KR20220013838A - 가스 실린더 보관 장치 - Google Patents

가스 실린더 보관 장치 Download PDF

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KR20220013838A
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이종완
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세메스 주식회사
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Abstract

가스 실린더 보관 장치가 개시된다. 상기 가스 실린더 보관 장치는, 가스 실린더의 보관을 위한 내부 공간을 구비하는 보관 챔버와, 상기 보관 챔버의 전방 부위에 배치되며 상기 내부 공간을 개폐하기 위한 도어 유닛과, 상기 보관 챔버의 양측에 각각 배치되며 상기 보관 챔버의 전방 부위에서 장애물을 검출하기 위한 감시 유닛들과, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출이 수행되는 경우 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작에 대응하여 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 조절하기 위한 제어부를 포함한다.

Description

가스 실린더 보관 장치{Apparatus for storing gas cylinders}
본 발명의 실시예들은 가스 실린더 보관 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 공정용 가스들의 공급을 위한 가스 실린더들의 보관을 위한 장치에 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. 상기 가스 실린더들의 보관 및 관리를 위한 가스 실린더 보관 장치는 상기 가스 실린더의 보관을 위한 내부 공간을 갖는 보관 챔버 및 상기 보관 챔버의 전방에 배치되며 상기 내부 공간을 개폐하기 위한 도어 유닛을 포함할 수 있다.
상기 도어 유닛은 상기 보관 챔버로 상기 가스 실린더를 수납하거나 상기 보관 챔버로부터 상기 가스 실린더를 반출하는 경우에 개방될 수 있다. 특히, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업을 수행하는 동안 상기 도어 유닛의 근처에 장애물이 있는 경우, 예를 들면, 작업자가 상기 개방된 도어 유닛으로 접근하거나 허락되지 않은 장치가 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업에 개입하는 경우 안전 사고가 발생될 우려가 있으므로, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업을 중지시킬 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업을 수행하는 동안 도어 유닛의 근처에 장애물이 있는지 그리고 상기 도어 유닛으로 장애물이 접근하는지 등을 전체적으로 감시할 수 있는 가스 실린더 보관 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 보관 장치는, 가스 실린더의 보관을 위한 내부 공간을 구비하는 보관 챔버와, 상기 보관 챔버의 전방 부위에 배치되며 상기 내부 공간을 개폐하기 위한 도어 유닛과, 상기 보관 챔버의 양측에 각각 배치되며 상기 보관 챔버의 전방 부위에서 장애물을 검출하기 위한 감시 유닛들과, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출이 수행되는 경우 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작에 대응하여 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 조절하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감시 유닛들은 상기 보관 챔버의 좌측에 배치되어 상기 도어 유닛의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제1 레이저 스캐너와 상기 보관 챔버의 우측에 배치되어 상기 도어 유닛의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제2 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 가스 실린더를 기준으로 좌측 영역을 상기 제1 레이저 스캐너의 감시 영역으로 설정하고 상기 가스 실린더를 기준으로 우측 영역을 상기 제2 레이저 스캐너의 감시 영역으로 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출은 상기 가스 실린더의 이송을 위한 로봇 암을 구비하는 무인 반송 로봇에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 무인 반송 로봇과의 신호 전달을 위한 무선 통신 유닛을 구비하며 상기 로봇 암에 의해 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 실시간으로 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보관 챔버의 내부 공간은 복수의 가스 실린더들을 수납하기 위한 복수의 수납 공간들을 포함하고, 상기 도어 유닛은 상기 수납 공간들을 개폐하기 위한 복수의 도어들을 포함하며, 상기 제어부는 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출을 위해 상기 도어들 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 무인 반송 로봇으로부터 도어 개방에 대한 요청을 수신하고 상기 요청에 따라 상기 도어들 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 무인 반송 로봇이 상기 도어들 중 하나의 전방에 위치된 후 상기 감시 유닛들을 동작시키며 이어서 상기 도어들 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치는, 상기 보관 챔버 내부의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하기 위한 압력 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치는, 상기 보관 챔버 내부의 온도를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 온도 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치는, 상기 보관 챔버 내에 배치되며 상기 가스 실린더로부터 누설된 가스를 검출하기 위한 가스 센서를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 보관 챔버 내부로 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업이 수행되는 동안 상기 제어부는 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업에 대응하여 실시간으로 조절할 수 있다. 결과적으로, 상기 가스 실린더와 로봇 암을 제외한 다른 장애물에 대한 검출 신뢰도가 크게 향상될 수 있으며, 상기 가스 실린더 및 로봇 암을 장애물로 오검출하는 문제점이 제거될 수 있다. 아울러, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 작업이 수행되는 동안 장애물에 의한 안전 사고가 충분히 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더 보관 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가스 실린더 보관 장치에 가스 실린더를 수납하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 가스 실린더의 수납 과정에서 감시 영역들의 변화를 설명하기 위한 개략적인 정면도들이다.
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 보관 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가스 실린더 보관 장치에 가스 실린더를 수납하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 가스 실린더 보관 장치(100)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 공정용 가스의 공급을 위한 가스 실린더들(10)의 보관을 위한 장치(100)에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 실린더 보관 장치(100)는, 가스 실린더들(10)의 보관을 위한 내부 공간(112)을 구비하는 보관 챔버(110)와, 상기 보관 챔버(110)의 전방 부위에 배치되며 상기 내부 공간(112)을 개폐하기 위한 도어 유닛(120)과, 상기 보관 챔버(110)의 양측에 각각 배치되며 상기 보관 챔버(110)의 전방 부위에서 장애물을 검출하기 위한 감시 유닛들(130)과, 상기 가스 실린더(10)의 수납 및 반출이 수행되는 경우 상기 가스 실린더(10)의 수납 및 반출 동작에 대응하여 상기 감시 유닛들(130)의 감시 영역을 조절하기 위한 제어부(102)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 보관 챔버(110)의 내부 공간(112)은 복수의 가스 실린더들(10)을 수납하기 위해 복수의 수납 공간들(114)을 포함할 수 있으며, 각각의 수납 공간들(114)에는 상기 가스 실린더들(10)을 지지하기 위한 서포트 부재들(116)과 상기 가스 실린더들(10)을 고정하기 위한 그리퍼들(118)이 배치될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 수납 공간들(114)을 구획하기 위한 별도의 격벽들이 구비되지는 않고 있으나 필요에 따라 복수의 격벽들이 상기 수납 공간들(114)을 구획하기 위해 상기 보관 챔버(110) 내에 배치될 수도 있다.
상기 도어 유닛(120)은 상기 수납 공간들(114)을 개폐하기 위한 복수의 도어들(122)을 포함할 수 있으며 상기 도어 유닛(120)의 동작은 상기 제어부(102)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 도어 유닛(120)은 4개의 도어들(122)을 포함할 수 있으며, 상기 도어들(122)을 개폐하기 위한 도어 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 그러나, 상기 도어들(122)의 개수와 상기 수납 공간들(114)의 개수는 다양하게 변경될 수 있으므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
일 예로서, 상기 가스 실린더(10)의 수납 및 반출은 상기 가스 실린더(10)의 이송을 위한 이송 암(22)을 구비하는 무인 반송 로봇(20)에 의해 수행될 수 있으며, 상기 무인 반송 로봇(20)과 상기 제어부(102)는 서로 통신 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(102)는 상기 무인 반송 로봇(20)과의 신호 전달을 위한 무선 통신 유닛(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 가스 실린더(10)의 이송 및 보관을 전체적으로 제어하기 위한 상위 제어기(미도시)로부터 상기 수납 공간들(114) 중 빈 수납 공간에 대한 정보가 상기 무인 반송 로봇(20)으로 전송될 수 있고, 상기 무인 반송 로봇(20)은 상기 정보에 기초하여 상기 빈 수납 공간의 전방으로 이동할 수 있다. 아울러, 상기 무인 반송 로봇(20)은 상기 가스 실린더(10)의 수납을 위해 상기 도어들(122) 중 상기 빈 수납 공간에 대응하는 도어의 개방을 상기 제어부(102)에 요청할 수 있으며, 상기 제어부(102)는 상기 요청에 따라 상기 대응하는 도어가 개방되도록 상기 도어 유닛(120)의 동작을 제어할 수 있다. 상기와 같은 가스 실린더(10)의 이송 및 수납을 위한 단계들은 상기 가스 실린더(10)를 반출하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감시 유닛들(130)로는 레이저 스캐너들(132, 134)이 사용될 수 있다. 일 예로서, TOF(Time Of Flight) 방식의 레이저 스캐너들(132, 134)이 상기 감시 유닛들(130)로서 사용될 수 있으며, 상기 보관 챔버(110)의 좌측에 상기 도어 유닛(120)의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제1 레이저 스캐너(132)가 배치될 수 있고, 상기 보관 챔버(110)의 우측에 상기 도어 유닛(120)의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제2 레이저 스캐너(134)가 배치될 수 있다.
상기 제어부(102)는 상기 무인 반송 로봇(20)에 의한 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 가스 실린더(10)를 기준으로 좌측 영역(132A; 도 4 참조)을 상기 제1 레이저 스캐너(132)의 감시 영역으로 설정하고 상기 가스 실린더(10)를 기준으로 우측 영역(134A; 도 4 참조)을 상기 제2 레이저 스캐너(134)의 감시 영역으로 설정할 수 있다. 특히, 상기 제어부(102)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 로봇 암(22)에 의해 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 감시 유닛들(130)의 감시 영역을 실시간으로 조절할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 가스 실린더의 수납 과정에서 감시 영역들의 변화를 설명하기 위한 개략적인 정면도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가스 실린더(10)가 상기 감시 유닛들(130)에 의한 감시 영역을 통과하는 동안 상기 제어부(102)는 상기 가스 실린더(10)를 기준으로 좌측 영역(132A)과 우측 영역(134A)을 상기 제1 레이저 스캐너(132)와 상기 제2 레이저 스캐너(134)의 감시 영역들로서 각각 설정할 수 있으며, 상기 가스 실린더(10)가 상기 로봇 암(22)에 의해 상기 수납 공간(114) 내부로 진입한 경우 상기 제어부(102)는 상기 로봇 암(22)을 기준으로 좌측 영역(132B)과 우측 영역(134B)을 상기 제1 레이저 스캐너(132)와 상기 제2 레이저 스캐너(134)의 감시 영역들로서 각각 설정할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 상기 무인 반송 로봇(20)에 의한 상기 가스 실린더(10)의 수납 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저,
상기 무인 반송 로봇(20)은 상기 상위 제어기로부터 상기 수납 공간들(114) 중에서 빈 수납 공간(114)에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 상기 빈 수납 공간(114)의 위치 정보에 따라 상기 빈 수납 공간(114)의 전방으로 이동할 수 있다. 이어서, 상기 무인 반송 로봇(20)은 상기 빈 수납 공간(114)에 대응하는 도어(122)의 개방을 상기 제어부(102)에 요청할 수 있다.
상기 무인 반송 로봇(20)이 상기 빈 수납 공간의 전방으로 이동한 후 상기 제어부(102)는 상기 감시 유닛들(130)을 동작시켜 상기 감시 유닛들(130)에 의한 상기 보관 챔버(110)의 전방 부위에 대한 장애물 감시를 시작하며, 이어서 상기 무인 반송 로봇(20)의 요청에 따라 상기 빈 수납 공간(114)을 개방하기 위하여 상기 도어들(122) 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛(120)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 도어(122)가 개방된 후 상기 무인 반송 로봇(20)은 상기 로봇 암(22)을 이용하여 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업을 수행할 수 있으며, 상기 로봇 암(22)에 의해 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업이 수행되는 동안 상기 제어부(102)는 상기 감시 유닛들(130)의 감시 영역을 실시간으로 조절할 수 있다. 즉, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가스 실린더(10)가 상기 감시 영역들(130)에 의한 감시 영역을 통과하는 동안 상기 제어부(102)는 상기 가스 실린더(10)를 기준으로 좌측 영역(132A)을 상기 제1 레이저 스캐너(132)의 감시 영역으로 설정하고, 상기 가스 실린더(10)를 기준으로 우측 영역(134A)을 상기 제2 레이저 스캐너(134)의 감시 영역으로 설정할 수 있다. 계속해서, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 가스 실린더(10)가 상기 도어(122)를 통과한 후 상기 제어부(102)는 상기 로봇 암(22)을 기준으로 좌측 영역(132B)을 상기 제1 레이저 스캐너(132)의 감시 영역으로 설정하고, 상기 로봇 암(22)을 기준으로 우측 영역(134B)을 상기 제2 레이저 스캐너(134)의 감시 영역으로 설정할 수 있다.
상기와 같이 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업이 수행되는 동안 상기 제어부(102)에 의해 상기 감시 유닛들(130)의 감시 영역이 실시간으로 조절될 수 있으므로, 상기 가스 실린더(10)와 상기 로봇 암(22)을 제외한 나머지 영역들이 상기 감시 유닛들(130)에 의해 감시될 수 있다. 즉, 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업이 수행되는 동안 상기 감시 유닛들(130)은 상기 가스 실린더(10)와 상기 로봇 암(22)을 장애물로 인식하지 않으며, 상기 가스 실린더(10)와 상기 로봇 암(22)이 동작되는 영역을 제외한 나머지 영역들에 대한 감시 작업이 수행될 수 있다. 결과적으로, 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업이 수행되는 동안 장애물 감시에 대한 신뢰도가 크게 개선될 수 있다.
상기 로봇 암(22)은 상기 가스 실린더(10)를 파지하기 위한 제2 그리퍼를 구비할 수 있으며, 상기 가스 실린더(10)가 상기 로봇 암(22)에 의해 상기 수납 공간(114)에 구비된 서포트 부재(116) 상에 놓여진 후 상기 그리퍼(118)에 의해 상기 가스 실린더(10)가 고정될 수 있다. 이어서, 상기 제2 그리퍼에 의한 상기 가스 실린더(10)의 파지 상태가 해제된 후 상기 로봇 암(22)이 후퇴하여 상기 수납 공간(114)으로부터 이탈될 수 있다.
한편, 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업이 수행되는 동안 상기 가스 실린더(10)와 상기 로봇 암(22)을 제외한 다른 장애물이 검출되는 경우, 예를 들면, 작업자 또는 허용되지 않은 다른 무인 반송 로봇이 상기 도어 유닛(120)의 전방으로 접근하는 경우 상기 감시 유닛들(130)은 이를 장애물로 인식할 수 있으며, 상기 제어부(102)는 상기 가스 실린더(10)의 수납 작업을 중지시키고 경보 신호를 발생시킬 수 있다. 상기에서는 상기 가스 실린더(10)의 수납에 대하여 설명하였으나, 상기 가스 실린더(10)를 상기 보관 챔버(110)로부터 반출하는 경우에도 상기 감시 유닛들(130)에 의한 감시 동작이 상기 수납 작업과 동일하게 수행될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 보관 챔버(110) 내부의 온도는 상기 가스 실린더들(10)로부터의 가스 누설을 방지하기 위하여 기 설정된 온도로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 가스 실린더 보관 장치(100)는 상기 보관 챔버(110) 내부의 온도를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 온도 조절 유닛(140)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 온도 조절 유닛(140)은 상기 보관 챔버(110)의 내부 온도를 측정하기 위한 온도 센서와 상기 보관 챔버(110)의 내부 온도를 조절하기 위한 히터와 냉각기 등을 구비할 수 있다.
아울러, 상기 보관 챔버(110)의 내부는 외부로부터 밀폐되는 것이 바람직하며, 이를 위해 도시되지는 않았으나 상기 도어들(122) 사이 그리고 상기 보관 챔버(110)와 상기 도어들(122) 사이에는 가스 누설을 방지하기 위한 밀봉 부재(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보관 챔버(110)의 내부는 상기 가스 실린더들(10)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(100)는 상기 보관 챔버(110) 내부의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하기 위한 압력 조절 유닛(150)을 포함할 수 있다. 상기 압력 조절 유닛(150)은 가스 누설을 방지하기 위하여 상기 보관 챔버(110)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 음압, 특히 상기 보관 챔버(110)의 내부 압력을 외부 압력보다 낮게 유지할 수 있다. 일 예로서, 상기 보관 챔버(110)의 상부에는 팬 필터 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 가스 실린더들(10)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. 그러나, 본 발명의 범위가 상기 팬 필터 유닛에 의해 한정되지는 않으며 다양한 변형이 가능하다. 상기와 다른 예로서, 상기 보관 챔버(110)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.
상기 제어부(102)는 상기 보관 챔버(110) 내부의 압력이 기 설정된 압력으로 유지되도록 상기 압력 조절 유닛(150)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출을 위해 상기 도어들(122) 중 하나가 개방되는 경우에도 상기 보관 챔버(110)의 외측에서 내측으로 기류가 형성되도록 상기 압력 조절 유닛(150)의 동작을 제어할 수 있으며 이를 통해 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 과정에서 혹시라도 있을 수 있는 가스 유출 사고를 방지할 수 있다.
또한, 상기 보관 챔버(110) 내부에는 가스 누설을 감지하기 위한 가스 센서(160)가 배치될 수 있으며, 상기 제어부(102)는 상기 가스 센서(160)의 출력 신호에 따라 가스 누설 여부를 판단하고 상기 가스 실린더(10)로부터 가스가 누설되는 경우 사용자에게 이를 알리는 경보 신호를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 압력 조절 유닛(150)을 통해 상기 누설된 가스를 배출할 수 있으며, 상기 보관 챔버(110) 내부에 누설된 가스가 모두 제거되기 전까지 상기 도어들(122)이 개방되지 않도록 상기 도어 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
추가적으로, 상기 보관 챔버(110) 내부의 상기 누설된 가스가 충분히 제거되고 안전이 확보된 후 상기 제어부(102)는 상기 경보 신호의 중지와 함께 상기 디스플레이 유닛(미도시) 등을 통해 누설된 가스의 제거 상태를 사용자에게 알릴 수 있다. 특히, 여러 종류의 가스들을 검출할 수 있도록 복수의 가스 센서들(160)을 상기 보관 챔버(110) 내에 배치할 수 있으며, 가스 누설이 발생되는 경우 상기 제어부(102)는 상기 가스 센서들(160)에 의해 검출된 상기 누설된 가스의 종류, 상기 보관 챔버(110) 내부의 가스 농도, 상기 보관 챔버(110)의 내부 압력, 상기 누설된 가스의 제거 상태 등을 상기 디스플레이 유닛을 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 특히, 누설된 가스의 무게에 따라 공기보다 무거운 가스와 공기보다 가벼운 가스를 모두 검출하기 위하여 상기 보관 챔버(110)의 바닥과 천장 부위에 각각 가스 센서들(160)이 배치될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 보관 챔버(110) 내부로 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 작업이 수행되는 동안 상기 제어부(102)는 상기 감시 유닛들(130)의 감시 영역을 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 작업에 대응하여 실시간으로 조절할 수 있다. 결과적으로, 상기 가스 실린더(10)와 로봇 암(22)을 제외한 다른 장애물에 대한 검출 신뢰도가 크게 향상될 수 있으며, 상기 가스 실린더(10) 및 로봇 암(22)을 장애물로 오검출하는 문제점이 제거될 수 있다. 아울러, 상기 가스 실린더(10)의 수납 또는 반출 작업이 수행되는 동안 장애물에 의한 안전 사고가 충분히 방지될 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 20 : 무인 반송 로봇
22 : 로봇 암 100 : 가스 실린더 보관 장치
102 : 제어부 110 : 보관 챔버
114 : 수납 공간 116 : 서포트 부재
118 : 그리퍼 120 : 도어 유닛
122 : 도어 130 : 감시 유닛
132 : 제1 레이저 스캐너 134 : 제2 레이저 스캐너
140 : 온도 조절 유닛 150 : 압력 조절 유닛
160 : 가스 센서

Claims (11)

  1. 가스 실린더의 보관을 위한 내부 공간을 구비하는 보관 챔버;
    상기 보관 챔버의 전방 부위에 배치되며 상기 내부 공간을 개폐하기 위한 도어 유닛;
    상기 보관 챔버의 양측에 각각 배치되며 상기 보관 챔버의 전방 부위에서 장애물을 검출하기 위한 감시 유닛들; 및
    상기 가스 실린더의 수납 또는 반출이 수행되는 경우 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작에 대응하여 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 조절하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감시 유닛들은 상기 보관 챔버의 좌측에 배치되어 상기 도어 유닛의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제1 레이저 스캐너와 상기 보관 챔버의 우측에 배치되어 상기 도어 유닛의 전면과 평행한 방향으로 레이저빔을 주사하는 제2 레이저 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 가스 실린더를 기준으로 좌측 영역을 상기 제1 레이저 스캐너의 감시 영역으로 설정하고 상기 가스 실린더를 기준으로 우측 영역을 상기 제2 레이저 스캐너의 감시 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출은 상기 가스 실린더의 이송을 위한 로봇 암을 구비하는 무인 반송 로봇에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 무인 반송 로봇과의 신호 전달을 위한 무선 통신 유닛을 구비하며 상기 로봇 암에 의해 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출 동작이 수행되는 동안 상기 감시 유닛들의 감시 영역을 실시간으로 조절하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 보관 챔버의 내부 공간은 복수의 가스 실린더들을 수납하기 위한 복수의 수납 공간들을 포함하고,
    상기 도어 유닛은 상기 수납 공간들을 개폐하기 위한 복수의 도어들을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 가스 실린더의 수납 또는 반출을 위해 상기 도어들 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가스 실린더의 수납을 위해 상기 수납 공간들 중 하나에 대한 위치 정보 또는 상기 가스 실린더의 반출을 위해 상기 가스 실린더가 수납된 수납 공간에 대한 위치 정보를 상기 무인 반송 로봇으로 전송하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 무인 반송 로봇으로부터 도어 개방에 대한 요청을 수신하고 상기 요청에 따라 상기 도어들 중 하나가 개방되도록 상기 도어 유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 보관 챔버 내부의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하기 위한 압력 조절 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 보관 챔버 내부의 온도를 기 설정된 온도로 유지하기 위한 온도 조절 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 보관 챔버 내에 배치되며 상기 가스 실린더로부터 누설된 가스를 검출하기 위한 가스 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 실린더 보관 장치.
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