 에어 튜브를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템은, 상기 케미컬 샘플링 로봇을 이용하는 시스템으로서, 외부와 차단되는 내부 공간 및 상기 내부 공간을 제1 구역과 제2 구역으로 분리하는 내부 격벽을 가지며, 외부면에 상기 제1 구역과 연통되는 제1 윈도가 형성되고, 상기 내부 격벽에 상기 제1 구역과 상기 제2 구역 간의 통로를 제공하는 제2 윈도가 형성된 챔버; 상기 제1 구역에 배치되며 상기 샘플 용기가 안착되는 샘플 용기 홀더; 및 상기 챔버의 외부에서 상기 제2 구역으로 케미컬을 공급하는 케미컬 라인을 포함하고, 상기 케미컬 샘플링 로봇의 샘플 용기 운반 유닛과 개폐 유닛이 상기 제2 구역에 배치된다.

일 실시예에 있어서, 상기 챔버는, 상기 제1 윈도를 개폐하는 개폐 도어; 및 상기 제2 윈도를 슬라이딩 방식으로 개폐하는 자동 셔터를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 자동 셔터는, 상기 샘플 용기가 상기 제1 윈도를 통해 상기 샘플 용기 홀더에 안착되면 상기 제2 윈도를 개방하고, 상기 제2 윈도의 개방 후 상기 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 파지되어 상기 제2 구역으로 운반되면 상기 제2 윈도를 폐쇄하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 샘플 용기 홀더는, 상기 샘플 용기의 하단부가 안착되는 안착 홈; 및 상기 안착 홈에 안착된 샘플 용기를 감지하는 근접 센서를 포함하고, 상기 자동 셔터는, 상기 안착 홈에 안착된 샘플 용기가 상기 근접 센서에 의해 감지되면 상기 제2 윈도를 개방하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 시스템은, 상기 제1 구역에 배치되어 상기 샘플 용기 홀더를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 승강 유닛은, 상기 샘플 용기 홀더에 안착된 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 파지되면 상기 샘플 용기 홀더를 하강시켜 상기 샘플 용기 홀더를 상기 샘플 용기와 분리시키고, 상기 제2 구역에서 케미컬이 충전된 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 상기 제1 구역으로 운반되면 상기 샘플 용기 홀더를 상승시켜 상기 케미컬이 충전된 샘플 용기를 상기 샘플 용기 홀더에 안착시키도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 승강 유닛은, 상기 샘플 용기 홀더를 지지하는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트를 승강시키는 플레이트 구동부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 케미컬 라인은, 각각 서로 다른 위치에 수용된 케미컬을 상기 제2 구역으로 공급하는 복수의 공급관; 및 상기 복수의 공급관과 연결되며, 내부에 상호 독립적으로 구성되어 상기 복수의 공급관과 각각 연통되는 복수의 유로가 형성되고, 외부면에 상기 복수의 유로와 각각 연통되는 복수의 토출구가 형성된 일체형 노즐을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 시스템은, 상기 제2 구역에 배치되어 상기 일체형 노즐을 승강시키는 노즐 승강 유닛을 더 포함하고, 상기 노즐 승강 유닛은, 상기 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 운반되어 상기 일체형 노즐의 하방에 위치하면 상기 일체형 노즐을 하강시켜 적어도 상기 복수의 토출구가 형성된 상기 일체형 노즐의 하단부를 상기 샘플 용기의 상단부에 형성된 개구를 통해 상기 샘플 용기의 내부 수용 공간에 위치시키고, 상기 일체형 노즐을 통한 케미컬의 토출이 완료되면 상기 일체형 노즐을 상승시켜 상기 일체형 노즐을 상기 샘플 용기의 외부로 인출하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 노즐 승강 유닛은, 상기 일체형 노즐과 결합하여 상기 일체형 노즐을 지지하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임이 고정되는 고정 프레임; 및 상기 고정 프레임을 승강시키는 프레임 구동부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 챔버는, 상기 제2 구역의 바닥에 일 측으로 기울어진 슬로프(slope), 및 상기 슬로프의 저부와 연결되는 거터(gutter)가 형성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 시스템은, 상기 챔버의 내부 공간에서 케미컬의 누설을 감지하는 누설 센서(leak sensor); 및 상기 누설 센서에 의해 케미컬의 누설이 감지되면, 상기 케미컬 라인을 개폐하는 개폐 밸브를 제어하여 상기 케미컬 라인을 폐쇄하거나, 상기 챔버의 내부 공기를 환기시키는 환기 유닛을 구동하거나, 시각적 또는 청각적 알람 신호를 발생시키는 제어부를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 시스템은, 상기 챔버에 결합되어 상기 챔버를 이동 가능하게 하는 캐스터(caster)를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 케미컬 샘플링 로봇이 자동으로 샘플 용기를 운반하며 케미컬을 샘플링함으로써, 케미컬 샘플링 작업을 간편화하고 케미컬 샘플링 작업에 요구되는 인력과 시간을 절감할 수 있다.

또한, 케미컬 샘플링 로봇의 샘플 용기 운반 유닛이 샘플 용기를 미리 정해진 개폐 지점으로 운반하면 케미컬 샘플링 로봇의 개폐 유닛이 해당 샘플 용기의 캡을 개방하고, 상기 샘플 용기 운반 유닛이 케미컬을 충전한 샘플 용기를 다시 상기 개폐 지점으로 운반하면 상기 개폐 유닛이 해당 샘플 용기의 캡을 폐쇄함으로써, 샘플 용기의 캡을 개방하여 해당 샘플 용기에 케미컬을 충전하고 해당 샘플 용기의 캡을 다시 폐쇄하는 과정에서 작업자가 케미컬에 노출되는 위험을 방지하고, 케미컬 샘플의 오염 가능성을 낮출 수 있다.

또한, 챔버의 내부 공간 중 작업자에 의해 샘플 용기가 거치되거나 수거되는 제1 구역과 케미컬 샘플링 로봇에 의해 자동 샘플링이 수행되는 제2 구역이 내부 격벽으로 분리되고, 샘플 용기를 제1 구역에서 제2 구역으로 운반해야 하거나 제2 구역에서 제1 구역으로 운반해야 하는 순간에만 상기 내부 격벽에 형성된 윈도가 자동 셔터에 의해 개방됨으로써, 케미컬 샘플링 작업 시 발생하는 케미컬의 외부 누출을 방지하고, 케미컬 샘플링 작업의 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 케미컬 공급 장치가 각각 서로 다른 위치에 수용된 케미컬들을 일정 샘플링 지점에 배치되는 하나의 일체형 노즐을 통해 선택적으로 공급함으로써, 상기 샘플링 지점으로 샘플 용기를 운반하는 케미컬 샘플링 로봇의 구조와 동작을 간소화 및 효율화할 수 있으며, 전체 샘플링 시스템의 소형화를 용이하게 할 수 있다.

나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 케미컬 자동 샘플링 시스템의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 샘플 용기 거치 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 케미컬 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 케미컬 공급 장치의 일체형 노즐을 나타낸 수직 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 케미컬 공급 장치의 드레인 포트를 나타낸 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템의 케미컬 감지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 샘플링 로봇을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 개폐 유닛의 회전 구동부 내부를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 개폐 유닛의 소켓 구조체를 나타낸 수직 단면도이다.
도 11 내지 도 15는 도 2에 도시된 케미컬 자동 샘플링 시스템의 케미컬 샘플링 동작을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템의 챔버를 나타낸 수평 단면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템을 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이들은 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 후술되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)이 사시도로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)은 외부와 차단된 내부 공간을 가진 챔버(100)와, 상기 챔버(100)의 외부에서 상기 챔버(100)의 내부 공간으로 케미컬을 공급하는 케미컬 라인(310)을 포함하며, 챔버(100)의 내부 공간에서 케미컬을 자동으로 샘플링하도록 구성된다.

이를 위해, 챔버(100)의 외부면에는 챔버(100)의 내부 공간과 연통되는 제1 윈도(110)가 형성된다. 또한, 챔버(100)는 상기 제1 윈도(110)를 개폐하는 개폐 도어(112)를 포함한다. 이 경우, 개폐 도어(112)는 미닫이 또는 여닫이 방식으로 제1 윈도(110)를 개폐하도록 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 개폐 도어(112)는 자동 또는 수동으로 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 챔버(100)는 그 내부 공기를 환기시키는 환기 유닛(130)을 더 포함할 수 있다.

아래에서 다시 설명하겠지만, 본 발명에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)을 사용하여 케미컬 샘플링 작업을 수행하는 작업자는, 단지 챔버(100)의 개폐 도어(112)를 개방하여 챔버(100) 내의 미리 정해진 안착 지점에, 케미컬 샘플을 수용할 샘플 용기를 안착시키기만 하면 된다. 그러면, 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)은 챔버(100)의 내부 공간에서 샘플 용기를 자동으로 운반하며, 케미컬 라인(310)을 통해 공급되는 케미컬을 샘플 용기의 내부 수용 공간에 충전한 후, 샘플 용기를 다시 상기 안착 지점에 안착시킨다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)은 도 1과 같이 케미컬 라인(310)을 이루는 공급관을 복수 개 포함하여, 서로 다른 지점에 위치한 케미컬들이나 서로 다른 종류의 케미컬들을 각각 샘플링하도록 구성될 수 있다.

도 2에는 도 1에 도시된 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 내부 구성이 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 챔버(100)는 그 내부 공간을 제1 구역(102a)과 제2 구역(102b)으로 분리하는 내부 격벽(104)을 가지며, 상기 내부 격벽(104)에 상기 제1 구역(102a)과 제2 구역(102b) 간의 통로를 제공하는 제2 윈도(120)가 형성된다. 또한, 챔버(100)는 상기 제2 윈도(120)를 슬라이딩 방식으로 개폐하는 자동 셔터(122)를 포함한다.

이러한 챔버(100)는, 제2 구역(102b)의 바닥에 지면을 기준으로 일정 각도(θ)만큼 일 측으로 기울어진 슬로프(slope)(106), 및 슬로프(106)의 저부와 연결되는 거터(gutter)(108)가 형성될 수 있다. 이와 같은 챔버(100)의 바닥 구조는 챔버(100)의 바닥에 떨어진 케미컬이나 세정수 등이 슬로프(106)를 따라 흘러내려 거터(108)에 모이도록 함으로써, 그 처리를 용이하게 하기 위한 것이다.

한편, 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)은 이러한 챔버(100)의 내부 공간에 배치되는 샘플 용기 거치 장치(200), 케미컬 공급 장치(300), 및 본 발명에 따른 케미컬 샘플링 로봇(400)을 더 포함한다.

샘플 용기 거치 장치(200)는, 샘플 용기(S)가 안착되는 샘플 용기 홀더(210)를 포함하며 상기 챔버(100)의 내부 공간 중 제1 구역(102a)에 배치되어, 샘플 용기(S)가 안착되는 안착 지점을 제공하도록 구성된다.

케미컬 공급 장치(300)는, 케미컬을 전달하는 케미컬 라인(310)을 이용하여 챔버(100)의 외부에서 챔버(100) 내부의 제2 구역(102b)으로 케미컬을 공급하도록 구성된다.

본 발명에 따른 케미컬 샘플링 로봇(400)은, 챔버(100)의 제2 구역(102b)에 배치되어, 개폐 가능한 캡(cap)이 결합된 샘플 용기(S)를 챔버(100)의 내부 공간에서 자동으로 운반하며 케미컬을 샘플링하도록 구성된다. 이를 위해, 케미컬 샘플링 로봇(400)은 샘플 용기 운반 유닛(410)과 개폐 유닛(420)을 포함한다.

샘플 용기 운반 유닛(410)은, 샘플 용기(S)를 파지하도록 구성된 그리퍼(412)를 가지며, 미리 정해진 안착 지점에 안착된 샘플 용기(S)를 상기 그리퍼(412)로 파지하여 미리 정해진 개폐 지점으로 운반한 다음, 케미컬 공급 장치(300)에 의해 케미컬이 공급되는 샘플링 지점으로 운반하거나, 상기 그리퍼(412)로 파지한 샘플 용기(S)를 상기 샘플링 지점에서 상기 개폐 지점으로 운반한 다음 상기 안착 지점으로 운반하도록 구성된다.

개폐 유닛(420)은, 샘플 용기(S)의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성된 소켓 구조체(422)를 가지며, 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기(S)의 캡을 상기 소켓 구조체(422)와 결합시켜 회전시킴으로써 해당 캡을 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다.

도 3에는 도 2에 도시된 샘플 용기 거치 장치(200)가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 샘플 용기 거치 장치(200)는 챔버(100)의 내부 공간 중 상기 제1 구역(102a)에 배치되어 샘플 용기(S)가 안착되는 안착 지점을 제공하도록 구성된다. 이를 위해, 샘플 용기 거치 장치(200)는 샘플 용기(S)가 안착되는 샘플 용기 홀더(210)와, 이러한 샘플 용기 홀더(210)를 승강시키는 승강 유닛(220)을 포함할 수 있다.

참고로, 본 발명에서 사용되는 샘플 용기(S)는 케미컬을 수용하는 내부 수용 공간을 가지며, 그 상단부에 상기 내부 수용 공간과 연통되는 개구가 형성된다. 또한, 샘플 용기(S)의 개구에는 개폐 가능한 캡(C)이 결합된다. 이러한 샘플 용기(S)의 캡(C)은 스크류 방식 또는 트위스트 방식으로 개폐되도록 구성될 수 있다.

샘플 용기 홀더(210)는, 샘플 용기(S)가 안착되도록 구성된다. 이를 위해, 샘플 용기 홀더(210)는 샘플 용기(S)의 하단부가 안착되는 안착 홈(212)을 포함할 수 있다. 또한, 샘플 용기 홀더(210)는 상기 안착 홈(212)에 안착된 샘플 용기(S)를 감지하는 근접 센서(214)를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 샘플 용기 거치 장치(200)는, 상술한 샘플 용기 홀더(210)를 복수 개 포함하여, 복수 개의 샘플 용기가 샘플 용기 거치 장치(200)에 거치되도록 할 수 있다. 샘플 용기 거치 장치(200)가 포함하는 샘플 용기 홀더(210)의 개수는, 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 적용 환경이나 사용자의 요청에 따라 변경될 수 있다.

한편, 챔버(100)의 제2 윈도(120)를 개폐하는 자동 셔터(122)는, 샘플 용기(S)가 챔버(100)의 제1 윈도(110)를 통해 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 경우에 상기 제2 윈도(120)를 개방하도록 구성될 수 있다. 즉, 자동 셔터(122)는, 샘플 용기 홀더(210)의 근접 센서(214)에 의해 샘플 용기 홀더(210)의 안착 홈(212)에 안착된 샘플 용기(S)가 감지된 경우에, 상기 제2 윈도(120)를 개방하도록 구성될 수 있다.

샘플 용기 거치 장치(200)의 승강 유닛(220)은, 상기 샘플 용기 홀더(210)를 지지하며 상승 또는 하강시키도록 구성된다. 이를 위해, 승강 유닛(220)은 상기 샘플 용기 홀더(210)를 지지하는 지지 플레이트(222)와, 지지 플레이트(222)를 상승 또는 하강시키는 플레이트 구동부(224)를 포함할 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(222)는 플랫한 상부면을 가지며, 이러한 지지 플레이트(222)의 상부면에 복수 개의 샘플 용기 홀더(210)가 고정되어 지지될 수 있다. 플레이트 구동부(224)는 지지 플레이트(222)와 결합되어, 후술되는 케미컬 샘플링 로봇(400)의 동작에 따라 지지 플레이트(222)를 상승 또는 하강시킨다. 이를 위해, 플레이트 구동부(224)는 공압식 또는 유압식 실린더와 같은 액추에이터를 포함할 수 있다.

아래에서 다시 설명하겠지만, 상기 승강 유닛(220)은 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 샘플 용기(S)가 후술되는 케미컬 샘플링 로봇(400)의 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 파지되면, 상기 샘플 용기 홀더(210)를 하강시켜 상기 샘플 용기 홀더(210)를 상기 샘플 용기(S)와 분리시키도록 구성된다. 또한, 상기 승강 유닛(220)은, 챔버(100)의 제2 구역(102b)에서 케미컬이 충전된 샘플 용기가 케미컬 샘플링 로봇(400)의 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 제1 구역(102a)으로 운반되면, 상기 샘플 용기 홀더(210)를 상승시켜 상기 케미컬이 충전된 샘플 용기를 상기 샘플 용기 홀더에 안착시키도록 구성된다.

도 4에는 도 2에 도시된 케미컬 공급 장치(300)가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 케미컬 공급 장치(300)는 챔버(100) 외부의 여러 시설 또는 배관에 수용된 케미컬을 케미컬 라인(310)을 통해 챔버(100)의 내부로 전달하여, 제2 구역(102b) 내의 소정 샘플링 지점에 위치한 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 해당 케미컬을 공급하도록 구성된다. 이를 위해, 케미컬 공급 장치(300)는 상기 케미컬 라인(310)과 함께 노즐 승강 유닛(320)을 포함하며, 실시예에 따라 드레인 포트(330), 레벨 센서(510) 등을 더 포함할 수 있다.

상기 케미컬 라인(310)은, 복수의 공급관(312a, 312b, 312c)과 하나의 일체형 노즐(314)을 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 공급관(312a, 312b, 312c)은 각각 서로 다른 위치에 수용된 케미컬을 챔버(100) 내부의 제2 구역(102b)으로 공급하도록 구성된다.

일체형 노즐(314)은, 상기 복수의 공급관(312a, 312b, 312c)과 모두와 연결되도록 구성된다. 또한, 일체형 노즐(314)은, 그 내부에 상호 독립적으로 구성되어 상기 복수의 공급관(312a, 312b, 312c)과 각각 연통되는 복수의 유로가 형성되고, 외부면에 상기 복수의 유로와 각각 연통되는 복수의 토출구가 형성된다.

도 5에는 도 4에 도시된 케미컬 공급 장치(300)의 일체형 노즐(314)이 수직 단면도로 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일체형 노즐(314)의 내부에는 공급관들(312a, 312b)과 각각 연통되는 유로들(316a, 316b)이 형성되며, 일체형 노즐(314)의 하단부 외부면에는 상기 유로들(316a, 316b)과 각각 연통되는 토출구들(318a, 318b)이 형성된다. 이 경우, 상기 토출구들(318a, 318b)은 각각, 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에서 케미컬을 샘플 용기(S)의 측벽으로 비스듬하게 토출하도록 구성될 수 있다. 이는 일체형 노즐(314)에서 토출된 케미컬이 샘플 용기(S)의 내부면과 충돌한 후 다시 노즐(314)의 외부면에 묻게 되는 현상을 방지하기 위함이다.

한편, 내부에 복수의 유로가 형성된 일체형 노즐(314)의 몸체는 결합부(314a)와 삽입부(314b)를 포함할 수 있다. 일체형 노즐(314)의 전체 몸체 중 결합부(314a)는, 상기 복수의 공급관(312a, 312b)의 단부들이 각각 삽입되어 결합되는 복수의 삽입구(313a, 313b)를 가지며, 후술되는 지지 프레임(322)과 결합되도록 구성된다. 이 경우, 각각의 공급관(312a)의 단부에는 경질 소재로 구성된 관 부재(313)가 연결되고 해당 관 부재(313)가 결합부(314a)의 대응 삽입구(315a)에 삽입되어 결합될 수 있다. 또한, 결합부(314a)는 샘플 용기(S)에 형성된 개구의 내경 또는 면적보다 큰 외경 또는 면적을 가짐으로써 샘플 용기(S)의 내부에 삽입되지 않도록 구성될 수 있다.

반면, 일체형 노즐(314)의 전체 몸체 중 삽입부(314b)는 샘플 용기(S)에 형성된 개구의 내경보다 작은 외경을 가지며 상기 결합부(314a)에서 하방으로 연장되어 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 삽입 가능하게 구성된다. 이 경우, 일체형 노즐(314)의 토출구들(318a, 318b)은 상기 삽입부(314b)의 하단 외부면에 형성될 수 있다.

이러한 일체형 노즐(314)은 내화학성, 내열성, 비점착성 및 낮은 마찰 계수를 가진 PTFE(Polytetrafluoroethylene)나, PEEK(Polyetheretherketone) 등의 합성수지로 형성될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 케미컬 공급 장치(300)의 노즐 승강 유닛(320)은, 챔버(100)의 제2 구역(102b)에 배치되며, 상기 일체형 노즐(314)과 결합하여 상기 일체형 노즐(314)을 승강시키도록 구성된다.

즉, 노즐 승강 유닛(320)은, 샘플 용기(S)가 후술되는 케미컬 샘플링 로봇(400)의 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 운반되어 샘플링 지점에 해당하는 상기 일체형 노즐(314)의 하방에 위치하면, 상기 일체형 노즐(314)을 하강시켜 적어도 복수의 토출구가 형성된 상기 일체형 노즐(314)의 하단부(도 5의 삽입부(314b))를, 샘플 용기(S)의 상단부에 형성된 개구를 통해 상기 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 위치시키도록 구성된다. 또한, 노즐 승강 유닛(320)은 일체형 노즐(314)을 통한 케미컬의 토출이 완료되면, 일체형 노즐(314)을 상승시켜 일체형 노즐(314)을 상기 샘플 용기(S)의 외부로 인출하도록 구성된다. 이를 위해, 노즐 승강 유닛(320)은 지지 프레임(322), 고정 프레임(324) 및 프레임 구동부(326)를 포함할 수 있다.

지지 프레임(322)은 상기 일체형 노즐(314)과 결합하여 상기 일체형 노즐(314)을 지지하도록 구성된다. 이를 위해, 지지 프레임(322)은 일체형 노즐(314)의 결합부(314a)에 결합되는 결합 로드(322a), 및 이러한 결합 로드(322a)를 상기 고정 프레임(324)에 고정시키는 브라켓(322b)을 포함할 수 있다. 고정 프레임(324)은 상기 지지 프레임(322)이 결합되어 고정될 수 있는 다양한 형태와 구조로 구성될 수 있다.

프레임 구동부(326)는 상기 고정 프레임(324)과 결합되어 상기 고정 프레임(324)을 상승시키거나 하강시키도록 구성된다. 예컨대, 프레임 구동부(326)는 챔버(100)의 상하 방향으로 연장되어 고정 프레임(324)의 상하 방향 이동을 가이드하는 가이드 레일과, 동력을 발생시키는 구동 모터와, 이러한 구동 모터의 동력을 고정 프레임(324)에 전달하여 고정 프레임(324)을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 체인, 와이어 또는 기어 등과 같은 동력 전달 수단을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 프레임 구동부(326)는 고정 프레임(324)과 결합되어 고정 프레임(324)을 상하 방향으로 이동시키는 공압식 또는 유압식 실린더를 포함할 수도 있다.

이와 같이, 케미컬 공급 장치(300)는 복수의 공급관(312a, 312b, 312c)과 연결된 일체형 노즐(314)을 샘플링 지점에 위치한 샘플 용기(S)의 상공에서 하강시켜 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 삽입한 후, 상기 일체형 노즐(314)의 토출구들 중 하나를 통해 샘플링 대상 케미컬을 토출시킴으로써 샘플 용기(S)에 해당 케미컬을 충전시킬 수 있다.

이 경우, 케미컬 공급 장치(300)는 해당 케미컬을 적정 레벨인 제1 레벨 이상 충전하되, 위험 레벨인 제2 레벨을 넘지 않게 충전하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 케미컬 공급 장치(300)는 샘플 용기(S)에 충전된 케미컬의 레벨을 감지하는 레벨 센서(level sensor)(510)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 레벨 센서(510)는 샘플 용기(S)에 충전된 케미컬이 제1 레벨에 도달하였는지를 감지하는 제1 레벨 센서(512)와, 샘플 용기(S)에 충전된 케미컬이 상기 제1 레벨을 초과하여 제2 레벨에 도달하였는지를 감지하는 제2 레벨 센서(514)를 포함할 수 있다.

이 경우, 레벨 센서(510)는 정전용량 레벨 센서(capacitive level sensor)나 초음파 레벨 센서(ultrasonic level sensor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 레벨 센서(510)는 각각 일체형 노즐(314)에 배치되거나, 일체형 노즐(314)이 고정되는 노즐 승강 유닛(320)의 고정 프레임(324)에 배치되도록 구성될 수 있다.

한편, 케미컬 공급 장치(300)의 드레인 포트(330)는, 적어도 상기 일체형 노즐(314)의 하단부가 삽입되도록 형성된 삽입구(332)를 가지며 상기 일체형 노즐(314)의 하방에 배치되고, 상기 일체형 노즐(314)이 노즐 승강 유닛(320)에 의해 하강되어 상기 삽입구(332)에 삽입되면 일체형 노즐(314)의 토출구들을 통해 유출되는 유출물을 수집하도록 구성된다.

도 6에는 도 4에 도시된 케미컬 공급 장치(300)의 드레인 포트(330)가 수직 단면도로 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 드레인 포트(330)는 적어도 일체형 노즐(314)의 하단부가 삽입되도록 형성된 삽입구(332), 및 상기 삽입구(332)와 연통되는 내부 수집 공간(334)을 가지며 일체형 노즐(314)의 하방에 배치된다.

이 경우, 상기 케미컬 공급 장치(300)의 노즐 승강 유닛(320)은, 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에서 일체형 노즐(314)을 통한 케미컬의 토출이 완료되면, 상기 일체형 노즐(314)을 상승시켜 상기 일체형 노즐(314)을 샘플 용기(S)의 외부로 인출하고, 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)가 후술되는 케미컬 샘플링 로봇(400)에 의해 타 위치로 이동되면, 상기 일체형 노즐(314)을 다시 하강시켜 드레인 포트(330)의 삽입구(332)에 삽입하도록 구성될 수 있다.

이와 같이, 상기 노즐 승강 유닛(320)에 의해 일체형 노즐(314)이 하강되어 드레인 포트(330)의 삽입구(332)에 삽입되면, 상기 드레인 포트(330)는 일체형 노즐(314)의 토출구들에서 유출되는 유출물들을 내부 수집 공간(334)에 수집하게 된다.

일 실시예에 있어서, 드레인 포트(330)는 삽입구(332)의 둘레에 마련되어 삽입구(332)와 해당 삽입구(332)에 삽입된 일체형 노즐(314) 사이를 실링하는 환형의 실링 부재(336)를 포함할 수 있다. 이 경우, 실링 부재(336)는 내화학성, 내열성, 비점착성 및 낮은 마찰 계수를 가진 PTFE(Polytetrafluoroethylene)나 PEEK(Polyetheretherketone) 등의 합성수지로 구성되되, 탄성이 있는 합성수지로 구성될 수 있다.

또한, 드레인 포트(330)와 상기 내부 수집 공간(334)과 연통되어 드레인 포트(330)의 내부 수집 공간(334)에 수집된 유출물을 챔버(100)의 외부로 배출하는 배출관(338)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 드레인 포트(330)는 배출관(338)에 설치되어 유출물의 역류를 방지하는 스톱 밸브(stop valve)를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 공급 장치(300) 또는 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)은 챔버(100) 내부에서 케미컬을 감지하는 케미컬 감지 장치를 더 포함할 수 있다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 케미컬 감지 장치(500)가 블록도로 도시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 케미컬 감지 장치(500)는 상술한 레벨 센서(level sensor)(510)와 함께, 누설 센서(leak sensor)(520), 제어부(530) 및 출력부(540)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 레벨 센서(510)는 일체형 노즐(314)을 통해 샘플 용기(S)에 충전되는 케미컬의 충전 레벨을 감지하도록 구성된다. 이 경우, 레벨 센서(510)는 케미컬의 충전 레벨이 적정 레벨에 해당하는 제1 기준 레벨에 도달했는지를 감지하는 제1 레벨 센서(512)와, 케미컬의 충전 레벨이 제1 기준 레벨보다 높은 위험 레벨에 해당하는 제2 기준 레벨에 도달했는지를 감지하는 제2 레벨 센서(514)를 포함할 수 있다. 이러한 레벨 센서들(512, 514)은 정전용량 레벨 센서(capacitive level sensor)나 초음파 레벨 센서(ultrasonic level sensor) 등을 포함할 수 있다.

누설 센서(520)는, 챔버(100)의 내부 공간에서 케미컬의 누설을 감지하도록 구성된다. 이 경우, 누설 센서(520)는 기체 또는 액체 상태의 케미컬을 감지하는 반도체 센서(semiconductor sensor), 적외선 센서(infrared sensor), 정전용량 센서(capacitive sensor) 및 초음파 센서(ultrasonic sensor) 중 1 또는 2 이상을 포함할 수 있다. 이러한 누설 센서(520)는 챔버(100)의 바닥 측에 배치될 수 있다.

제어부(530)는, 레벨 센서(510)와 누설 센서(520)에 의해 센싱되는 센싱 결과에 대응하여 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 동작을 제어하도록 구성된다.

예컨대, 제어부(530)는 레벨 센서(510)에 의해 감지된 충전 레벨이 일정 기준 레벨에 도달하면 케미컬 라인(310)의 공급관들(312a, 312b, 312c)을 개폐하는 개폐 밸브를 제어하여 해당 케미컬을 공급하던 공급관을 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어부(530)는 누설 센서(520)에 의해 챔버(100)의 내부에서 케미컬의 누설이 감지되면, 상기 개폐 밸브를 제어하여 케미컬 라인(310)의 공급관들(312a, 312b, 312c)을 폐쇄하거나, 챔버(100)의 내부 공기를 환기시키는 환기 유닛(130)을 구동하거나, 시각적, 청각적 또는 시청각적 알람 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다.

나아가, 제어부(530)는 챔버(100)의 자동 셔터(122), 샘플 용기 거치 장치(200), 케미컬 공급 장치(300), 케미컬 샘플링 로봇(400) 등의 전반적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 제어부(530)는 메모리, 프로세스 등과 같은 컴퓨터 하드웨어와, 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램의 결합으로 구현될 수 있다.

출력부(540)는, 제어부(530)의 제어 신호에 따라 시각적 정보, 청각적 정보 또는 시청각적 정보를 출력하도록 구성된다. 이를 위해, 출력부(540)는 LED(light emitting diode), 램프, 디스플레이 패널 등과 같은 시각적 출력 수단과, 스피커와 같은 청각적 출력 수단을 포함할 수 있다.

도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 샘플링 로봇(400)이 도시되어 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 샘플링 로봇(400)은, 챔버(100)의 내부 공간에서 샘플 용기(S)의 운반과 샘플 용기(S)의 캡 개폐를 자동으로 수행하며 샘플 용기(S)에 케미컬을 샘플링하도록 구성된다. 이를 위해, 케미컬 샘플링 로봇(400)은 샘플 용기 운반 유닛(410)과 개폐 유닛(420)을 포함하며 챔버(100)의 제2 구역(102b)에 배치된다.

샘플 용기 운반 유닛(410)은, 샘플 용기(S)를 파지하도록 구성된 그리퍼(412)를 가지며, 미리 정해진 안착 지점에 안착된 샘플 용기(S)를 상기 그리퍼(412)로 파지하여 미리 정해진 개폐 지점으로 운반한 다음 케미컬이 공급되는 샘플링 지점으로 운반하거나, 상기 그리퍼(412)로 파지한 샘플 용기(S)를 상기 샘플링 지점에서 상기 개폐 지점으로 운반한 다음 상기 안착 지점으로 운반하도록 구성된다.

즉, 샘플 용기 운반 유닛(410)은, 샘플 용기(S)가 챔버(100)의 제1 구역(102a)에 위치한 샘플 용기 홀더(210)에 안착되면, 제2 윈도(120)를 통해 그리퍼(412)를 이동시켜 그리퍼(412)로 샘플 용기(S)를 파지한 후, 해당 샘플 용기(S)를 제2 구역(102b) 내의 개폐 지점과 샘플링 지점으로 차례로 운반한다.

이 경우, 도 2에 도시된 자동 셔터(122)는, 샘플 용기(S)가 챔버(100)의 제1 윈도(110)를 통해 제1 구역(102a)에 배치된 샘플 용기 홀더(210)에 안착되면 상기 챔버(100)의 제2 윈도(120)를 개방하고, 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 파지되어 제2 구역(102b)의 미리 정해진 개폐 지점으로 운반되면 상기 제2 윈도(120)를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

한편, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 샘플 용기(S)를 상기 개폐 지점으로 운반한 다음, 상기 개폐 지점에서 개폐 유닛(420)에 의해 샘플 용기(S)의 캡이 개방되면 해당 샘플 용기(S)를 상기 케미컬 라인(310)으로부터 케미컬을 공급받을 수 있는 샘플링 지점으로 운반한다.

또한, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 상기 샘플링 지점으로 운반된 샘플 용기(S)에 상기 케미컬 라인(310)을 통해 공급되는 케미컬이 충전되면, 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)를 다시 상기 개폐 지점으로 운반한 다음, 상기 개폐 지점에서 상기 개폐 유닛(420)에 의해 상기 샘플 용기(S)의 캡이 폐쇄되면, 캡이 폐쇄된 샘플 용기(S)를 상기 제1 구역(102a)의 안착 지점으로 운반한다.

이 경우, 도 2에 도시된 자동 셔터(122)는, 상기 개폐 유닛(420)에 의해 상기 샘플 용기(S)의 캡이 폐쇄되면 상기 제2 윈도(120)를 개방하고, 캡이 폐쇄된 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 상기 제1 구역(102a)의 안착 지점으로 운반되어 해당 샘플 용기 홀더(210)에 안착되면 상기 제2 윈도(120)를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

또한, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 위와 같은 동작들을 샘플 용기 거치 장치(200)에 거치된 복수의 샘플 용기들에 대해 순차적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 상기 그리퍼(412)와 함께, 이동 유닛(414)과 액추에이터(416)를 포함할 수 있다.

상기 그리퍼(412)는, 샘플 용기(S)를 파지하도록 구성된다. 이를 위해, 그리퍼(412)는 상호 간의 간격이 좁아지면서 샘플 용기(S)의 양 측면을 파지하는 한 쌍의 핑거(412a, 412b)를 포함할 수 있다. 각각의 핑거(412a, 412b)의 형태나 구조는 샘플 용기(S) 및 샘플 용기 홀더(210)의 형태나 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

이동 유닛(414)은, 그리퍼(412)를 이동시켜 샘플 용기(S)가 안착되는 안착 지점, 샘플 용기(S)의 캡이 개폐되는 개폐 지점, 또는 샘플 용기(S)에 케미컬이 충전되는 샘플링 지점의 전방에 위치시키도록 구성된다. 이를 위해, 이동 유닛(414)은 X축 방향을 따라 상기 안착 지점의 전방에서 상기 개폐 지점과 상기 샘플링 지점의 전방으로 연장된 가이드 레일(414a)과, 상기 가이드 레일(414a)을 따라 이동 가능하게 배치되는 이동 플레이트(414b)를 포함할 수 있다. 또한, 이동 유닛(414)은 서보 모터와 같이 동력을 발생시키면서 정밀 제어가 가능한 구동 모터와, 이러한 구동 모터의 동력을 이동 플레이트(414b)에 전달하는 체인, 와이어 또는 기어 등과 같은 동력 전달 수단 등을 더 포함할 수 있다.

액추에이터(416)는, 이동 유닛(414)에 의해 그리퍼(412)가 상기 안착 지점, 개폐 지점 또는 샘플링 지점의 전방에 각각 위치하게 되면, 그리퍼(412)를 Y축 방향으로 따라 해당 지점으로 전진시키거나 해당 지점에서 후퇴시키도록 구성된다. 이를 위해, 액추에이터(416)는 공압식 또는 유압식 실린더를 포함할 수 있다. 이러한 액추에이터(416)는 이동 유닛(414)의 이동 플레이트(414b)에 고정되어 그리퍼(412)를 지지하도록 구성될 수 있다.

한편, 개폐 유닛(420)은, 샘플 용기(S)의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성된 소켓 구조체(422)를 가지며, 상기 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 미리 정해진 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기(S)의 캡을, 상기 소켓 구조체(422)와 결합시켜 회전시킴으로써 해당 캡을 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다.

즉, 개폐 유닛(420)은 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 제1 구역(102a) 구역에서 제2 구역(102b)으로 운반되어 제2 구역(102b) 내의 개폐 지점에 위치하면, 샘플 용기(S)의 캡을 상기 소켓 구조체(422)와 결합시켜 일 방향으로 회전시킴으로써 해당 캡을 샘플 용기(S)로부터 분리해 낸다. 이 경우, 분리된 캡은 상기 소켓 구조체(422)와의 결합 상태를 유지한다.

또한, 캡이 개방된 상태에서 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 샘플링 지점으로 운반되어 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)가, 상기 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 운반되어 다시 개폐 지점에 위치하면, 개폐 유닛(420)은 소켓 구조체(422)와 결합되어 있던 캡을 샘플 용기(S)의 개구에 접촉시킨 후 타 방향으로 회전시킴으로써 해당 캡을 샘플 용기(S)에 결합시킨다. 이를 위해, 개폐 유닛(420)은 상기 소켓 구조체(422)와 함께, 승강 구동부(424)와 회전 구동부(426)를 포함한다.

상기 소켓 구조체(422)는, 샘플 용기(S)의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성되어 상기 개폐 지점의 상공에 배치된다. 아래에서 다시 설명하겠지만, 이러한 소켓 구조체(422)의 저면에는 상기 캡의 외부면(상면 및 측면)과 형합하는 내부면을 가진 결합 홀이 형성된다.

승강 구동부(424)는, 상기 소켓 구조체(422)를 개폐 지점의 상공에서 하강시켜 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기(S)의 캡과 결합시키거나, 소켓 구조체(422)를 상기 개폐 지점의 상공으로 상승시키도록 구성된다. 이를 위해, 승강 구동부(424)는 회전 구동부(426)와 결합되어 회전 구동부(426)를 승강시키도록 구성되고, 회전 구동부(426)는 소켓 구조체(422)와 결합되어 소켓 구조체(422)를 지지하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 승강 구동부(424)는 회전 구동부(426)의 상하 방향(Z축 방향) 이동을 가이드하는 가이드 레일과, 동력을 발생시키는 구동 모터와, 이러한 구동 모터의 동력을 회전 구동부(426) 전달하여 회전 구동부(426)를 가이드 레일을 따라 이동시키는 체인, 와이어 또는 기어 등과 같은 동력 전달 수단을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 승강 구동부(424)는 회전 구동부(426)와 결합되어 회전 구동부(426)를 상하 방향으로 이동시키는 공압식 또는 유압식 실린더를 포함할 수도 있다.

회전 구동부(426)는, 상기 소켓 구조체(422)와 샘플 용기(S)의 캡이 결합된 상태에서 상기 소켓 구조체(422)를 일방향 또는 타방향으로 회전시켜 샘플 용기(S)의 캡을 개방하거나 폐쇄하도록 구성된다.

도 9에는 도 8에 도시된 회전 구동부(426)의 내부가 도시되어 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 회전 구동부(426)는 소켓 구조체(422)를 지지하며 소켓 구조체(422)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키도록 구성된다. 이를 위해, 회전 구동부(426)는 서보 모터나 로터리 실린더 등과 같이 회전력을 발생시키는 로터리 액추에이터(426a)와, 상기 로터리 액추에이터(426a)를 수용하여 지지하는 하우징(426b)을 포함할 수 있다.

이러한 회전 구동부(426)의 하우징(426b) 내부에는 소켓 구조체(422)의 상단부가 위치하며, 소켓 구조체(422)의 상단부는 로터리 액추에이터(426a)의 회전축에 결합되어 지지되도록 구성된다. 또한, 회전 구동부(426)의 하우징(426b) 내부에는 후술되는 에어 튜브(422d)가 배치된다. 이 경우, 에어 튜브(422d)는 소켓 구조체(422)의 상단부 둘레를 따라 권취된 코일 형태로 배치될 수 있다.

한편, 소켓 구조체(422)의 하단부는 상기 회전 구동부(426)의 하방으로 연장되어 상기 회전 구동부(426)의 하우징(426b) 외부에 위치하도록 구성된다.

도 10에는 도 9에 도시된 소켓 구조체(422)가 수직 단면도로 도시되어 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 소켓 구조체(422)는 그 몸체를 이루는 몸체부(422a)를 가지며, 상기 몸체부(422a)에는 결합 홀(422b)과 공기 통로(422c)가 형성된다. 또한, 소켓 구조체(422)는 에어 튜브(422d)를 포함할 수 있다.

결합 홀(422b)은, 상기 몸체부(422a)의 저면에 형성되며, 샘플 용기(S)의 캡이 삽입되어 결합되도록 캡의 외부면(상면 및 측면)과 일치되는 내부면을 가진다.

공기 통로(422c)는 상기 몸체부(422a)의 내부에 형성되어 일단이 상기 결합 홀(422b)의 내부 공간과 연통되고 타단이 상기 몸체부(422a)의 외부와 연통되도록 구성된다.

에어 튜브(422d)는, 일단이 상기 공기 통로(422c)와 연결되고 타단이 공기 펌프(미도시)와 연결되어, 상기 공기 펌프의 동작에 따라 상기 결합 홀(422b)의 내부 공기를 외부로 배출하거나 상기 결합 홀(422b)의 내부에 외부 공기를 전달하도록 구성된다. 즉, 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 샘플 용기(S)가 개폐 지점으로 운반되면, 개폐 유닛(420)은 소켓 구조체(422)를 하강시켜 소켓 구조체(422)의 결합 홀(422b)에 샘플 용기(S)의 캡을 삽입시킨 후, 에어 튜브(422d)를 통해 결합 홀(422b)의 내부 공기를 외부로 배출하여 소켓 구조체(422)와 캡 간의 결합 상태를 유지시킬 수 있다. 반면, 개폐 유닛(420)은 캡이 결합되어 있는 소켓 구조체(422)를 회전시켜 해당 캡을 샘플 용기(S)에 결합시킨 후, 에어 튜브(422d)를 통해 소켓 구조체(422)의 결합 홀(422b) 내부에 공기를 주입하여 결합 홀(422b)에서 샘플 용기(S)의 캡이 쉽게 분리되도록 할 수 있다.

도 11 내지 도 15에는 도 2에 도시된 케미컬 자동 샘플링 시스템(10)의 케미컬 샘플링 동작이 도시되어 있다.

우선, 도 11에 도시된 바와 같이, 샘플 용기들이 챔버(100)의 제1 윈도(110)를 통해 제1 구역(102a)에 배치된 샘플 용기 거치 장치(200)의 각 샘플 용기 홀더(210)에 안착되면, 제2 윈도(120)를 개폐하는 자동 셔터(122)는 제2 윈도(120)를 개방하고, 케미컬 샘플링 로봇(400)의 샘플 용기 운반 유닛(410)은 제2 윈도(120)를 통해 제1 구역(102a)에 진입하여 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 샘플 용기(S)를 그리퍼(412)로 파지한다.

그 다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 샘플 용기 홀더(210)에 안착된 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 파지되면, 승강 유닛(220)은 샘플 용기 홀더들을 지지하는 지지 플레이트(222)를 하강시켜 해당 샘플 용기 홀더(210)를 샘플 용기(S)와 분리시킨다.

참고로, 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)가 상기 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 챔버(100)의 제2 구역(102b)에서 제2 윈도(120)를 통해 다시 제1 구역(102a)으로 운반되면, 상기 승강 유닛(220)은 지지 플레이트(222)를 상승시켜 상기 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)를 해당 샘플 용기 홀더(210)에 안착시킬 수 있다.

그 다음, 도 13에 도시된 바와 같이, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 액추에이터(416)를 구동하여 샘플 용기(S)를 제2 구역(102b)으로 이동시킨 후, 이동 유닛(414)을 구동하여 샘플 용기(S)를 제2 구역(102b) 내의 개폐 지점으로 운반한다. 이와 같이 제2 윈도(120)의 개방 후 해당 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 제2 구역(102b)으로 운반되면, 자동 셔터(122)는 제2 윈도(120)를 폐쇄할 수 있다.

또한, 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 개폐 지점으로 운반되면, 케미컬 샘플링 로봇(400)의 개폐 유닛(420)은 소켓 구조체(422)를 하강시켜 소켓 구조체(422)에 샘플 용기(S)의 캡을 결합시킨다. 즉, 샘플 용기(S)가 개폐 유닛(420)의 소켓 구조체(422)의 하방에 위치한 개폐 지점으로 운반되면, 개폐 유닛(420)의 승강 구동부(426)는 소켓 구조체(422)를 지지하는 회전 구동부(426)를 하강시켜 소켓 구조체(422)에 샘플 용기(S)의 캡을 결합시킨다.

그 다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 소켓 구조체(422)가 샘플 용기(S)의 캡과 결합되면, 개폐 유닛(420)의 회전 구동부(424)는 소켓 구조체(422)를 반시계 방향으로 회전시켜 샘플 용기(S)의 캡을 개방한다. 샘플 용기(S)의 캡이 개방되면 개폐 유닛(420)의 승강 구동부(426)는 소켓 구조체(422)를 상승시켜 샘플 용기(S)가 샘플링 지점을 향해 이동될 수 있도록 한다.

한편, 케미컬 공급 장치(300)의 노즐 승강 유닛(320)은, 드레인 포트(330)의 삽입구(332)에 삽입되어 있던 일체형 노즐(314)을 상승시켜, 일체형 노즐(314)의 하방에 샘플 용기(S)가 위치될 수 있도록 한다.

그 다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 운반되어 일체형 노즐(314)의 하방의 샘플링 지점에 위치하면, 케미컬 공급 장치(300)의 노즐 승강 유닛(320)은 일체형 노즐(314)을 하강시켜 일체형 노즐(314)을 샘플 용기(S)의 상단부에 형성된 개구를 통해 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 삽입시킨다. 그러면, 케미컬 공급 장치(300)의 케미컬 라인(310)은 일체형 노즐(314)을 통해 케미컬을 토출하여 샘플 용기(S)의 내부 수용 공간에 케미컬을 충전시킨다.

상술한 동작들을 통해 케미컬 충전이 완료되면, 케미컬 공급 장치(300)의 노즐 승강 유닛(320)은 일체형 노즐(314)을 상승시켜 상기 일체형 노즐(314)을 샘플 용기(S)에서 인출하고, 케미컬 샘플링 로봇(400)의 샘플 용기 운반 유닛(410)은 케미컬이 충전된 샘플 용기(S)를 다시 개폐 지점으로 운반한다. 그러면, 케미컬 샘플링 로봇(400)의 개폐 유닛(420)은 해당 샘플 용기(S)의 캡을 폐쇄한다. 샘플 용기(S)의 캡이 폐쇄되면, 샘플 용기 운반 유닛(410)은 캡이 폐쇄된 샘플 용기(S)를 제2 윈도(120)를 통해 다시 제1 구역(102a)으로 운반한다.

이 경우, 자동 셔터(122)는 상기 개폐 유닛(420)에 의해 샘플 용기(S)의 캡이 폐쇄되면 제2 윈도(120)를 개방하고, 캡이 폐쇄된 샘플 용기(S)가 상기 제2 윈도(120)를 통해 제1 구역(102a)의 안착 지점으로 운반되어 대응 샘플 용기 홀더(210)에 안착되면 상기 제2 윈도(120)를 폐쇄할 수 있다.

또한, 샘플 용기 거치 장치(200)의 승강 유닛(220)은, 상기 캡이 폐쇄된 샘플 용기(S)가 샘플 용기 운반 유닛(410)에 의해 제2 구역(102b)에서 다시 제1 구역(102a)의 해당 안착 지점으로 운반되면, 지지 플레이트(222)를 상승시켜 해당 샘플 용기(S)를 대응 샘플 용기 홀더(210)에 안착시킬 수 있다.

도 16에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템의 챔버(100a)가 수평 단면도로 도시되어 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 케미컬 자동 샘플링 시스템의 챔버(100a)는, 상술한 바와 같이 개폐 도어(112)에 의해 개폐되는 제1 윈도(110)를 통해 외부와 연통되는 제1 구역(102a)과, 자동 셔터(122)에 개폐되는 제2 윈도(120)를 통해 제1 구역(102a)과 연통되는 제2 구역(102b)을 포함함은 물론, 외부와 차단되며 제1 및 제2 구역들(102a, 102b)과 분리된 제3 구역(102c)을 더 포함할 수 있다. 또한, 챔버(100a)의 외부면에는 제3 구역(102c)과 연통되는 비상용 윈도(140)가 형성될 수 있다. 이 경우, 챔버(100a)는 상기 비상용 윈도(140)를 수동으로 개폐하는 비상용 도어(142)를 포함할 수 있다.

한편, 케미컬 공급 장치(300)는 챔버(100a)의 외부에서 챔버(100a) 내부의 제2 구역(102b)으로 케미컬을 공급하는 케미컬 라인(310)과 함께, 세정수 라인(360) 및 건조 가스 라인(370)을 더 포함할 수 있다.

세정수 라인(360)은 케미컬 라인(310)의 공급관(312a)과 연통되어 해당 공급관(312a)에 세정수를 제공하도록 구성된다. 이 경우, 세정수 라인(360)은 세정수로서 탈이온수(DIW)를 공급관(31)에 제공할 수 있다.

건조 가스 라인(370)은 상기 케미컬 라인(310)의 공급관(312a)과 연통되어 해당 공급관(312a)에 건조 가스를 제공하도록 구성된다. 이 경우, 건조 가스 라인(370)은 건조 가스로서 질소(N₂) 가스를 공급관(312a)에 제공할 수 있다.

이러한 케미컬 라인(310)의 공급관(312a), 세정수 라인(360) 및 건조 가스 라인(370)은 각각 전기적으로 동작하는 개폐 밸브들(318, 362, 372)에 의해 개폐될 수 있다. 이 경우, 개폐 밸브들(318, 362, 372)은 도 7을 참조하여 설명한 케미컬 감지 장치(500)의 제어부(530) 또는 별도로 구성된 제어 장치에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 개폐 밸브들(318, 362, 372) 중 적어도 케미컬 라인(310)의 공급관(312a)을 개폐하는 개폐 밸브(318)는 해당 공급관(312a)의 폐쇄 시 공급관(312a) 내에 잔존하는 케미컬을 흡입하는 석백 밸브(suck back valve)를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 있어서, 상기 케미컬 공급 장치(300)는 케미컬 라인(310)의 공급관(312a)에서 분기되어 상기 챔버(100a)의 제3 구역(102c)으로 케미컬을 공급하는 비상용 케미컬 라인(350)과, 상기 챔버(100a)의 제3 구역(102c)에 배치되어 비상용 케미컬 라인(350)을 수동으로 개폐하는 수동 밸브(352)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 비상용 도어(142)에 의해 개폐되는 챔버(100a)의 제3 구역(102c)에, 수동으로 조작되는 비상용 케미컬 라인(350)이 마련됨으로써, 시스템 장애의 발생시에도 케미컬 샘플링 작업을 수행할 수 있도록 한다.

도 17에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10a)이 사시도로 도시되어 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케미컬 자동 샘플링 시스템(10a)은, 챔버(100)에 결합되어 상기 챔버(100)를 이동 가능하게 하는 캐스터(caster)(150)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 챔버(100)가 이동 가능하게 구성됨으로써 케미컬 자동 샘플링 시스템(10a)의 설치와 철거를 용이하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 케미컬 샘플링 로봇이 자동으로 샘플 용기를 운반하며 케미컬을 샘플링함으로써, 케미컬 샘플링 작업을 간편화하고 케미컬 샘플링 작업에 요구되는 인력과 시간을 절감할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.

지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 챔버 110 : 제1 윈도
112 : 개폐 도어 120 : 제2 윈도
122 : 자동 셔터 200 : 샘플 용기 거치 장치
210 : 샘플 용기 홀더 220 : 승강 유닛
300 : 케미컬 공급 장치 310 : 케미컬 라인
312a,312b, 312c : 공급관 314 : 일체형 노즐
320 : 노즐 승강 유닛 322 : 지지 프레임
324 : 고정 프레임 326 : 프레임 구동부
330 : 드레인 포트 400 : 케미컬 샘플링 로봇
410 : 샘플 용기 운반 유닛 412 : 그리퍼
414 : 이동 유닛 416 : 액추에이터
420 : 개폐 유닛 422 : 소켓 구조체
424 : 승강 구동부 426 : 회전 구동부

Claims

개폐 가능한 캡이 결합된 샘플 용기를 이용하여 케미컬을 샘플링하는 케미컬 샘플링 로봇으로서,
상기 샘플 용기를 파지하도록 구성된 그리퍼를 가지며, 미리 정해진 안착 지점에 안착된 샘플 용기를 상기 그리퍼로 파지하여 미리 정해진 개폐 지점으로 운반한 다음 케미컬이 공급되는 샘플링 지점으로 운반하거나, 상기 그리퍼로 파지한 샘플 용기를 상기 샘플링 지점에서 상기 개폐 지점으로 운반한 다음 상기 안착 지점으로 운반하는 샘플 용기 운반 유닛; 및
상기 샘플 용기의 캡이 삽입되어 결합되도록 구성된 소켓 구조체를 가지며, 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 상기 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기의 캡을 상기 소켓 구조체와 결합시켜 회전시킴으로써 상기 캡을 개방하거나 폐쇄하는 개폐 유닛을 포함하는 케미컬 샘플링 로봇.
제1항에 있어서,
상기 샘플 용기 운반 유닛은,
상기 그리퍼를 이동시켜 상기 안착 지점, 상기 개폐 지점 또는 상기 샘플링 지점의 전방에 위치시키는 이동 유닛; 및
상기 안착 지점, 상기 개폐 지점 또는 상기 샘플링 지점의 전방에 위치한 상기 그리퍼를 해당 지점으로 전진시키거나 해당 지점에서 후퇴시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제2항에 있어서,
상기 이동 유닛은,
상기 안착 지점의 전방에서 상기 개폐 지점과 상기 샘플링 지점의 전방으로 연장된 가이드 레일; 및
상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 배치되는 이동 플레이트를 포함하고,
상기 액추에이터는, 상기 이동 플레이트에 고정되어 상기 그리퍼를 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제1항에 있어서,
상기 그리퍼는, 상호 간의 간격이 좁아지면서 상기 샘플 용기의 양 측면을 파지하는 한 쌍의 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제1항에 있어서,
상기 개폐 유닛은,
상기 소켓 구조체를 상기 개폐 지점의 상공에서 하강시켜 상기 개폐 지점으로 운반된 샘플 용기의 캡과 결합시키거나, 상기 소켓 구조체를 상기 개폐 지점의 상공으로 상승시키는 승강 구동부; 및
상기 소켓 구조체와 상기 캡이 결합된 상태에서 상기 소켓 구조체를 일방향 또는 타방향으로 회전시켜 상기 캡을 개방하거나 폐쇄하는 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제1항에 있어서,
상기 소켓 구조체는,
상기 소켓 구조체의 몸체를 이루는 몸체부;
상기 몸체부에 형성되며 상기 캡이 삽입되어 결합되도록 상기 캡의 외부면과 일치되는 내부면을 가지는 결합 홀; 및
상기 몸체부의 내부에 형성되어 일단이 상기 결합 홀의 내부 공간과 연통되고 타단이 상기 몸체부의 외부와 연통되는 공기 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제6항에 있어서,
상기 소켓 구조체는, 일단이 상기 공기 통로와 연결되고 타단이 공기 펌프와 연결되어, 상기 공기 펌프의 동작에 따라 상기 결합 홀의 내부 공기를 외부로 배출하거나 상기 결합 홀의 내부에 외부 공기를 전달하는 에어 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 샘플링 로봇.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 케미컬 샘플링 로봇을 이용한 케미컬 자동 샘플링 시스템으로서,
외부와 차단되는 내부 공간 및 상기 내부 공간을 제1 구역과 제2 구역으로 분리하는 내부 격벽을 가지며, 외부면에 상기 제1 구역과 연통되는 제1 윈도가 형성되고, 상기 내부 격벽에 상기 제1 구역과 상기 제2 구역 간의 통로를 제공하는 제2 윈도가 형성된 챔버;
상기 제1 구역에 배치되며 상기 샘플 용기가 안착되는 샘플 용기 홀더; 및
상기 챔버의 외부에서 상기 제2 구역으로 케미컬을 공급하는 케미컬 라인을 포함하고,
상기 케미컬 샘플링 로봇의 샘플 용기 운반 유닛과 개폐 유닛이 상기 제2 구역에 배치되는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 챔버는,
상기 제1 윈도를 개폐하는 개폐 도어; 및
상기 제2 윈도를 슬라이딩 방식으로 개폐하는 자동 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제9항에 있어서,
상기 자동 셔터는, 상기 샘플 용기가 상기 제1 윈도를 통해 상기 샘플 용기 홀더에 안착되면 상기 제2 윈도를 개방하고, 상기 제2 윈도의 개방 후 상기 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 파지되어 상기 제2 구역으로 운반되면 상기 제2 윈도를 폐쇄하도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제9항에 있어서,
상기 샘플 용기 홀더는,
상기 샘플 용기의 하단부가 안착되는 안착 홈; 및
상기 안착 홈에 안착된 샘플 용기를 감지하는 근접 센서를 포함하고,
상기 자동 셔터는, 상기 안착 홈에 안착된 샘플 용기가 상기 근접 센서에 의해 감지되면 상기 제2 윈도를 개방하도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 시스템은, 상기 제1 구역에 배치되어 상기 샘플 용기 홀더를 상승 또는 하강시키는 승강 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제12항에 있어서,
상기 승강 유닛은, 상기 샘플 용기 홀더에 안착된 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 파지되면 상기 샘플 용기 홀더를 하강시켜 상기 샘플 용기 홀더를 상기 샘플 용기와 분리시키고, 상기 제2 구역에서 케미컬이 충전된 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 상기 제1 구역으로 운반되면 상기 샘플 용기 홀더를 상승시켜 상기 케미컬이 충전된 샘플 용기를 상기 샘플 용기 홀더에 안착시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제12항에 있어서,
상기 승강 유닛은,
상기 샘플 용기 홀더를 지지하는 지지 플레이트; 및
상기 지지 플레이트를 승강시키는 플레이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 케미컬 라인은,
각각 서로 다른 위치에 수용된 케미컬을 상기 제2 구역으로 공급하는 복수의 공급관; 및
상기 복수의 공급관과 연결되며, 내부에 상호 독립적으로 구성되어 상기 복수의 공급관과 각각 연통되는 복수의 유로가 형성되고, 외부면에 상기 복수의 유로와 각각 연통되는 복수의 토출구가 형성된 일체형 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제15항에 있어서,
상기 시스템은, 상기 제2 구역에 배치되어 상기 일체형 노즐을 승강시키는 노즐 승강 유닛을 더 포함하고,
상기 노즐 승강 유닛은, 상기 샘플 용기가 상기 샘플 용기 운반 유닛에 의해 운반되어 상기 일체형 노즐의 하방에 위치하면 상기 일체형 노즐을 하강시켜 적어도 상기 복수의 토출구가 형성된 상기 일체형 노즐의 하단부를 상기 샘플 용기의 상단부에 형성된 개구를 통해 상기 샘플 용기의 내부 수용 공간에 위치시키고, 상기 일체형 노즐을 통한 케미컬의 토출이 완료되면 상기 일체형 노즐을 상승시켜 상기 일체형 노즐을 상기 샘플 용기의 외부로 인출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제16항에 있어서,
상기 노즐 승강 유닛은,
상기 일체형 노즐과 결합하여 상기 일체형 노즐을 지지하는 지지 프레임;
상기 지지 프레임이 고정되는 고정 프레임; 및
상기 고정 프레임을 승강시키는 프레임 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 챔버는, 상기 제2 구역의 바닥에 일 측으로 기울어진 슬로프(slope), 및 상기 슬로프의 저부와 연결되는 거터(gutter)가 형성된 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 챔버의 내부 공간에서 케미컬의 누설을 감지하는 누설 센서(leak sensor); 및
상기 누설 센서에 의해 케미컬의 누설이 감지되면, 상기 케미컬 라인을 개폐하는 개폐 밸브를 제어하여 상기 케미컬 라인을 폐쇄하거나, 상기 챔버의 내부 공기를 환기시키는 환기 유닛을 구동하거나, 시각적 또는 청각적 알람 신호를 발생시키는 제어부를 더 포함하는 것을 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.
제8항에 있어서,
상기 시스템은, 상기 챔버에 결합되어 상기 챔버를 이동 가능하게 하는 캐스터(caster)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 자동 샘플링 시스템.