KR20220010965A - 가스 실린더 이송 장치 및 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템 - Google Patents

가스 실린더 이송 장치 및 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템 Download PDF

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KR20220010965A
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Abstract

가스 실린더 이송 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템이 개시된다. 상기 가스 실린더 물류 시스템은, 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량 및 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하는 가스 실린더 이송 장치와, 상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관하기 위한 가스 실린더 보관 장치를 포함한다. 상기 이송 로봇은, 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와, 상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부를 포함한다.

Description

가스 실린더 이송 장치 및 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템{Gas cylinder transfer apparatus and gas cylinder logistics system including the same}
본 발명의 실시예들은 가스 실린더 이송 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 공정 가스의 공급을 위한 가스 실린더를 이송하기 위한 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 개별화될 수 있으며 다이 본딩 공정과 패키징 공정을 통해 반도체 패키지들로서 제조될 수 있다.
상기 반도체 소자들의 제조를 위한 제조 공정들에는 다양한 종류의 공정 가스들이 공급될 수 있다. 상기 공정 가스들은 실린더 형태의 저장 용기들에 저장된 상태로 각 공정 설비들에 공급될 수 있으며, 상기 공정 가스들의 저장을 위한 가스 실린더들은 별도의 보관 장치를 통해 보관 및 관리될 수 있다. 그러나, 상기 가스 실린더들의 이송 및 보관을 위한 자동화가 충분하지 않음에 따라 작업자에 의한 수작업으로 상기 가스 실린더들의 이송 및 보관이 이루어지고 있다. 따라서, 상기 가스 실린더들을 이송하는 동안 사고 발생 가능성이 있으므로 이에 대한 대응 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들은 가스 실린더의 이송을 위한 가스 실린더 이송 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가스 실린더 이송 장치는, 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량과, 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하며, 상기 이송 로봇은, 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와, 상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 핸드 구동부는, 상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와, 상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와, 상기 로봇 핸드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 핸드 구동부는, 상기 가스 실린더가 상기 로봇 핸드 상에 지지된 후 상기 가스 실린더의 상부가 후방으로 기울어지도록 상기 로봇 핸드의 기울기를 조절하는 틸트 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이송 로봇은 상기 로봇 핸드 상에 지지된 상기 가스 실린더의 양측 부위들을 파지하기 위한 그리퍼 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 로봇 핸드는, 상기 이송 차량의 전후 방향으로 연장하며 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재와, 상기 서포트 부재의 후방 부위로부터 상기 서포트 부재에 대하여 수직 방향으로 연장하는 핸드 브래킷을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 그리퍼 유닛은 상기 핸드 브래킷에 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 가스 실린더가 놓여지는 스테이지를 검출하기 위한 카메라 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 가스 실린더가 놓여지는 스테이지와의 거리를 측정하기 위한 거리 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 가스 실린더 물류 시스템은, 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량 및 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하는 가스 실린더 이송 장치와, 상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관하기 위한 가스 실린더 보관 장치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 이송 로봇은, 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와, 상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치는 상기 가스 실린더를 지지하기 위한 스테이지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 로봇 핸드는, 상기 이송 차량의 전후 방향으로 연장하며 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하고, 상기 스테이지는, 상기 가스 실린더의 하부면 양측 부위들을 지지하기 위한 서포트 블록들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 블록들을 검출하기 위한 카메라 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 서포트 블록들의 전방 부위들에는 상기 로봇 핸드와 상기 서포트 블록들 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들이 각각 부착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 스테이지의 전방 부위에는 상기 스테이지의 정보가 저장된 인식 코드가 부착되며, 상기 로봇 핸드에는 상기 인식 코드를 리딩하기 위한 코드 리더기가 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 서포트 블록들의 전방 부위들에는 상기 스테이지의 정보가 저장된 큐알 코드들이 각각 부착되며, 상기 로봇 핸드에는 상기 큐알 코드들을 리딩하기 위한 카메라 유닛이 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 블록들과의 거리를 각각 측정하기 위한 거리 센서들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 부재의 기울기를 측정하기 위한 기울기 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 핸드 구동부는, 상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와, 상기 제1 수평 구동부에 장착되며 상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와, 상기 제2 수평 구동부에 장착되며 상기 로봇 핸드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부와, 상기 수직 구동부에 장착되며 상기 가스 실린더가 상기 로봇 핸드 상에 지지된 후 상기 가스 실린더의 상부가 후방으로 기울어지도록 상기 로봇 핸드의 기울기를 조절하는 틸트 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는, 상기 로봇 핸드 상에 지지된 상기 가스 실린더의 양측 부위들을 파지하기 위한 그리퍼 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가스 실린더 물류 시스템은, 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량 및 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하는 가스 실린더 이송 장치와, 상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관하기 위한 가스 실린더 보관 장치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 가스 실린더 보관 장치는, 상기 가스 실린더를 지지하기 위한 스테이지를 포함하고, 상기 이송 로봇은, 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와, 상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부와, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 스테이지를 검출하기 위한 카메라 유닛을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치는 상기 이송 차량과 이송 로봇을 이용하여 상기 가스 실린더를 이송할 수 있으며 상기 가스 실린더 보관 장치는 상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관할 수 있다. 상기와 같이 상기 가스 실린더의 이송 및 보관이 상기 가스 실린더 이송 장치와 상기 가스 실린더 보관 장치에 의해 자동화될 수 있으므로 상기 가스 실린더의 이송 및 보관 과정에서 발생될 수 있는 사고가 크게 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 이송 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 이송 로봇의 동작을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.
도 7은 도 1에 도시된 가스 실린더 보관 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 로봇 핸드의 서포트 부재와 도 7에 도시된 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 로봇 핸드의 서포트 부재와 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 이송 장치와 이를 포함하는 가스 실린더 물류 시스템을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 이송 장치(100)는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 공정 가스의 공급을 위해 사용되는 가스 실린더(20)의 이송을 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 물류 시스템(10)은 상기 가스 실린더 이송 장치(100)와 상기 가스 실린더(20)의 보관을 위한 가스 실린더 보관 장치(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)는, 상기 가스 실린더(10)의 이송을 위한 이송 차량(102)과 상기 이송 차량(102)의 상부에 배치되는 이송 로봇(110)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 이송 로봇(110)은, 상기 가스 실린더(20)의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드(112)와 상기 로봇 핸드(112)를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부(120)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 로봇 핸드(112)는, 상기 이송 차량(102)의 전후 방향, 예를 들면, X축 방향으로 연장하며 상기 가스 실린더(20)의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재(114)와, 상기 서포트 부재(114)의 후방 부위로부터 상기 서포트 부재(114)에 대하여 수직 방향으로 연장하는 핸드 브래킷(116)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 서포트 부재(114)의 전방 및 후방 부위들 상에는 상기 가스 실린더(20)를 지지하기 위한 서포트 패드들(118)이 각각 배치될 수 있다.
상기 핸드 구동부(120)는, 상기 로봇 핸드(112)를 상기 이송 차량(102)의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부(122)와, 상기 로봇 핸드(112)를 상기 이송 차량(102)의 좌우 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부(126)와, 상기 로봇 핸드(112)를 수직 방향 즉 Z축 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(130)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 수평 구동부(122)는 상기 전후 방향으로 이동 가능하게 상기 이송 차량(102)에 장착되는 제1 가동부(124)를 포함하고, 상기 제2 수평 구동부(126)는 상기 제1 가동부(124)에 상기 좌우 방향으로 이동 가능하도록 장착된 제2 가동부(128)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수직 구동부(130)는 상기 제2 가동부(128)에 수직 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 수직 가동부(132)를 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 이송 로봇의 동작을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 핸드 구동부(120)는 상기 가스 실린더(20)를 픽업하기 위하여 상기 로봇 핸드(112)를 수평 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이송 로봇(110)은 상기 로봇 핸드(20) 상에 지지된 상기 가스 실린더(20)의 양측 부위들을 파지하기 위한 그리퍼 유닛(140)을 포함할 수 있으며, 상기 그리퍼 유닛(140)은 상기 핸드 브래킷(116)에 장착될 수 있다.
상기 그리퍼 유닛(140)은 상기 가스 실린더(20)의 양측 부위를 파지하기 위한 한 쌍의 그리퍼 부재들(142)과 상기 그리퍼 부재들(142)을 동작시키기 위한 그리퍼 구동부(144)를 포함할 수 있다. 상기 그리퍼 부재들(142)은 서로 마주하도록 배치될 수 있으며, 상기 그리퍼 구동부(144)에 의해 서로 가까워지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 그리퍼 구동부(144)는 상기 그리퍼 부재들(142)과 연결되는 랙 기어들(미도시)과 상기 랙 기어들 사이에 결합되는 피니언 기어(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 유닛(140)은 상기 가스 실린더(20)를 이송하는 동안 상기 가스 실린더(20)의 낙하를 방지하기 위하여 상기 가스 실린더(20)의 양측 부위들을 파지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핸드 구동부(120)는, 상기 가스 실린더(20)가 상기 로봇 핸드(112) 상에 지지된 후 상기 가스 실린더(20)의 상부가 후방으로 기울어지도록 상기 로봇 핸드(112)의 기울기를 조절하는 틸트 구동부(134)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 로봇 핸드(112)의 핸드 브래킷(116)은 상기 수직 가동부(132)에 회전축을 통해 회전 가능하도록 장착될 수 있으며, 상기 틸트 구동부(134)는 상기 핸드 브래킷(116)에 연결된 링크 부재(136)를 포함하고 도시된 바와 같이 상기 수직 가동부(132)에 장착되어 상기 링크 부재(136)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 상기 틸트 구동부(134)의 구성은 다양하게 변경 가능하며 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다. 다른 예로서, 상기 틸트 구동부(134)는 공압 실린더를 이용하여 상기 로봇 핸드(112)의 기울기를 조절할 수도 있다.
상기 틸트 구동부(134)는 상기 가스 실린더(20)를 이송하는 동안 상기 가스 실린더(20)의 상부가 후방으로 소정 각도 기울어지도록 상기 로봇 핸드(112)의 기울기를 조절함으로써 상기 가스 실린더(20)가 상기 로봇 핸드(112)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 가스 실린더 보관 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는, 가스 실린더들(20)의 보관을 위한 내부 공간을 구비하는 보관 챔버(202)와, 상기 보관 챔버(202) 내에 배치되며 상기 가스 실린더들(20)을 지지하기 위한 스테이지들(210)과, 상기 보관 챔버(202) 내에 배치되며 상기 가스 실린더들(20)을 고정하기 위한 제2 그리퍼 유닛들(220)을 포함할 수 있다. 상기 제2 그리퍼 유닛들(220)은 각각 상기 가스 실린더(20)의 측면 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼 부재들(222)과 상기 제2 그리퍼 부재들(222)을 동작시키기 위한 제2 그리퍼 구동부(224)를 포함할 수 있다.
상기 보관 챔버(202)의 전면 부위에는 상기 내부 공간을 개폐하기 위한 도어들(230)이 구비될 수 있으며, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)가 상기 가스 실린더(20)의 수납 또는 반출을 위해 상기 도어들(230)에 근접하는 경우 상기 도어(230)들 중 하나가 도어 구동부(미도시)에 의해 개방될 수 있다.
한편, 상기 가스 실린더들(20)에는 상기 가스 실린더들(20)의 이력 정보가 저장되는 정보 태그(22)가 각각 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 정보 태그(22)에는 각각의 가스 실린더(20)에 저장되는 가스 재료를 나타내는 자재 코드, 제조 번호, 충전 가스의 순도, 제조 일자, 만기 일자 등 일련의 정보들이 저장될 수 있으며, 상기 보관 챔버(202) 내에는 상기 가스 실린더들(20)의 정보 태그들(22)로부터 상기 이력 정보를 획득하기 위한 정보 획득 유닛(240)이 구비될 수 있다.
일 예로서, 상기 가스 실린더(20)에 바코드가 부착될 수 있으며, 이 경우 상기 보관 챔버(202) 내에는 상기 바코드의 정보를 읽기 위한 바코드 리더기가 구비될 수 있다. 다른 예로서, 상기 가스 실린더(20)에는 QR(Quick Response) 코드가 부착될 수도 있으며, 이 경우 상기 보관 챔버(202) 내에는 QR 코드 리더기가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는 상기 정보 획득 유닛(240)이 상기 정보 태그들(22)에 인접하도록 상기 정보 획득 유닛(240)을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부(242)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 정보 태그들(22)은 상기 가스 실린더들(20)의 상부에 부착될 수 있으며, 상기 정보 획득 유닛(240)은 상기 수평 구동부(242)에 의해 상기 가스 실린더들(20)의 상부에서 수평 방향으로 이동될 수 있다.
상기 보관 챔버(202) 내부의 온도는 상기 가스 실린더들(20)로부터의 가스 누설을 방지하기 위하여 기 설정된 온도로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는 상기 보관 챔버(202) 내부의 온도를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 온도 조절 유닛(250)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 온도 조절 유닛(250)은 상기 보관 챔버(202)의 내부 온도를 측정하기 위한 온도 센서와 상기 보관 챔버(202)의 내부 온도를 조절하기 위한 히터와 냉각기 등을 구비할 수 있다.
아울러, 상기 보관 챔버(202)의 내부는 외부로부터 밀폐되는 것이 바람직하며, 이를 위해 도시되지는 않았으나 상기 도어들(230) 사이 그리고 상기 보관 챔버(202)와 상기 도어들(230) 사이에는 가스 누설을 방지하기 위한 밀봉 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보관 챔버(202)의 내부는 상기 가스 실린더들(20)로부터 가스가 누설되는 경우 상기 누설된 가스가 외부로 확산되지 않도록 항시 대기압보다 낮은 음압 상태로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는 상기 보관 챔버(202) 내부의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하기 위한 압력 조절 유닛(260)을 포함할 수 있다. 상기 압력 조절 유닛(260)은 가스 누설을 방지하기 위하여 상기 보관 챔버(202)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 음압, 특히 상기 보관 챔버(202)의 내부 압력을 외부 압력보다 낮게 유지할 수 있다. 일 예로서, 상기 보관 챔버(202)의 상부에는 팬 필터 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 가스 실린더들(20)로부터 가스가 누설되는 경우 상기 누설된 가스는 상기 팬 필터 유닛에 의해 제거될 수 있다. 이 경우, 상기 팬 필터 유닛은 가스 정제를 위한 가스 스크러버 등의 장치와 연결될 수 있다. 상기와 다른 예로서, 상기 보관 챔버(202)는 상기 진공 펌프, 진공 이젝터 등의 진공 제공부와 연결될 수도 있으며, 상기 진공 제공부에 의해 배출되는 공기와 가스 등은 상기 가스 스크러버를 통해 정제된 후 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 보관 챔버(202) 내부에는 가스 누설을 감지하기 위한 가스 센서(270)가 배치될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는 상기 가스 센서(270)의 출력 신호에 따라 가스 누설 여부를 판단하고 상기 가스 실린더(20)로부터 가스가 누설되는 경우 사용자에게 이를 알리는 경보 신호를 발생시키는 제어 유닛(204)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛(204)은 상기 압력 조절 유닛(260)을 통해 상기 누설된 가스를 배출할 수 있으며, 상기 보관 챔버(202) 내부에 누설된 가스가 모두 제거되기 전까지 상기 도어(230)가 개방되지 않도록 상기 도어 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 로봇 핸드의 서포트 부재와 도 7에 도시된 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 로봇 핸드의 서포트 부재와 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 서포트 부재(114)는 상기 이송 차량(102)의 전후 방향으로 연장할 수 있으며, 상기 스테이지(210)는 상기 가스 실린더(20)의 하부면 양측 부위들을 각각 지지하기 위한 서포트 블록들(212)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 가스 실린더(20)를 상기 스테이지(210) 상에 로드하는 경우, 상기 서포트 부재(114)는 상기 제1 수평 구동부(122)에 의해 상기 서포트 블록들(212) 사이로 전진할 수 있으며, 이어서 가스 실린더(20)를 상기 서포트 블록들(212) 상에 내려놓기 위해 상기 수직 구동부(130)에 의해 하강될 수 있다. 상기와 반대로, 상기 스테이지(210) 상의 가스 실린더(20)를 상기 스테이지(210)로부터 언로드하는 경우, 상기 서포트 부재(114)는 상기 제1 수평 구동부(122)에 의해 상기 서포트 블록들(212) 사이로 전진할 수 있으며, 이어서 가스 실린더(20)를 상기 서포트 블록들(212)로부터 픽업하기 위해 상기 수직 구동부(130)에 의해 상승될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)는, 상기 로봇 핸드(112)에 장착되며 상기 스테이지(210)의 상기 서포트 블록들(212)을 검출하기 위한 카메라 유닛(150)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 카메라 유닛(150)은 상기 서포트 부재(114)의 전방 부위에 장착될 수 있다.
특히, 상기 로봇 핸드(112)의 서포트 부재(114)와 마주하는 상기 서포트 블록들(212)의 전방 부위들에는 상기 로봇 핸드(112)의 서포트 부재(114)와 상기 스테이지(210)의 서포트 블록들(212) 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들이 각각 부착될 수 있다. 일 예로서, 상기 서포트 블록들(212)의 전방 부위들에는 상기 스테이지(210)의 정보가 저장된 QR 코드들(214)이 각각 부착될 수 있다. 이때, 상기 QR 코드들(214)은 상기 서포트 부재(114)와 상기 서포트 블록들(212) 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들로서 사용될 수 있으며, 상기 카메라 유닛(150)은 상기 QR 코드들(214)을 리딩하기 위한 QR 코드 리더기로서 사용될 수 있다.
또한, 상기 로봇 핸드(112)에는 상기 서포트 블록들(212)과의 거리를 각각 측정하기 위한 거리 센서들(152)이 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 서포트 부재(114)의 양측에는 각각 레이저 거리 센서들(152)이 장착될 수 있으며, 상기 로봇 핸드(112)와 상기 서포트 블록들(212) 사이의 거리가 상기 레이저 거리 센서들(152)에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)는 상기 이송 차량(102)과 상기 이송 로봇(110)의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛(104)을 포함할 수 있으며, 상기 제어 유닛(104)은 상기 거리 센서들(152)에 의해 측정된 거리값들이 서로 동일해지도록 즉 상기 로봇 핸드(112)의 서포트 부재(114)가 상기 스테이지(210)의 서포트 블록들(212)과 정면으로 마주하도록 상기 이송 차량(102)의 위치와 각도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 카메라 유닛(150)은 상기 QR 코드들(214)을 포함하는 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 제어 유닛(104)은 상기 이미지로부터 상기 QR 코드들(214)의 위치 좌표들을 검출하고 상기 로봇 핸드(112)의 서포트 부재(114)가 상기 서포트 블록들(212) 사이에 위치되도록 상기 제2 수평 구동부(126)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛(104)은 상기 틸트 구동부(134)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 가스 실린더(20)를 상기 스테이지(210) 상에 로드하거나 상기 가스 실린더(20)를 상기 스테이지(210)로부터 언로드하는 경우 상기 제어 유닛(104)은 상기 서포트 부재(114)가 수평 상태가 되도록 상기 틸트 구동부(134)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 상기 로봇 핸드(112)에는 상기 서포트 부재(114)의 기울기를 측정하기 위한 기울기 센서(154)가 장착될 수 있으며, 상기 제어 유닛(104)은 상기 기울기 센서(154)의 측정 신호에 기초하여 상기 서포트 부재(114)의 기울기를 조절할 수 있다.
추가적으로, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)의 제어 유닛(104)은 상기 가스 실린더 보관 장치(200)의 제어 유닛(204)과 무선 통신 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)가 상기 가스 실린더 보관 장치(200)의 전방에 도착된 후 상기 가스 실린더 보관 장치(200)의 제어 유닛(204)은 상기 가스 실린더 이송 장치(100)의 제어 유닛(104)으로부터 전송되는 도어 오픈 신호에 따라 상기 도어들(230) 중 하나를 개방할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가스 실린더 이송 장치(100)는 상기 이송 차량(102)과 이송 로봇(110)을 이용하여 상기 가스 실린더(20)를 이송할 수 있으며 상기 가스 실린더 보관 장치(200)는 상기 가스 실린더 이송 장치(100)에 의해 이송된 상기 가스 실린더(20)를 보관할 수 있다. 상기와 같이 상기 가스 실린더(20)의 이송 및 보관이 상기 가스 실린더 이송 장치(100)와 상기 가스 실린더 보관 장치(200)에 의해 자동화될 수 있으므로 상기 가스 실린더(20)의 이송 및 보관 과정에서 발생될 수 있는 사고가 크게 감소될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 가스 실린더 물류 시스템 20 : 가스 실린더
100 : 가스 실린더 이송 장치 102 : 이송 차량
104 : 제어 유닛 110 : 이송 로봇
112 : 로봇 핸드 114 : 서포트 부재
116 : 핸드 브래킷 120 : 핸드 구동부
122 : 제1 수평 구동부 126 : 제2 수평 구동부
130 : 수직 구동부 134 : 틸트 구동부
140 : 그리퍼 유닛 142 : 그리퍼 부재
144 : 그리퍼 구동부 150 : 카메라 유닛
152 : 거리 센서 154 : 기울기 센서
200 : 가스 실린더 보관 장치 202 : 보관 챔버
204 : 제어 유닛 210 : 스테이지
212 : 서포트 블록 214 : QR 코드
220 : 제2 그리퍼 유닛 230 : 도어
240 : 정보 획득 유닛 250 : 온도 조절 유닛
260 : 압력 조절 유닛 270 : 가스 센서

Claims (20)

  1. 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량;
    상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하며,
    상기 이송 로봇은,
    상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와,
    상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핸드 구동부는,
    상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와,
    상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와,
    상기 로봇 핸드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 핸드 구동부는,
    상기 가스 실린더가 상기 로봇 핸드 상에 지지된 후 상기 가스 실린더의 상부가 후방으로 기울어지도록 상기 로봇 핸드의 기울기를 조절하는 틸트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이송 로봇은 상기 로봇 핸드 상에 지지된 상기 가스 실린더의 양측 부위들을 파지하기 위한 그리퍼 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 로봇 핸드는,
    상기 이송 차량의 전후 방향으로 연장하며 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재와,
    상기 서포트 부재의 후방 부위로부터 상기 서포트 부재에 대하여 수직 방향으로 연장하는 핸드 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 그리퍼 유닛은 상기 핸드 브래킷에 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 가스 실린더가 놓여지는 스테이지를 검출하기 위한 카메라 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 가스 실린더가 놓여지는 스테이지와의 거리를 측정하기 위한 거리 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 이송 장치.
  9. 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량 및 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하는 가스 실린더 이송 장치; 및
    상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관하기 위한 가스 실린더 보관 장치를 포함하되,
    상기 이송 로봇은,
    상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와,
    상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가스 실린더 보관 장치는 상기 가스 실린더를 지지하기 위한 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 로봇 핸드는, 상기 이송 차량의 전후 방향으로 연장하며 상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하고,
    상기 스테이지는, 상기 가스 실린더의 하부면 양측 부위들을 지지하기 위한 서포트 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가스 실린더 이송 장치는,
    상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 블록들을 검출하기 위한 카메라 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 서포트 블록들의 전방 부위들에는 상기 로봇 핸드와 상기 서포트 블록들 사이의 정렬을 위한 정렬 마크들이 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 스테이지의 전방 부위에는 상기 스테이지의 정보가 저장된 인식 코드가 부착되며,
    상기 로봇 핸드에는 상기 인식 코드를 리딩하기 위한 코드 리더기가 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 서포트 블록들의 전방 부위들에는 상기 스테이지의 정보가 저장된 큐알 코드들이 각각 부착되며,
    상기 로봇 핸드에는 상기 큐알 코드들을 리딩하기 위한 카메라 유닛이 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 가스 실린더 이송 장치는,
    상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 블록들과의 거리를 각각 측정하기 위한 거리 센서들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 가스 실린더 이송 장치는,
    상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 서포트 부재의 기울기를 측정하기 위한 기울기 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  18. 제9항에 있어서, 상기 핸드 구동부는,
    상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부와,
    상기 제1 수평 구동부에 장착되며 상기 로봇 핸드를 상기 이송 차량의 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부와,
    상기 제2 수평 구동부에 장착되며 상기 로봇 핸드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부와,
    상기 수직 구동부에 장착되며 상기 가스 실린더가 상기 로봇 핸드 상에 지지된 후 상기 가스 실린더의 상부가 후방으로 기울어지도록 상기 로봇 핸드의 기울기를 조절하는 틸트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  19. 제9항에 있어서, 상기 가스 실린더 이송 장치는,
    상기 로봇 핸드 상에 지지된 상기 가스 실린더의 양측 부위들을 파지하기 위한 그리퍼 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
  20. 가스 실린더의 이송을 위한 이송 차량 및 상기 이송 차량의 상부에 배치되는 이송 로봇을 포함하는 가스 실린더 이송 장치; 및
    상기 가스 실린더 이송 장치에 의해 이송된 상기 가스 실린더를 보관하기 위한 가스 실린더 보관 장치를 포함하되,
    상기 가스 실린더 보관 장치는,
    상기 가스 실린더를 지지하기 위한 스테이지를 포함하고,
    상기 이송 로봇은,
    상기 가스 실린더의 하부면 부위를 지지하기 위한 로봇 핸드와,
    상기 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 핸드 구동부와,
    상기 로봇 핸드에 장착되며 상기 스테이지를 검출하기 위한 카메라 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 물류 시스템.
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