KR20220070748A - Control Method For Automatic Replacement System Of Gas Cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 지면과 수평인 누운 상태로 투입되는 비교적 대용량의 가스실린더를 자동으로 교체하여 공정 챔버 측에 연속적으로 가스를 공급할 수 있는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a gas cylinder automatic replacement system, and more particularly, a gas cylinder capable of continuously supplying gas to a process chamber by automatically replacing a relatively large-capacity gas cylinder that is put in a lying state parallel to the ground. It relates to a control method of an automatic replacement system.
일반적으로 반도체, 디스플레이 패널 등을 제조하는 공정은 용도에 따라 다양한 가스의 공급이 이루어지며 이러한 가스들은 대부분 유독성, 가연성 등이 비교적 높아 인체에 흡입되거나 대기 중에 노출되는 경우 안전사고 및 환경오염 등의 피해를 발생시킬 수 있다.In general, in the process of manufacturing semiconductors and display panels, various gases are supplied depending on the use, and most of these gases are relatively toxic and flammable, so if they are inhaled into the human body or exposed to the air, safety accidents and environmental pollution may occur. can cause
또한, 이러한 가스들은 단부에 가스출구포트 등이 구비되는 원통형의 실린더(이하, 가스실린더) 내부에 충전되어 보관 및 운반이 이루어지며 외부로 연장되는 가스 유로를 포함하는 커넥터 등에 연결되어 공정 챔버 측으로 가스의 공급이 이루어진다.In addition, these gases are filled inside a cylindrical cylinder (hereinafter, referred to as a gas cylinder) having a gas outlet port at the end, stored and transported, and connected to a connector including a gas flow path extending to the outside to supply gas to the process chamber. supply is made
한편, 종래의 가스실린더 교체장치는 내부에 가스가 충전된 가스실린더의 가스출구포트를 공정 챔버 측으로 연장되는 배관과 연결하여 수동으로 밸브를 개폐하여 공정 챔버에 가스를 공급하도록 구성되었다.On the other hand, the conventional gas cylinder replacement device is configured to supply gas to the process chamber by connecting a gas outlet port of a gas cylinder filled with gas to a pipe extending toward the process chamber to manually open and close the valve.
그러나, 이러한 종래의 가스실린더 교체장치는 작업자의 숙련도에 따라 가스출구포트와 배관 연결부 사이에 누설이 발생할 수 있는 문제점이 있다.However, this conventional gas cylinder replacement device has a problem in that leakage may occur between the gas outlet port and the pipe connection part depending on the skill level of the operator.
이를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0040922호에는 가스실린더 리프트에 가스실린더를 로딩하기만 하면 가스실린더를 가스실린더 연결 유닛에 자동으로 연결하고 가스실린더 내의 가스가 적정량 소진되면 가스실린더 연결 유닛으로부터 가스실린더를 자동으로 분리하여 언로딩할 수 있는 가스실린더 교체장치가 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0040922 discloses that simply loading a gas cylinder on a gas cylinder lift automatically connects the gas cylinder to the gas cylinder connection unit, and when the appropriate amount of gas in the gas cylinder is exhausted, the gas cylinder is connected. Disclosed is a gas cylinder replacement device capable of automatically removing and unloading a gas cylinder from a unit.
그러나 이러한 종래의 가스실린더 교체장치는 가스실린더가 지면에 세워진 상태로 투입됨에 따라, 가스실린더 연결 유닛이 지상에서 비교적 높은 위치에 형성된다.However, in this conventional gas cylinder replacement device, as the gas cylinder is put in a standing state on the ground, the gas cylinder connection unit is formed at a relatively high position on the ground.
특히, 길이가 1,800mm 이상인 비교적 대용량의 가스실린더를 이러한 종래의 가스실린더 교체장치에 적용하는 경우 가스실린더 연결 유닛의 유지 보수를 위하여 장치를 분리하거나 작업자가 사다리나 지게차 등을 이용함에 따라 유지 보수성이 저하되는 문제점이 있다.In particular, when a relatively large-capacity gas cylinder with a length of 1,800 mm or more is applied to such a conventional gas cylinder replacement device, maintainability is improved as the device is separated for maintenance of the gas cylinder connection unit or the operator uses a ladder or forklift. There is a problem of degradation.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 비교적 대용량의 가스실린더를 지면에 수평인 방향으로 스키드에 적재한 상태에서 이송하여 다양한 공정 챔버에 원활한 가스 공급을 수행할 수 있는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention was devised to solve the above problems, and it is an automatic gas cylinder capable of smoothly supplying gas to various process chambers by transferring a relatively large capacity gas cylinder on a skid in a horizontal direction to the ground. It is to provide a control method of the replacement system.
또한, 본 발명의 목적은 얼라인유닛을 통하여 가스실린더의 가스출구포트와 일단이 공정 챔버 측으로 연결되는 커넥터가 자동으로 견고하게 결합할 수 있는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a control method of an automatic gas cylinder replacement system in which a connector connected to a gas outlet port and one end of a gas cylinder toward a process chamber through an alignment unit can be automatically and securely coupled.
발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 길이 방향이 지면에 수평하도록 스키드에 적재된 상태로 투입 또는 배출되며 헤드에 밸브와 가스출구포트 및 앤드캡이 각각 구비되는 가스실린더의 헤드 측을 얼라인유닛 케이스 내부로 이송 또는 배출시키는 가스실린더 이송유닛, 상기 얼라인유닛 케이스에 내장되어 지면을 기준으로 높이 방향과 상기 가스실린더의 길이 방향과 상기 스키드의 일측면에서 타측면 방향과 xz평면 상에서 y축을 중심으로 회전하는 방향(θ축)과 yz평면 상에서 x축을 중심으로 회전하는 방향(θ`축)으로 각각 이동하는 얼라인유닛, 상기 얼라인유닛에 결합되어 상기 밸브를 개폐하는 밸브개폐유닛, 상기 얼라인유닛에 결합되고 상기 가스출구포트에 탈부착되어 상기 가스실린더 내부에 충전된 가스를 공정챔버 측에 공급하는 커넥터와 상기 커넥터에 플러그를 탈부착시키는 플러그 홀더와 상기 앤드캡을 탈부착하는 앤드캡 홀더를 더 포함하는 커넥터유닛, 상기 얼라인유닛에 결합되어 상기 커넥터에 가스켓을 공급 또는 회수하는 가스켓유닛 및 상기 얼라인유닛 또는 상기 가스켓유닛에 결합되어 상기 헤드 측을 촬영하는 비전유닛을 포함하는 자동교체시스템의 제어방법에 있어서, 가스실린더 공급단계 및 가스실린더 회수단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention aligns the head side of a gas cylinder that is put in or discharged in a state loaded on the skid so that the longitudinal direction is horizontal to the ground, and is provided with a valve, a gas outlet port, and an end cap in the head, respectively. A gas cylinder transfer unit for transferring or discharging into the case, built in the alignment unit case, in the height direction based on the ground, the longitudinal direction of the gas cylinder, the other side direction from one side of the skid, and the y axis on the xz plane an alignment unit that moves in a rotational direction (θ axis) and a rotation direction (θ` axis) about the x axis on the yz plane, a valve opening/closing unit coupled to the alignment unit to open and close the valve, the alignment unit A connector coupled to the in-unit and detachable from the gas outlet port for supplying the gas charged in the gas cylinder to the process chamber side, a plug holder for attaching and detaching a plug to the connector, and an end cap holder for attaching and detaching the end cap. A connector unit comprising: a connector unit coupled to the alignment unit to supply or retrieve a gasket to the connector; and a vision unit coupled to the alignment unit or the gasket unit to photograph the head side. A control method, comprising a gas cylinder supply step and a gas cylinder recovery step.
보다 구체적으로 상기 가스실린더 공급단계는 작업자에 의하여 가스실린더 이송유닛 측으로 상기 가스실린더를 투입하는 제 1준비단계와 상기 가스실린더의 길이 방향 중심선의 높이에 따라 상기 얼라인유닛이 z축으로 슬라이딩 이동하는 제 2준비단계를 포함하여 상기 가스실린더 이송유닛에 의하여 상기 가스실린더의 헤드를 얼라인유닛 케이스 내부로 이송하는 가스실린더 투입단계와 상기 플러그 홀더에 의하여 커넥터 측에 결합된 플러그를 분리하는 플러그 분리단계와 상기 밸브의 중심선 또는 상기 가스출구포트의 중심선 또는 상기 가스실린더의 길이 방향 중심선 또는 상기 앤드캡 중 적어도 어느 하나를 기준으로 하여 상기 얼라인유닛이 x, y, z, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동하는 얼라인단계와 상기 앤드캡 홀더에 의하여 상기 앤드캡을 분리하는 앤드캡 분리단계와 상기 가스켓유닛에 의하여 상기 커넥터에 가스켓이 투입되는 가스켓 투입단계와 상기 커넥터와 상기 가스출구포트가 접속되는 커넥팅단계 및 상기 밸브개폐유닛에 의하여 상기 밸브를 개방함에 따라 의하여 상기 가스실린더 내부에 충전된 가스를 상기 커넥터로 공급하는 밸브 개방단계를 포함한다.More specifically, the gas cylinder supply step includes a first preparation step of introducing the gas cylinder to the gas cylinder transfer unit by an operator and the alignment unit sliding along the z-axis according to the height of the longitudinal center line of the gas cylinder. A gas cylinder input step of transferring the head of the gas cylinder into the alignment unit case by the gas cylinder transfer unit, including a second preparation step, and a plug separation step of separating the plug coupled to the connector side by the plug holder and at least one of the x, y, z, θ, θ` axes of the alignment unit based on at least one of the center line of the valve, the center line of the gas outlet port, the longitudinal center line of the gas cylinder, or the end cap. An alignment step of moving in one or more directions, an end cap separation step of separating the end cap by the end cap holder, a gasket input step of inserting a gasket into the connector by the gasket unit, the connector and the gas outlet and a connecting step in which a port is connected, and a valve opening step of supplying the gas filled in the gas cylinder to the connector by opening the valve by the valve opening/closing unit.
상기 앤드캡 분리단계와 상기 가스켓 투입단계 사이에는 상기 비전유닛에 의하여 검출된 상기 가스출구포트의 위치를 기반으로 상기 얼라인유닛에 의하여 x, y, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 얼라인 하는 단계를 더 포함할 수 있다.Between the end cap separation step and the gasket input step, the alignment unit moves in at least one direction among x, y, θ, and θ` axes by the alignment unit based on the position of the gas outlet port detected by the vision unit. It may further include the step of aligning.
한편, 상기 가스실린더 회수단계는 상기 가스실린더 내부에 충전된 가스가 기 설정된 양만큼 상기 커넥터로 공급이 완료되는 경우 상기 밸브개폐유닛에 의하여 상기 밸브를 잠그는 밸브 잠금단계와 상기 커넥터와 상기 가스출구포트가 분리되는 커넥팅 해제단계와 상기 가스켓유닛에 의하여 상기 커넥터에 투입된 상기 가스켓을 회수하는 가스켓 배출단계와 상기 앤드캡 홀더에 의하여 상기 앤드캡을 상기 가스출구포트에 결합시키는 앤드캡 결합단계와 상기 플러그 홀더에 의하여 커넥터 측에 상기 플러그를 결합하는 플러그 결합단계와 유무선 연결망을 통하여 작업자에게 작업 진행 상태를 알리는 알림단계 및 상기 가스실린더 이송유닛에 의하여 상기 가스실린더를 외부로 배출하는 가스실린더 배출단계를 포함한다.On the other hand, the gas cylinder recovery step includes a valve locking step of locking the valve by the valve opening/closing unit when the supply of the gas charged inside the gas cylinder to the connector by a preset amount is completed, and the connector and the gas outlet port A connecting releasing step of separating the gasket, a gasket discharging step of recovering the gasket injected into the connector by the gasket unit, an end cap coupling step of coupling the end cap to the gas outlet port by the end cap holder, and the plug holder A plug coupling step of coupling the plug to the connector side by means of a plug coupling step, a notification step of notifying an operator of the work progress status through a wired/wireless connection network, and a gas cylinder discharging step of discharging the gas cylinder to the outside by the gas cylinder transfer unit. .
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법은 비교적 대용량의 가스실린더를 지면에 수평인 방향으로 스키드에 적재한 상태에서 가스 공급이 이루어지는 시스템에서 다축으로 정렬이 수행됨에 따라, 가스실린더와 연결장치 등 간의 정교한 결합을 도모하여 가스 누설에 따른 안전사고를 방지할 수 있다.As described above, in the control method of the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention, in a system in which gas is supplied in a state in which a relatively large-capacity gas cylinder is loaded on a skid in a direction horizontal to the ground, as the alignment is performed in multiple axes, It is possible to prevent safety accidents due to gas leakage by promoting precise coupling between the gas cylinder and the connecting device.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스실린더가 스키드에 적재된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스실린더가 적재된 스키드가 투입된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 프레임 조립체와 컨트롤유닛이 생략된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 얼라인유닛을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 얼라인유닛을 도시한 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 프레임 조립체와 가스실린더 이송유닛을 생략한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 θ축 얼라인유닛과 커넥터유닛을 도시한 상면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 θ축 얼라인유닛과 커넥터유닛을 도시한 저면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스켓유닛을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스켓 매거진이 생략된 가스켓유닛 및 비전유닛을 도시한 후면 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a state in which a gas cylinder is loaded on a skid in an automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a state in which the gas cylinder is loaded skid in the automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a state in which the frame assembly and the control unit are omitted in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a control method of a gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing the alignment unit in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
6 is a right side view showing the alignment unit in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view in which the frame assembly and the gas cylinder transfer unit are omitted in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
8 is a top perspective view illustrating a θ-axis alignment unit and a connector unit in an automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention.
9 is a bottom perspective view showing the θ-axis alignment unit and the connector unit in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view illustrating a gasket unit in an automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention.
11 is a rear perspective view illustrating a gasket unit and a vision unit in which a gasket magazine is omitted in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "upper (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when “A and/or B” is used, it means A, B or A and B, unless otherwise stated, and when “C to D” is used, it means that there is no specific opposite description. Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템 및 이의 제어방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a gas cylinder automatic replacement system and a control method thereof according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스실린더가 스키드에 적재된 상태를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a state in which a gas cylinder is loaded on a skid in an automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention.
우선, 본 발명에서 가스실린더(C)라 함은 도 1에 각각 도시되어 있는 바와 같이 전체적으로 원통 형상으로 내부에 고압의 가스가 충전되어 있다.First, in the present invention, the gas cylinder (C) has a cylindrical shape as a whole and is filled with high-pressure gas inside as shown in FIG. 1 .
또한, 상기 가스실린더(C)는 일단에 길이 방향으로 형성되는 밸브(C1)와 상기 밸브(C1)의 직교방향으로 형성되는 가스출구포트(C2) 및 상기 가스출구포트(C2) 단부에 체결 및 분리 가능한 엔드캡(C3)을 포함한다.In addition, the gas cylinder (C) is a valve (C1) formed in the longitudinal direction at one end, a gas outlet port (C2) formed in a direction perpendicular to the valve (C1), and the gas outlet port (C2) is fastened to the end and Includes a detachable end cap (C3).
이하, 상기 밸브(C1)와 상기 가스출구포트(C2) 및 엔드캡(C3)이 형성된 상기 가스실린더(C)의 단부를 상기 가스실린더(C)의 헤드라 정의한다.Hereinafter, an end of the gas cylinder C on which the valve C1 , the gas outlet port C2 , and the end cap C3 are formed is defined as the head of the gas cylinder C .
또한, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 상기 가스실린더(C)는 크기나 용량에 한정되지 않으나 스키드에 누운 상태로 적재되어 운영된다.In addition, in the gas cylinder automatic replacement system according to the present invention, the gas cylinder (C) is not limited in size or capacity, but is loaded and operated while lying on a skid.
한편, 본 발명에서 스키드(S)라 함은 도 1에 각각 도시되어 있는 바와 같이 전체적으로 복수 개의 중공 사각 파이프인 스키드 프레임(S1)이 용접 등으로 결합되어 전체적으로 직사각형의 형상으로 형성된다.On the other hand, in the present invention, the skid (S) is formed in a rectangular shape as a whole by combining a plurality of hollow rectangular pipe skid frame (S1) by welding or the like, as shown in Fig. 1, respectively.
이에 따라, 상기 스키드(S)는 지게차 등의 포크가 상기 스키드 프레임(S1)에 삽입될 수 있으므로 운반을 용이하게 할 수 있다.Accordingly, the skid (S) can be easily transported because a fork such as a forklift can be inserted into the skid frame (S1).
또한, 상기 스키드(S)는 상면에 각각 형성되는 복수 개의 가스실린더 지지부(S2) 및 스키드 파지부(S3)와 저면에 형성되는 복수 개의 스키드 캐스터(S4)를 포함한다.In addition, the skid (S) includes a plurality of gas cylinder support portions (S2) and a skid gripping portion (S3) respectively formed on the upper surface, and a plurality of skid casters (S4) formed on the bottom surface.
보다 구체적으로 상기 가스실린더 지지부(S2)는 상기 스키드(S)의 상면에 적재되는 가스실린더(C)의 위치를 정렬하기 위한 것으로 상기 가스실린더(C)의 양단부와 반경 방향에 각각 형성되어 상기 가스실린더(S2)가 상기 스키드(S)의 상면에 적재되는 경우 안정적으로 고정될 수 있다.More specifically, the gas cylinder support part (S2) is for aligning the position of the gas cylinder (C) loaded on the upper surface of the skid (S), and is formed at both ends and the radial direction of the gas cylinder (C), respectively. When the cylinder (S2) is loaded on the upper surface of the skid (S), it can be stably fixed.
또한, 상기 가스실린더 지지부(S2)는 운반 중 상기 가스실린더(C)에 가해지는 충격을 완화할 수 있도록 고무 등과 같이 탄성이 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the gas cylinder support portion (S2) is preferably formed of a material having elasticity, such as rubber, so as to alleviate the impact applied to the gas cylinder (C) during transport.
또한, 상기 스키드 캐스터(S4)는 이동용 바퀴로서 상기 가스실린더(C)가 적재되어 비교적 큰 하중의 상기 스키드(S)를 상기 스키드 파지부(S3)를 작업자가 파지한 상태로 용이하게 이동시킬 수 있다.In addition, the skid caster (S4) is a wheel for movement, and the gas cylinder (C) is loaded, so that the skid (S) of a relatively large load can be easily moved in a state in which the operator grips the skid gripper (S3). have.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스실린더가 적재된 스키드가 투입된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 프레임 조립체와 컨트롤유닛이 생략된 상태를 도시한 사시도이다.On the other hand, Figure 2 is a perspective view showing a state in which the gas cylinder is loaded skid in the automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention It is a perspective view showing a state in which the frame assembly and the control unit are omitted.
이하에서는 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 설명을 용이하게 하고자 하기와 같이 방향에 대하여 정의한다.Hereinafter, the direction is defined as follows to facilitate the description of the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention.
x축은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 스키드(S)의 일측면에서 타측면으로 향하는 방향을 의미한다.The x-axis means a direction from one side to the other side of the skid (S) as shown in FIG. 2 .
또한, y축은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가스실린더(C)가 상기 스키드(S)에 지면에 수평하게 적재된 상태에서 상기 가스실린더(C)의 길이 방향을 의미한다.In addition, the y-axis means the longitudinal direction of the gas cylinder (C) in a state in which the gas cylinder (C) is horizontally loaded on the ground on the skid (S) as shown in FIG.
또한, z축은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 스키드(S)의 저면에서 상면으로 향하는 방향을 의미한다.In addition, the z-axis means a direction from the bottom surface to the top surface of the skid (S) as shown in FIG.
이때, 전방은 상기 스키드(S)에 적재된 상기 가스실린더(C)의 단부 중 상기 밸브가 형성되지 않은 측을 의미하며, 후방은 상기 스키드(S)에 적재된 상기 가스실린더(C)의 단부 중 상기 밸브가 형성된 측을 의미한다.At this time, the front means the side where the valve is not formed among the ends of the gas cylinder (C) loaded on the skid (S), and the rear is the end of the gas cylinder (C) loaded on the skid (S) It means the side on which the valve is formed.
또한, θ축은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 xz평면 상에서 y축을 기준으로 회전하는 방향을 의미한다.In addition, the θ axis means a direction of rotation based on the y axis on the xz plane as shown in FIG. 2 .
또한, θ`축(요잉)은 zy평면 상에서 x축을 기준으로 회전하는 방향을 의미한다.In addition, the θ` axis (yaw) refers to the direction of rotation based on the x axis on the zy plane.
한편, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템은 고압의 가스를 다루는 장치이므로 각 구성의 위치 변경 또는 회전 등을 위한 구동부, 실린더 등은 폭발 방지를 위하여 스파크 등이 발생하지 않는 공압 또는 유압 등으로 작동되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the gas cylinder automatic replacement system according to the present invention is a device for handling high-pressure gas, the driving unit, cylinder, etc., for changing the position or rotation of each component, operate with pneumatic or hydraulic pressure, etc. that do not generate sparks to prevent explosion It is preferable to be
도 2와 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템은 프레임 조립체(100), 가스실린더 이송유닛(200), 얼라인유닛(300), 밸브개폐유닛(400), 커넥터유닛(500), 가스켓유닛(600), 비전유닛(700) 및 컨트롤유닛(800)를 포함한다.2 and 3 , the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention includes a
보다 구체적으로 상기 프레임 조립체(100)는 베이스 플레이트(110)와 얼라인유닛 케이스(120)을 포함한다.More specifically, the
이때, 상기 베이스 플레이트(110)의 상면에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 전방에 상기 가스실린더 이송유닛(200)이 결합되고 후방에 상기 얼라인유닛 케이스(120)가 배치된다.At this time, as shown in FIG. 2 , the gas
또한, 상기 베이스 플레이트(110)에는 로드셀(미도시)이 내장되어 도 2의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가스실린더(C)가 적재된 상기 스키드(S)가 상기 베이스 플레이트(110)에 적재되는 경우 이를 감지할 수 있다.In addition, a load cell (not shown) is built in the
또한, 상기 얼라인유닛 케이스(120)는 상기 베이스 플레이트(110) 대신 지면에 설치될 수도 있다.In addition, the
한편, 상기 얼라인유닛 케이스(120)에는 상기 얼라인유닛(300), 밸브개폐유닛(400), 커넥터유닛(500), 가스켓유닛(600) 및 비전유닛(700)이 내장된다.Meanwhile, the
또한, 상기 얼라인유닛 케이스(120) 상측에는 상기 컨트롤유닛(800)이 탑재되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
또한, 상기 컨트롤유닛(800)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 전면으로 돌출되어 형성되어 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 On/Off 등을 조작하기 위한 스위치박스(810)를 포함한다.In addition, the
보다 구체적으로 상기 컨트롤유닛(800)은 상기 가스실린더 이송유닛(200)과 상기 얼라인유닛(300), 밸브개폐유닛(400), 커넥터유닛(500), 가스켓유닛(600) 및 비전유닛(700)과 각각 전기적으로 연결되어 이를 제어할 수 있다.More specifically, the
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법의 순서도이다.Meanwhile, FIG. 4 is a flowchart of a control method of a gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법은 길이 방향이 지면에 수평하도록 스키드(S)에 적재된 상태로 투입 또는 배출되며 헤드에 밸브(C1)와 가스출구포트(C2) 및 앤드캡(C3)이 각각 구비되는 가스실린더(C)의 헤드 측을 얼라인유닛 케이스(120) 내부로 이송 또는 배출시키는 가스실린더 이송유닛(200), 상기 얼라인유닛 케이스(120)에 내장되어 지면을 기준으로 높이 방향(z축)과 상기 가스실린더(C)의 길이 방향(y축)과 상기 스키드(S)의 일측면에서 타측면 방향(x축)과 xz평면 상에서 y축을 중심으로 회전하는 방향(θ축)과 yz평면 상에서 x축을 중심으로 회전하는 방향(θ`축)으로 각각 이동하는 얼라인유닛(300), 상기 얼라인유닛(300)에 결합되어 상기 밸브(C1)를 개폐하는 밸브개폐유닛(400), 상기 얼라인유닛(300)에 결합되고 상기 가스출구포트(C2)에 탈부착되어 상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스를 공정챔버 측에 공급하는 커넥터(510)와 상기 커넥터(510)에 플러그(P)를 탈부착시키는 플러그 홀더(520)와 상기 앤드캡(C3)을 탈부착하는 앤드캡 홀더(530)를 더 포함하는 커넥터유닛(500), 상기 얼라인유닛(300)에 결합되어 상기 커넥터(510)에 가스켓(G)을 공급 또는 회수하는 가스켓유닛(600) 및 상기 얼라인유닛(300) 또는 상기 가스켓유닛(600)에 결합되어 상기 헤드 측을 촬영하는 비전유닛(700)을 포함하여 자동교체시스템의 제어방법에 있어서, 가스실린더 공급단계(S100) 및 가스실린더 회수단계(S200)를 포함한다.Referring to Figure 4, the control method of the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention is put in or discharged in a state loaded on the skid (S) so that the longitudinal direction is horizontal to the ground, and the valve (C1) and the gas outlet port (C2) in the head ) and the gas
보다 구체적으로 상기 가스실린더 공급단계(S100)는 작업자에 의하여 가스실린더 이송유닛(200) 측으로 상기 가스실린더(C)를 투입하는 제 1준비단계(S111)와 상기 가스실린더(C)의 길이 방향 중심선의 높이에 따라 상기 얼라인유닛(300)이 z축으로 슬라이딩 이동하는 제 2준비단계(S112)를 포함하여 상기 가스실린더 이송유닛(200)에 의하여 상기 가스실린더(C)의 헤드를 얼라인유닛 케이스(120) 내부로 이송하는 가스실린더 투입단계(S110)와 상기 플러그 홀더(520)에 의하여 커넥터(510) 측에 결합된 플러그(P)를 분리하는 플러그 분리단계(S120)와 상기 밸브(C1)의 중심선 또는 상기 가스출구포트(C2)의 중심선 또는 상기 가스실린더(C)의 길이 방향 중심선 또는 상기 앤드캡(C3) 중 적어도 어느 하나를 기준으로 하여 상기 얼라인유닛(300)이 x, y, z, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동하는 얼라인단계(S130)와 상기 앤드캡 홀더(530)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 분리하는 앤드캡 분리단계(S140)와 상기 가스켓유닛(600)에 의하여 상기 커넥터(510)에 가스켓(G)이 투입되는 가스켓 투입단계(S150)와 상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)가 접속되는 커넥팅단계(S160) 및 상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 상기 밸브(C1)를 개방함에 따라 의하여 상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스를 상기 커넥터(510)로 공급하는 밸브 개방단계(S170)를 포함한다.More specifically, the gas cylinder supply step (S100) is a first preparation step (S111) of introducing the gas cylinder (C) to the gas cylinder transfer unit 200 side by an operator and the longitudinal center line of the gas cylinder (C) Aligning the head of the gas cylinder (C) by the gas cylinder transfer unit 200, including a second preparation step (S112) in which the alignment unit 300 slides in the z-axis according to the height of the aligning unit A gas cylinder input step (S110) of transferring the gas cylinder to the inside of the case 120, a plug separation step (S120) of separating the plug (P) coupled to the connector 510 by the plug holder 520, and the valve (C1) ), the center line of the gas outlet port (C2), the longitudinal center line of the gas cylinder (C), or at least one of the end cap (C3), the alignment unit 300 is x, y , z, θ, θ` axis, the alignment step (S130) moving in at least one direction or more and the end cap separation step (S140) of separating the end cap (C3) by the end cap holder 530 (S140); A gasket input step (S150) of inserting a gasket (G) into the connector 510 by the gasket unit 600 and a connecting step (S160) of connecting the connector 510 and the gas outlet port (C2); and and a valve opening step (S170) of supplying the gas filled in the gas cylinder (C) to the connector (510) by opening the valve (C1) by the valve opening/closing unit (400).
상기 얼라인단계(S120)와 상기 플러그 분리단계(S130)와 상기 앤드캡 분리단계(S140)와 상기 가스켓 투입단계(S150) 사이에는 상기 비전유닛(700)에 의하여 검출된 상기 가스출구포트(C2)의 위치를 기반으로 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, z, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 얼라인 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The gas outlet port C2 detected by the
한편, 상기 가스실린더 회수단계(S200)은 상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스가 기 설정된 양만큼 상기 커넥터(510)로 공급이 완료되는 경우 상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 상기 밸브(C1)를 잠그는 밸브 잠금단계(S210)와 상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)가 분리되는 커넥팅 해제단계(S220)와 상기 가스켓유닛(600)에 의하여 상기 커넥터(510)에 투입된 상기 가스켓(G)을 회수하는 가스켓 배출단계(S230)와 상기 앤드캡 홀더(530)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 상기 가스출구포트(C2)에 결합시키는 앤드캡 결합단계(S240)와 상기 플러그 홀더(520)에 의하여 커넥터(510) 측에 상기 플러그(P)를 결합하는 플러그 결합단계(S250)와 유무선 연결망을 통하여 작업자에게 작업 진행 상태를 알리는 알림단계(S260) 및 상기 가스실린더 이송유닛(200)에 의하여 상기 가스실린더(C)를 외부로 배출하는 가스실린더 배출단계(S270)를 포함한다.On the other hand, in the gas cylinder recovery step (S200), when the supply of the gas filled in the gas cylinder (C) to the
한편, 상기 가스실린더 이송유닛(200)은 도 2와 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 스키드(S)의 양측에 나란히 배치되도록 상기 베이스플레이트(110) 또는 지면에 고정되는 고정가이드(210)와 상기 고정가이드(210) 각각에 대하여 y축 방향으로 슬라이딩 이동하는 가동가이드(220) 및 상기 고정가이드(210)의 전방에 배치되도록 상기 베이스플레이트(110)에 고정되는 락스토퍼(230)를 포함한다.On the other hand, the gas
보다 구체적으로 상기 고정가이드(210)는 상기 가동가이드(220)를 구동시키는 이송유닛 구동부(211)를 포함한다.More specifically, the fixed
또한, 상기 가동가이드(220)는 상기 스키드(S)의 양측면에 각각 접촉되어 상기 스키드(S)를 파지하는 가동가이드 클램프(221)와 상기 스키드(S) 측으로 대향되어 형성되는 복수 개의 롤러(222)를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 가동가이드(220)는 상기 스키드(S)의 파지 여부, 상기 고정가이드(210)에 대한 상기 가동가이드(220)의 상대적 위치 등을 감지할 수 있는 적어도 1개 이상의 가스실린더 이송유닛 센서(223)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 스키드(S)의 양측에 나란히 배치된 가동가이드(220) 간의 거리는 전방으로 갈수록 증가하도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the distance between the
이에 따라, 상기 가스실린더 이송유닛(200)은 상기 스키드(S)가 상기 가동가이드(220)의 단부에 충돌하여 발생하는 파손 또는 변형 등을 방지할 수 있다.Accordingly, the gas
또한, 상기 락스토퍼(230)는 상기 스키드(S)의 측면에 접촉되어 상기 스키드(S)의 양측면을 파지하는 락스토퍼 클램프(231)와 전면에 형성되는 락스토퍼 댐퍼(232)를 포함한다.In addition, the
상기한 바와 같이 구성되는 가스실린더 이송유닛(200)의 작동 방법은 하기와 같다.The operation method of the gas
상기 가스실린더(C)는 상기 스키드(S)에 적재된 상태로 상기 가스실린더(C)의 헤드가 상기 얼라인유닛 케이스(120) 측을 향하도록 상기 가스실린더 이송유닛(200)에 투입된다.The gas cylinder (C) is loaded on the skid (S), and the head of the gas cylinder (C) is put into the gas
이후, 상기 가동가이드(220)는 상기 고정가이드(210)에 대하여 전방으로 슬라이딩 이동하여 상기 스키드(S)의 양측면에 위치하면 상기 가동가이드 클램프(221)에 의하여 상기 스키드(S)의 양측면을 파지한 상태로 복귀함에 따라 상기 가스실린더(C)를 상기 얼라인유닛 케이스(120) 측으로 이송시킨다.Then, when the
이때, 상기 가스실린더(C)의 헤드가 상기 얼라인유닛 케이스(120) 내부에 위치하여 이송이 완료된 경우 상기 가동가이드 클램프(221)는 상기 스키드(S)의 측면과 이격되고 상기 락스토퍼 클램프(231)에 의하여 상기 스키드(S)의 양측면이 고정된다.At this time, when the head of the gas cylinder (C) is positioned inside the
한편, 상기한 바와 같은 작동에 의하여 상기 가스실린더(C)의 이송이 완료되지 않은 경우 상기 가동가이드 클램프(221)는 상기 스키드(S)의 측면과 이격되고 상기 고정가이드(210)에 대하여 전방으로 슬라이딩 이동 및 상기 가동가이드 클램프(221) 작동을 통하여 상기 가스실린더(C)를 상기 얼라인유닛 케이스(120) 측으로 재차 이송시킨다.On the other hand, when the transfer of the gas cylinder (C) is not completed by the operation as described above, the
이때, 상기 가동가이드 클램프(221)가 상기 스키드(S)의 측면과 이격되는 경우 발생할 수 있는 상기 스키드(S)의 밀림 등을 방지하기 위하여 상기 락스토퍼 클램프(231)에 의하여 상기 스키드(S)의 양측면이 고정될 수 있다.At this time, in order to prevent the sliding of the skid S that may occur when the
즉, 상기 가스실린더(C)의 이송 중에 상기 가동가이드 클램프(221)와 상기 락스토퍼 클램프(231)의 클램핑 동작은 반대로 수행된다.That is, the clamping operations of the
한편, 도 5와 6은 각각 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 얼라인유닛을 도시한 정면도와 우측면도이다.On the other hand, Figures 5 and 6 are respectively a front view and a right side view showing the alignment unit in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
도 5와 도 6을 참조하면 상기 얼라인유닛(300)은 z축 얼라인유닛(310), y축 얼라인유닛(320), x축 얼라인유닛(330), θ축 얼라인유닛(340)을 포함한다.5 and 6 , the
또한, 상기 z축 얼라인유닛(310), 상기 y축 얼라인유닛(320), 상기 x축 얼라인유닛(330), 상기 θ축 얼라인유닛(340)에는 각각 적어도 1개 이상의 위치감지센서가 구비되어 상기 가스실린더(C)의 위치를 실시간으로 감지할 수 있다.In addition, each of the z-
보다 구체적으로 상기 z축 얼라인유닛(310)은 상기 베이스 플레이트(110)에 고정되는 직사각 형상의 z축 얼라인 고정 플레이트(311)와 상기 z축 얼라인 베이스 플레이트(311)의 네모서리 측에 각각 수직으로 형성되는 4개의 z축 얼라인 실린더(312)와 상기 4개의 z축 얼라인 실린더(312)의 상단부에 결합하는 z축 얼라인 가동 플레이트(313)를 포함한다.More specifically, the z-
이때, 상기 z축 얼라인 고정 플레이트(311)는 상기 베이스 플레이트(110)와 일체형으로 형성될 수도 있다.In this case, the z-axis
또한, 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 z축 얼라인 가동 플레이트 저면부(313a)와 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 저면부(313a) 양측에 각각 수직으로 형성되는 2개의 z축 얼라인 가동 플레이트 측면부(313b)를 포함한다.In addition, the z-axis alignment
이에 따라, 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 상기 z축 얼라인 실린더(312)에 의하여 상기 z축 얼라인 고정 플레이트(311)에 대해 z축으로 슬라이딩 이동할 수 있다.Accordingly, the z-axis alignment
또한, 전방에 위치한 상기 z축 얼라인 실린더(312)의 변위가 후방에 위치한 상기 z축 얼라인 실린더(312)의 변위와 다른 경우 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 전방측과 후방측의 높이가 다르게 형성될 수 있다.In addition, when the displacement of the z-
이에 따라, 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 전방에 위치한 상기 z축 얼라인 실린더(312)와 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)가 결합되는 x축을 기준으로 zy평면 상에서 회전하는 요잉(θ`)이 수행된다.Accordingly, the z-axis alignment
반대로, 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 후방에 위치한 상기 z축 얼라인 실린더(312)와 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)가 결합되는 x축을 기준으로 zy평면 상에서 회전하는 요잉(θ`)이 수행될 수도 있다.Conversely, the z-axis alignment
즉, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 상기 z축 얼라인유닛(310)은 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)를 z축으로 슬라이딩 이동시킬 뿐만 아니라 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)를 zy평면 상에서 x축을 기준으로 회전하는 방향(θ`축)으로 선회 이동시킬 수 있다.That is, in the gas cylinder automatic replacement system according to the present invention, the z-
보다 바람직하게, 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)는 일측에 x축과 y축으로 각각 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되는 θ축 댐퍼 결합부(313c)를 포함한다.More preferably, the z-axis alignment
보다 구체적으로 상기 θ축 댐퍼 결합부(313c)는 2개의 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 측면부(313b) 중 상기 y축 얼라인유닛(320)과 상기 얼라인유닛(330)이 형성되지 않은 측에 형성된다.More specifically, the θ-axis
한편, 상기 y축 얼라인유닛(320)은 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 측면부(313b) 중 어느 하나의 상면에 y축으로 형성되는 레일과 결합하여 y축 얼라인 구동부(321)에 의하여 y축으로 슬라이딩 이동한다.On the other hand, the y-
보다 바람직하게 상기 y축 얼라인유닛(320)은 상기 θ축 댐퍼 결합부(313c)가 형성되지 않는 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 측면부(313b)의 상면에 결합한다.More preferably, the y-
또한, 상기 x축 얼라인유닛(330)은 상기 y축 얼라인유닛(320)의 상면에 x축으로 형성되는 레일에 결합하여 x축 얼라인 구동부(331)에 의하여 x축으로 슬라이딩 이동한다.In addition, the
이때, 상기 y축 얼라인 구동부(321)와 상기 x축 얼라인 구동부(331)는 공압 또는 유압으로 작동하는 실린더, 모터 등을 적용할 수 있다.At this time, the y-axis
한편, 상기 θ축 얼라인유닛(340)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 x축 얼라인유닛(330)에 결합하는 θ축 얼라인 고정 플레이트(341)와 상기 θ축 얼라인 고정 플레이트(341)에 대하여 θ축 얼라인 구동부(342)에 의하여 y축을 회전축으로 회전하는 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)를 포함한다.Meanwhile, the θ-
또한, 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)는 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 측면부(313b) 중 상기 θ축 얼라인 고정 플레이트(341)가 결합하는 측이 아닌 측에 형성되는 상기 θ축 댐퍼 결합부(313c)에 결합하는 θ축 댐퍼(344)를 포함한다.In addition, the θ-axis alignment
이때, 상기 θ축 댐퍼(344)는 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)가 θ축으로 틸팅되는 경우 발생되는 진동을 감소시키기 위한 것으로 가스 스프링을 포함한 다양한 기구가 적용될 수 있다.At this time, the θ-
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 프레임 조립체와 가스실린더 이송유닛을 생략한 정면도이다.Meanwhile, FIG. 7 is a front view in which the frame assembly and the gas cylinder transfer unit are omitted in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
도 3과 도 7을 참조하면, 상기 밸브개폐유닛(400)은 상기 밸브(C1) 외주면에 형성된 홈에 핀을 삽입시킨 후 θ축으로 회전시킴으로써 상기 밸브(C1)를 개폐하는 장치인 밸브셔터(410)를 포함한다.3 and 7, the valve opening/
이때, 상기 밸브셔터(410)는 대한민국 등록특허공보 제10-2148401호(공고일 2020.08.28)에 개시되어 있는 밸브셔터모듈 등과 같이 상기 밸브(C1)를 클램핑하여 회전시킬 수 있는 다양한 공지 기술이 적용될 수 있다.At this time, the
보다 바람직하게 상기 밸브셔터(410)는 상기 밸브(C1) 외주면에 형성된 복수 개의 홈에 탈착되는 복수 개의 핀에 의하여 상기 밸브(C1)를 파지한 상태에서 회전하여 상기 밸브(C1)를 개폐할 수 있다.More preferably, the
또한, 상기 밸브개폐유닛(400)은 밸브셔터 이송부(420)를 포함하여 상기 얼라인유닛(300)과 독립적으로 상기 밸브셔터(410)를 x, y, z축으로 각각 이동시킬 수 있다.In addition, the valve opening/
보다 바람직하게 상기 밸브개폐유닛(400)은 일측이 상기 x축 얼라인유닛(330) 또는 상기 θ축 얼라인 고정 플레이트(341)에 고정 결합하고 타측이 상기 z축 얼라인 가동 플레이트 저면부(313a)에 x, y축으로 각각 슬라이딩 이동 가능하도록 결합할 수 있다.More preferably, the valve opening/
이에 따라, 상기 밸브개폐유닛(400)은 상기 θ축 얼라인유닛(340)을 제외한 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, z축으로 각각 이동 가능하다.Accordingly, the valve opening/
한편, 도 8과 도 9는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 θ축 얼라인유닛과 커넥터유닛을 도시한 상면 사시도와 저면 사시도이다.Meanwhile, FIGS. 8 and 9 are top and bottom perspective views respectively showing the θ-axis alignment unit and the connector unit in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 9를 참조하면 상기 커넥터유닛(500)은 상기 가스실린더(C)의 가스출구포트(C2)에 접속되어 상기 가스실린더(C)에 충전된 가스를 반도체, 디스플레이 패널 등을 제조하는 공정 챔버에 공급하는 커넥터(510)와 상기 커넥터(510)에 플러그(P)를 탈부착하는 플러그 홀더(520) 및 상기 가스실린더(C)에 상기 앤드캡(C3)을 탈부착하는 앤드캡 홀더(530)를 포함한다.7 to 9, the
또한, 상기 커넥터유닛(500)은 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)에 결합되어 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, z, θ, θ`축으로 위치 조절이 가능하다.In addition, the
보다 구체적으로 상기 커넥터(510)는 커넥터 너트 구동부(511)에 의하여 회전하는 커넥터 너트(512)와 상기 커넥터 너트(512) 중심부에 형성되는 가스통로(513) 및 상기 커넥터(510)를 Z축으로 이송시키는 커넥터 이송부(514)를 포함하고 일측이 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)에 결합한다.More specifically, the
또한, 상기 커넥터 너트(512)의 내주면에는 상기 가스출구포트(C2)에 탈착되는 나사산과 상기 플러그(P) 및/또는 상기 가스켓(G)이 탈착되도록 돌기 또는 홈 등과 같은 구조가 형성된다.In addition, a structure such as a screw thread to be detached from the gas outlet port C2 and a protrusion or a groove to detach the plug P and/or the gasket G is formed on the inner circumferential surface of the
또한, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 상기 커넥터 너트(512)는 상기 가스통로(513)로 가스 미 공급 시에는 상기 플러그(P)가 결합되어 있으며, 가스 공급 시에는 상기 플러그(P)가 분리된다.In addition, in the gas cylinder automatic replacement system according to the present invention, the
또한, 상기 커넥터 너트(512)는 상기 가스통로(513)로 가스 미 공급 시에는 상기 가스켓(G)이 분리되어 있으며, 가스 공급 시에는 상기 가스켓(G)이 결합되어 있다.In addition, in the
또한, 상기 가스통로(513)의 일단은 상기 커넥터 너트(512)의 내측 중심부에 형성되며, 타단은 상기 커넥터(510)의 외부에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one end of the
보다 바람직하게 상기 가스통로(513)의 타단은 상기 공정 챔버 측으로 연결되는 배관이 연결될 수 있는 배관 커넥터를 포함할 수 있다.More preferably, the other end of the
또한, 상기 커넥터(510)는 상기 커넥터 이송부(514)에 의하여 상기 얼라인유닛(300)과 독립적으로 z축 슬라이딩 이동이 가능하다.In addition, the
한편, 상기 플러그 홀더(520)는 플러그 홀더 선회 구동부(521)와 플러그 홀더 선회암(522) 및 플러그 홀더 이송부(523)를 포함하며, 일측이 상기 커넥터 이송부(514)에 결합되어 상기 커넥터(510)와 함께 z축으로 슬라이딩 이동한다.Meanwhile, the
또한, 상기 플러그 홀더(520)는 상기 플러그 홀더 선회 구동부(521)에 의하여 플러그 홀더 선회암(522)을 따라 xy평면에서 z축을 중심으로 선회 이동하며, 상기 플러그 홀더 이송부(523)를 통하여 상기 커넥터(510)와 독립적으로 z축 슬라이딩 이동이 가능하다.In addition, the
보다 구체적으로 상기 플러그 홀더 선회암(522)의 일단은 상기 플러그 홀더 선회 구동부(521)에 결합되고 타단에는 상기 플러그 홀더(520)가 형성된다.More specifically, one end of the plug
또한, 상기 플러그 홀더(520)는 일반적인 상태에서 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 후면을 향한 상태로 유지되며, 상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)의 접속 또는 해제 시 상기 커넥터 너트(512)의 중심 선상에 위치하도록 상기 플러그 홀더 선회암(522)과 상기 플러그 홀더 선회구동부(521)의 결합축을 중심으로 xy평면에서 반시계 방향으로 90˚ 선회 이동한다.In addition, in a general state, the
또한, 상기 플러그 홀더(520)는 상기 플러그(P)의 외주면을 파지할 수 있는 기계식 클램프를 포함하거나 돌기 또는 홈 등의 구조가 형성되어 상기 플러그(P)가 상기 플러그 홀더(520)에 고정될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 플러그(P)는 압축가스협회(CGA : Compressed Gas Association) 규격에 따른 플러그는 물론 다양한 규격 및 형상의 플러그가 적용될 수 있다.In addition, the plug (P) can be applied to plugs of various standards and shapes as well as plugs according to the Compressed Gas Association (CGA) standard.
한편, 상기 앤드캡 홀더(530)는 앤드캡 홀더 선회구동부(531)와 앤드캡 홀더 선회암(532) 및 앤드캡 홀더 회전구동너트(533)를 포함하고 일측이 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)에 결합된다.On the other hand, the
이에 따라, 상기 앤드캡 홀더(530)은 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, z, θ, θ`축으로 이동 가능하다.Accordingly, the
또한, 상기 앤드캡 홀더(530)는 일반적인 상태에서 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 후면을 향한 상태로 유지되며, 상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)의 접속 또는 해제를 위한 동작이 수행되는 경우 상기 커넥터 너트(512)의 중심 선상에 위치하도록 상기 앤드캡 홀더 선회암(532)과 상기 앤드캡 홀더 선회구동부(531)의 결합축을 중심으로 xy평면에서 반시계 방향으로 90˚ 선회 이동한다.In addition, in a general state, the
또한, 상기 커넥터 이송부(514)에 의하여 상기 앤드캡 홀더 회전구동너트(532)에는 상기 커넥터 너트(512)가 삽입 또는 분리될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 z축 얼라인유닛(310)에 의하여 상기 앤드캡 홀더(530)에는 상기 앤드캡(C3)이 삽입 또는 분리될 수 있다.In addition, the end cap C3 may be inserted or separated from the
또한, 상기 앤드캡 홀더(530)는 진공 또는 자석 등을 포함하거나 탄성체를 포함한 돌기 구조 등에 의하여 상기 앤드캡(C3)이 상기 앤드캡 홀더(530)에 삽입되는 경우 상기 앤드캡 홀더(530)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 앤드켑 홀더(530)는 별도의 이송수단을 포함하여 상기 z축 얼라인 유닛(310)과 독립적으로 z축 슬라이딩 이동할 수도 있다.In addition, the
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스켓유닛을 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스실린더 자동교체시스템에서 가스켓 매거진이 생략된 가스켓유닛 및 비전유닛을 도시한 후면 사시도이다.Meanwhile, FIG. 10 is a perspective view showing a gasket unit in the automatic gas cylinder replacement system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a gasket in which the gasket magazine is omitted in the gas cylinder automatic replacement system according to an embodiment of the present invention. It is a rear perspective view showing the unit and the vision unit.
도 3과 도 10 및 도 11을 참조하면 상기 가스켓유닛(600)은 가스켓 로더 이송부(610)와 가스켓 매거진(620)과 가스켓 로더(630)와 가스켓 수거함(640) 및 가스켓 그리퍼(650)를 포함하여 상기 θ축 얼라인유닛(330)에 결합한다.3, 10 and 11, the
보다 구체적으로 상기 가스켓 로더 이송부(610)는 상기 θ축 얼라인 가동 플레이트(343)에 소정 결합하는 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 형성된 레일에 결합하여 상기 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 대하여 상기 가스켓 매거진(620)과 가스켓 로더(630)및 가스켓 수거함(640)을 함께 y축으로 슬라이딩 이동시킨다.More specifically, the gasket
한편, 도 10은 상기 가스켓 매거진(620)의 커버가 생략된 상태를 도시한 사시도로서 이를 참조하면 상기 가스켓 매거진(620)은 내부에 형성되는 가스켓 레일(621)에 복수 개의 가스켓(G)이 일렬로 정렬된다.Meanwhile, FIG. 10 is a perspective view illustrating a state in which the cover of the
또한, 상기 가스켓 레일(621)은 상기 가스켓 로더(630) 측으로 상기 가스켓(G)의 공급을 원활하게 하기 위하여 일단이 상기 가스켓 로더(630) 측으로 하향 경사 지도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one end of the
또한, 상기 가스켓 로더(630)는 상기 가스켓 매거진(620)의 일단측에 z축으로 단차가 지도록 형성되며, 상기 가스켓 매거진(620)으로부터 순차적으로 공급되는 상기 가스켓(G)을 1개씩 파지하여 가스켓 로딩부(631)로 이송 및 장착시키는 가스켓 로딩블럭(632)을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 가스켓 로딩블럭(632)은 상기한 바와 같이 z축으로 단차지게 형성된 상기 가스켓 매거진(620)의 일단으로부터 상기 가스켓 로딩부(631)로의 상기 가스켓(G) 이송을 위하여 상기 가스켓 로딩블럭(632)을 z축으로 슬라이딩 이동시키는 별도의 가스켓 로딩블럭 이송부(632a)를 포함한다.In addition, the
한편, 상기 가스켓 수거함(640)은 기 사용된 상기 가스켓(G)을 수거하기 위한 상면이 개방된 박스 형상으로 가스켓 수거함 제 1커버(641)와 가스켓 수거함 제 2커버(642)를 포함한다.On the other hand, the
보다 구체적으로 상기 가스켓 수거함 제 1커버(641)는 z축으로 슬라이딩 이동함에 따라 상기 가스켓 수거함(640)의 상면을 개폐하도록 형성된다.More specifically, the gasket collection box
이때, 상기 가스켓 수거함 제 1커버(641)는 상기 가스켓 로더 이송부(610)에 의하여 상기 가스켓 수거함(640)이 상기 가스켓 로더(630) 및 상기 가스켓 매거진(630)과 함께 y축으로 전진 이동하면 z축으로 상승하고, y축으로 후진 이동하면 z축으로 하강하도록 가스켓 수거함 제 1커버 캠(641a)와 가스켓 수거함 제 1커버 캠 팔로워(641b)를 포함할 수 있다.At this time, when the gasket collection box
보다 구체적으로 상기 가스켓 수거함 제 1커버 캠(641a)은 상기 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 형성되고, 상기 가스켓 수거함 제 1커버 캠 팔로워(641b)는 상기 가스켓 로더 이송부(610)에 형성된다.More specifically, the gasket collection box
또한, 상기 가스켓 수거함 제 2커버(642)는 상기 가스켓 수거함(640)과 경첩으로 결합되어 상기 가스켓 수거함(640)의 상면을 개폐할 수 있다.In addition, the gasket collection box
이에 따라, 상기 가스켓 수거함(640)의 상면은 상기 가스켓 수거함 제 1커버(641)에 의하여 자동으로 개폐가 수행되며, 상기 가스켓 수거함 제 1커버(641)가 개방되어 있는 경우 상기 가스켓 수거함 제 2커버(642)에 의하여 수동 또는 자동으로 폐쇄될 수 있다.Accordingly, the upper surface of the
이에 따라, 사용이 완료되어 오염된 상기 가스켓(G)의 공기 중 노출을 최소화할 수 있다.Accordingly, it is possible to minimize the exposure of the gasket (G) to the air polluted by the completion of use.
한편, 상기 가스켓 그리퍼(650)는 가스켓 그리퍼 x축 구동부(651)와 가스켓 그리퍼 z축 구동부(652)와 가스켓 그리퍼 선회 구동부(653) 및 가스켓 선회암(654)을 포함한다. 또한, 상기 가스켓 그리퍼(650)는 상기 가스켓 그리퍼 x축 구동부(651)와 상기 가스켓 그리퍼 z축 구동부(652)에 의하여 상기 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 대하여 x축 및 z축으로 각각 슬라이딩 이동할 수 있다. 또한, 상기 가스켓 그리퍼(650)는 상기 가스켓 그리퍼 선회 구동부(653)에 일단이 결합하는 상기 가스켓 그리퍼 선회암(654)의 타단에 형성되어 xz평면 상에서 y축을 중심으로 90˚ 선회 이동한다.Meanwhile, the
또한, 상기 가스켓 그리퍼(650)는 좌우의 폭이 조절되는 기계식 클램프로서 상기 가스켓(G)을 파지하거나 파지를 해제할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 상기 가스켓 그리퍼(650)는 기 가스켓 로딩부(631)로부터 상기 가스켓(G)을 파지하여 상기 커넥터 너트(510)와 상기 가스출구포트(C2)의 사이를 거쳐 상기 커넥터 너트(512)로 공급하거나, 상기 커넥터 너트(510)로부터 기 사용된 상기 가스켓(G)을 파지하여 상기 가스켓 수거함(640)으로 버릴 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 비전유닛(700)은 적어도 1개 이상의 촬영 수단 및 조명이 내장되고 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 결합되어 비전유닛 구동부(710)에 의하여 상기 가스켓유닛 베이스 프레임(611)에 대하여 x축으로 슬라이딩 이동할 수 있다.On the other hand, the
즉, 상기 비전유닛(700)은 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, z, θ축으로 이동 가능하며, 상기 비전유닛 구동부(710))에 의하여 상기 얼라인유닛(300)과 별도로 x축으로 슬라이딩 이동이 가능하다.That is, the
또한, 상기 비전유닛(700)는 상기 커넥터 너트(512) 측을 대향하도록 배치되어 상기 커넥터 너트(512) 측으로 이송되는 상기 가스출구포트(C2)와 상기 앤드캡(C3) 등을 촬영할 수 있다.Also, the
한편, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 컨트롤유닛(800)은 상기 얼라인유닛 케이스(120) 상측에 형성되어 상기 가스실린더 이송유닛(200), 상기 얼라인유닛(300), 상기 밸브개폐유닛(400), 상기 커넥터유닛(500), 상기 가스켓유닛(600) 및 상기 비전유닛(700)을 각각 제어할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the
또한, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템은 적어도 2개 이상이 병렬로 배치되어 가스실린더의 교체 간격에 따른 시간에 구애받지 않고 공정 챔버에 연속적으로 가스를 공급할 수 있다.In addition, at least two or more of the gas cylinder automatic replacement system according to the present invention configured as described above are arranged in parallel to continuously supply gas to the process chamber irrespective of the time according to the replacement interval of the gas cylinders.
한편, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법은 상기한 바와 같은 구성을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 하기와 같다.On the other hand, the control method of the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention will be described in more detail with reference to the configuration as described above.
상기 실린더 공급단계(S110)는 상기 가스실린더(C)의 투입이 상기 이송유닛(200) 측에 구비되는 센서에 의하여 감지되면 상기 락스토퍼 클램프(231)가 상기 스키드(S)의 양측을 파지하여 고정이 이루어진다.In the cylinder supply step (S110), when the input of the gas cylinder (C) is detected by a sensor provided on the
이후, 작업자가 상기 스위치박스(810)에 구비되는 스타트 버튼을 누르면 상기 얼라인유닛(200)에 의한 상기 가스실린더(C)의 로딩이 수행된다.Thereafter, when the operator presses the start button provided in the
보다 구체적으로 상기 가동가이드(220)는 상기 고정가이드(210)에 대하여 전방으로 슬라이딩 이동하여 상기 스키드(S)의 양측면에 위치하면 상기 가동가이드 클램프(221)에 의하여 상기 스키드(S)의 양측면을 파지한 상태로 복귀함에 따라 상기 가스실린더(C)를 상기 얼라인유닛 케이스(120) 측으로 이송시킨다.More specifically, when the
이때, 상기 가스실린더(C)의 헤드 측이 상기 얼라인유닛 케이스(120)에 삽입될 수 있도록 상기 얼라인유닛 케이스(120)에 구비되는 센서에 의하여 상기 벨브(C1)의 상단을 감지하고 이를 통하여 상기 z축 얼라인 실린더(312)에 의하여 상기 z축 얼라인 가동 플레이트(313)의 높이가 조절된다.At this time, the upper end of the valve C1 is sensed by a sensor provided in the
이후, 상기 얼라인유닛 케이스(120)에 구비되는 센서가 상기 가스실린더(C)의 목부분을 감지하고 이를 통하여 상기 z축 얼라인유닛(310)에 의하여 z축 보정이 수행된다.Thereafter, a sensor provided in the
또한, 상기 가스실린더(C)의 헤드가 상기 얼라인유닛 케이스(120) 내부에 위치하여 기 설정된 위치까지 이송 및 z축 얼라인이 완료된 경우 상기 가동가이드 클램프(221)는 상기 스키드(S)의 측면과 이격되고 상기 락스토퍼 클램프(231)에 의하여 상기 스키드(S)의 양측면이 고정된다.한편, 상기 플러그 분리단계(S130)에서 상기 플러그(P)는 상기 플러그 홀더(520)에 의하여 상기 가스실린더(C)로부터 분리되고 상기 플러그 홀더 선회구동부(521) 및 상기 플러그 홀더 이송부(523)에 의하여 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 커넥터(510)와 이격되도록 이동된다.In addition, when the head of the gas cylinder (C) is located inside the
이후, 상기 얼라인 단계(S130)에서 상기 비전유닛(700)에 의하여 상기 앤드캡(C3)의 위치가 측정되며, 이를 통하여 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 상기 커넥터유닛(500)의 x, y, θ, θ`축으로 각각 얼라인이 수행된다.Then, in the alignment step (S130), the position of the end cap (C3) is measured by the vision unit (700), and through this, the x of the connector unit (500) by the alignment unit (300), Alignment is performed on the y, θ, and θ` axes, respectively.
한편, 상기 앤드캡 분리단계(S140)는 상기 앤드캡 홀더(530)가 상기 앤드캡 선회구동부(5531)에 의하여 상기 커넥터(510)와 상기 앤드캡(C3) 사이로 위치한다.Meanwhile, in the end cap separation step ( S140 ), the
이후, 상기 커넥터 너트(512)가 상기 커넥터 이송부(514)에 의하여 z축으로 이동하여 상기 앤드캡 홀더(530)에 체결되고 상기 앤드캡 홀더(530)와 상기 앤드캡(C3)이 체결된다.Thereafter, the
이후n 상기 커넥터 너트 구동부(511)에 의하여 기 설정된 회전수만큼 회전하는 상기 커넥터 너트(512)에 의하여 상기 앤드캡(C3)이 상기 가스실린더(C)로부터 분리된다.Thereafter, the end cap C3 is separated from the gas cylinder C by the
또한, 상기 가스실린더(C)로부터 분리된 상기 앤드캡(C3)은 상기 앤드캡 홀더(530)에 공압에 의하여 파지된 상태로 상기 앤드캡 선회구동부(5531)에 의하여 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 커넥터(510)와 이격되도록 이동된다.In addition, the end cap C3 separated from the gas cylinder C is pneumatically gripped by the
이때, 상기 앤드캡(C3)의 파지 여부는 상기 앤드캡 홀더(530)의 공압량을 통하여 확인할 수 있다.At this time, whether the end cap C3 is gripped can be confirmed through the amount of air pressure of the
이후, 상기 비전유닛(700)에 의하여 상기 가스출구포트(C2)의 위치가 검출되고 이를 통하여 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 상기 커넥터유닛(500)의 x, y, θ, θ`축으로 각각 얼라인이 재차 수행된다.Thereafter, the position of the gas outlet port C2 is detected by the
한편, 상기 가스켓 투입단계(S150)에서 상기 가스켓(G)은 상기 가스켓 그리퍼(650)에 의하여 상기 가스켓 로딩부(631)로부터 상기 커넥터(510)의 가스통로(513) 입구 측으로 이송 및 투입된다.Meanwhile, in the gasket inputting step (S150), the gasket G is transferred from the
이후, 상기 커넥팅 단계(S160)에서 상기 커넥터(510)가 z축으로 슬라이딩 이동하여 상기 가스출구포트(C2)와 체결된다.Thereafter, in the connecting step (S160), the
이때, 상기 커넥터(510)는 무부하 상태이며 토크, 회전수, 위치 등으로 체결 완료 여부를 확인할 수 있다.At this time, the
한편, 상기 밸브 개방단계(S170)에서 상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 상기 밸브(C1)의 개방이 완료되면, 상기 가스실린더(C) 내의 가스 변화량을 로드셀로 감지하기 위하여 상기 락스토퍼 클램프(231)에 의한 상기 스키드(S)의 파지가 해지된다.On the other hand, when the opening of the valve C1 is completed by the valve opening and
이에 따라, 본 발명에 따른 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법 중 상기 가스실린더 공급단계(S100)가 완료되어 공정 챔버 측으로 가스가 공급된다.Accordingly, the gas cylinder supply step (S100) of the control method of the automatic gas cylinder replacement system according to the present invention is completed, and the gas is supplied to the process chamber.
한편, 상기 가스실린더 회수단계(S200)의 구체적인 내용은 하기와 같다.On the other hand, the specific details of the gas cylinder recovery step (S200) are as follows.
상기 밸브 잠금단계(S210) 전에 상기 락스토퍼 클램프(231)에 의하여 상기 스키드(S)의 파지가 이루어진 후 상기 밸브(C1)가 상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 잠긴다.After the skid S is gripped by the
또한, 상기 커넥팅 해제단계(S220)에서 상기 커넥터(510)는 무부하 상태이며 토크, 회전수, 위치 등으로 해제 완료 여부를 확인할 수 있다.In addition, in the disconnecting step ( S220 ) of the connection, the
한편, 상기 가스켓 배출단계(S230)에서 기 사용된 상기 가스켓(G)은 상기 가스켓 그리퍼(650)에 의하여 상기 커넥터(510)의 가스통로(513) 입구 측으로부터 상기 수거함(640)으로 이송 및 배출된다.On the other hand, the gasket (G) previously used in the gasket discharging step (S230) is transferred and discharged from the inlet side of the gas passage (513) of the connector (510) to the collection box (640) by the gasket gripper (650). do.
이후, 상기 앤드캡 결합단계(S240)에서 상기 앤드캡(C3)을 파지한 상태로 대기하던 상기 앤드캡 홀더(530)는 상기 앤드캡 선회구동부(5531)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2) 사이로 이동시킨다.Thereafter, in the end cap coupling step (S240), the
이후, 상기 커넥터 너트(512)가 상기 커넥터 이송부(514)에 의하여 z축으로 이동하여 상기 앤드캡 홀더(530)에 체결되고 상기 앤드캡 홀더(530)와 상기 앤드캡(C3)이 체결되어 상기 커넥터 너트 구동부(511)에 의하여 기 설정된 회전수만큼 회전하는 상기 커넥터 너트(512)에 의하여 상기 앤드캡(C3)이 상기 가스실린더(C)에 체결된다.Thereafter, the
한편, 상기 플러그 결합단계(S250)은 상기 플러그(P)를 파지한 상태로 대기하던 상기 플러그 홀더(520)는 상기 플러그 홀더 선회구동부(521) 및 상기 플러그 홀더 이송부(523)에 의하여 상기 플러그(P)가 상기 앤드캡(C3)의 체결위치로 이동한다.On the other hand, in the plug coupling step (S250), the
이후, 상기 커넥터(510)의 회전에 의하여 상기 플러그(P)는 상기 앤드캡(C3)에 결합된다.Thereafter, the plug P is coupled to the end cap C3 by rotation of the
한편, 상기 알림단계(S260)에서 유무선 연결망을 통하여 작업자에게 알림 신호를 보내고, 이를 확인한 작업자가 상기 스위치 박스(810)에 배출 버튼을 클릭하는 경우 상기 가스실린더 배출단계(S270)가 수행된다.On the other hand, in the notification step (S260), when a notification signal is sent to the operator through the wired/wireless connection network, and the operator who confirms this clicks the discharge button on the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made.
아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
C. 가스실린더
C1. 밸브
C2. 가스출구포트
C3. 앤드캡
G. 가스켓
P. 플러그
S. 스키드
S1. 스키드 프레임
S2. 가스실린더 지지부
S3. 스키드 파지부
S4. 스키드 캐스터
S100. 가스실린더 공급단계
S110. 가스실린더 투입단계
S120. 플러그 분리단계S130. 얼라인단계
S140. 앤드캡 분리단계
S150. 가스켓 투입단계
S160. 커넥팅 단계
S170. 밸브 개방단계
S200. 가스실린더 회수단계
S210. 밸브 잠금단계
S220. 커넥팅 해제단계
S230. 가스켓 배출단계
S240. 앤드캡 결합단계
S250. 플러그 결합단계
S260. 알림단계S270. 가스실린더 배출단계
100. 프레임 조립체
110. 베이스 플레이트
120. 얼라인유닛 케이스
200. 가스실린더 이송유닛
210. 고정가이드
211. 이송유닛 구동부
220. 가동가이드
221. 가동가이드 클램프
222. 롤러
223. 가스실린더 이송유닛 센서
230. 락스토퍼
231. 락스토퍼 클램프
232. 락스토퍼 댐퍼
300. 얼라인유닛
310. z축 얼라인유닛
311. z축 얼라인 고정 플레이트
312. z축 얼라인 실린더
313. z축 얼라인 가동 플레이트
313a. z축 얼라인 가동 플레이트 저면부
313b. z축 얼라인 가동 플레이트 측면부
313c. θ축 댐퍼 결합부
320. y축 얼라인유닛
321. y축 얼라인 구동부
330. x축 얼라인유닛
331. x축 얼라인 구동부
340. θ축 얼라인유닛
341. θ축 얼라인 고정 플레이트
341a. θ축 얼라인 고정 블럭
341b. 제 1레일
341c. 제 2레일
342. θ축 얼라인 구동부
342a. θ축 얼라인 구동모터
342b. 스크류
342c. z축 무빙블럭
342d. x축 부빙블럭
343. θ축 얼라인 가동 플레이트
343a. 제 1캠팔로워
343b. 제 2캠팔로워
343c. θ축 얼라인 가동 블럭
344. θ축 댐퍼
400. 밸브개폐유닛
410. 밸브셔터
420. 밸브셔터 이송부
500. 커넥터유닛
510. 커넥터
511. 커넥터 너트 구동부
512. 커넥터 너트
513. 가스통로
514. 커넥터 이송부
520. 플러그 홀더
521. 플러그 홀더 선회구동부
522. 플러그 홀더 선회암
523. 플러그 홀더 이송부
530. 앤드캡 홀더
531. 앤드캡 홀더 선회구동부
532. 앤드캡 홀더 선회암
533. 앤드캡 홀더 회전구동너트
600. 가스켓유닛
610. 가스켓 로더 이송부
611. 가스켓유닛 베이스 프레임
620. 가스켓 매거진
621. 가스켓 레일
630. 가스켓 로더
631. 가스켓 로딩부
632. 가스켓 로딩블럭
632a. 가스켓 로딩블럭 이송부
640. 가스켓 수거함
641. 가스켓 수거함 제 1커버
641a. 가스켓 수거함 제 1커버 캠
641b. 가스켓 수거함 제 1커버 캠 팔로워
642. 가스켓 수거함 제 2커버
650. 가스켓 그리퍼
651. 가스켓 그리퍼 x축 구동부
652. 가스켓 그리퍼 z축 구동부
653. 가스켓 그리퍼 선회 구동부
654. 가스켓 그리퍼 선회암
700. 비전유닛
710. 비전유닛 구동부
800. 컨트롤유닛
810. 스위치박스C. Gas cylinder
C1. valve
C2. gas outlet port
C3. end cap
G. gasket
P. plug
S. Skid
S1. skid frame
S2. gas cylinder support
S3. skid grip
S4. skid caster
S100. gas cylinder supply stage
S110. Gas cylinder input stage
S120. Plug disconnection step S130. alignment step
S140. End cap separation step
S150. Gasket input stage
S160. Connecting step
S170. valve opening stage
S200. Gas cylinder recovery stage
S210. valve lock stage
S220. Connection disconnection step
S230. Gasket ejection stage
S240. End cap bonding step
S250. plug mating step
S260. Notification step S270. Gas cylinder discharge stage
100. Frame assembly
110. Base plate
120. Align unit case
200. Gas cylinder transfer unit
210. Fixed guide
211. Transfer unit driving part
220. Operation guide
221. Movable guide clamp
222. Roller
223. Gas cylinder transfer unit sensor
230. Rockstopper
231. Rockstopper Clamp
232. Rockstopper Damper
300. Align unit
310. z-axis alignment unit
311. z-axis alignment fixing plate
312. z-axis alignment cylinder
313. z-axis alignment movable plate
313a. z-axis alignment movable plate bottom
313b. Z-axis alignment movable plate side part
313c. θ-axis damper coupling part
320. y-axis alignment unit
321. y-axis alignment driver
330. x-axis alignment unit
331. x-axis alignment driver
340. θ-axis alignment unit
341. θ-axis alignment fixing plate
341a. θ-axis alignment fixing block
341b. 1st rail
341c. 2nd rail
342. θ-axis alignment driver
342a. θ-axis alignment drive motor
342b. screw
342c. z-axis moving block
342d. x-axis floating block
343. θ-axis alignment movable plate
343a. 1st cam follower
343b. 2nd cam follower
343c. θ-axis alignment movable block
344. θ-axis damper
400. Valve opening/closing unit
410. Valve Shutter
420. Valve shutter transfer part
500. Connector unit
510. Connector
511. Connector nut drive
512. Connector Nut
513. Gas channel
514. Connector transport
520. Plug Holder
521. Plug holder swivel drive part
522. Plug holder swivel arm
523. Plug holder transport
530. End cap holder
531. End cap holder swivel driving part
532. End cap holder swivel arm
533. End cap holder rotary drive nut
600. Gasket unit
610. Gasket Loader Transport
611. Gasket unit base frame
620. Gasket Magazine
621. Gasket rail
630. Gasket Loader
631. Gasket loading part
632. Gasket Loading Block
632a. Gasket loading block transfer part
640. Gasket collection box
641. Gasket collection box 1st cover
641a. Gasket collection box 1st cover cam
641b. Gasket Bin 1st Cover Cam Follower
642. Gasket collection box 2nd cover
650. Gasket Gripper
651. Gasket gripper x-axis drive
652. Gasket gripper z-axis drive
653. Gasket Gripper Slewing Drive
654. Gasket Gripper Glow
700. Vision Unit
710. Vision unit driving part
800. Control unit
810. switch box
Claims (4)
상기 얼라인유닛 케이스(120)에 내장되어 지면을 기준으로 높이 방향(z축)과 상기 가스실린더(C)의 길이 방향(y축)과 상기 스키드(S)의 일측면에서 타측면 방향(x축)과 xz평면 상에서 y축을 중심으로 회전하는 방향(θ축)과 yz평면 상에서 x축을 중심으로 회전하는 방향(θ`축)으로 각각 이동하는 얼라인유닛(300);
상기 얼라인유닛(300)에 결합되어 상기 밸브(C1)를 개폐하는 밸브개폐유닛(400);
상기 얼라인유닛(300)에 결합되고 상기 가스출구포트(C2)에 탈부착되어 상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스를 공정챔버 측에 공급하는 커넥터(510)와 상기 커넥터(510)에 플러그(P)를 탈부착시키는 플러그 홀더(520)와 상기 앤드캡(C3)을 탈부착하는 앤드캡 홀더(530)를 더 포함하는 커넥터유닛(500);
상기 얼라인유닛(300)에 결합되어 상기 커넥터(510)에 가스켓(G)을 공급 또는 회수하는 가스켓유닛(600); 및
상기 얼라인유닛(300) 또는 상기 가스켓유닛(600)에 결합되어 상기 헤드 측을 촬영하는 비전유닛(700);을 포함하는 자동교체시스템의 제어방법에 있어서,
가스실린더 공급단계(S100); 및
가스실린더 회수단계(S200);를 포함하는 자동교체시스템의 제어방법.
The head of the gas cylinder (C) is put in or discharged while being loaded on the skid (S) so that the longitudinal direction is horizontal to the ground, and the head is equipped with a valve (C1), a gas outlet port (C2), and an end cap (C3), respectively a gas cylinder transfer unit 200 for transferring or discharging the side into the alignment unit case 120;
Built in the alignment unit case 120, the height direction (z-axis) with respect to the ground, the longitudinal direction (y-axis) of the gas cylinder (C), and the other side direction (x) from one side of the skid (S) axis) and an alignment unit 300 moving in a direction (θ axis) rotating about the y axis on the xz plane and a direction rotating about the x axis on the yz plane (θ` axis), respectively;
a valve opening/closing unit 400 coupled to the alignment unit 300 to open and close the valve C1;
A connector 510 coupled to the alignment unit 300 and attached to and detached from the gas outlet port C2 to supply the gas filled in the gas cylinder C to the process chamber side and a plug to the connector 510 A connector unit 500 further comprising a plug holder 520 for attaching and detaching (P) and an end cap holder 530 for attaching and detaching the end cap C3;
a gasket unit (600) coupled to the alignment unit (300) to supply or retrieve a gasket (G) to the connector (510); and
In the control method of the automatic replacement system comprising; a vision unit 700 coupled to the alignment unit 300 or the gasket unit 600 to photograph the head side,
gas cylinder supply step (S100); and
A control method of an automatic replacement system comprising a; gas cylinder recovery step (S200).
상기 가스실린더 공급단계(S100)는
작업자에 의하여 가스실린더 이송유닛(200) 측으로 상기 가스실린더(C)를 투입하는 제 1준비단계(S111)와 상기 가스실린더(C)의 길이 방향 중심선의 높이에 따라 상기 얼라인유닛(300)이 z축으로 슬라이딩 이동하는 제 2준비단계(S112)를 포함하여 상기 가스실린더 이송유닛(200)에 의하여 상기 가스실린더(C)의 헤드를 얼라인유닛 케이스(120) 내부로 이송하는 가스실린더 투입단계(S110);
상기 플러그 홀더(520)에 의하여 커넥터(510) 측에 결합된 플러그(P)를 분리하는 플러그 분리단계(S120);
상기 밸브(C1)의 중심선 또는 상기 가스출구포트(C2)의 중심선 또는 상기 가스실린더(C)의 길이 방향 중심선 또는 상기 앤드캡(C3) 중 적어도 어느 하나를 기준으로 하여 상기 얼라인유닛(300)이 x, y, z, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동하는 얼라인단계(S130);상기 앤드캡 홀더(530)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 분리하는 앤드캡 분리단계(S140);
상기 가스켓유닛(600)에 의하여 상기 커넥터(510)에 가스켓(G)이 투입되는 가스켓 투입단계(S150);
상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)가 접속되는 커넥팅단계(S160); 및
상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 상기 밸브(C1)를 개방함에 따라 의하여 상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스를 상기 커넥터(510)로 공급하는 밸브 개방단계(S170);를 포함하는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법.
The method of claim 1,
The gas cylinder supply step (S100) is
According to the first preparation step (S111) of putting the gas cylinder (C) into the gas cylinder transfer unit 200 side by the operator and the height of the longitudinal center line of the gas cylinder (C), the alignment unit 300 is A gas cylinder input step of transferring the head of the gas cylinder (C) into the alignment unit case 120 by the gas cylinder transfer unit 200, including a second preparation step (S112) of sliding in the z-axis (S110);
A plug separation step (S120) of separating the plug (P) coupled to the connector (510) side by the plug holder (520);
The alignment unit 300 based on at least one of the center line of the valve C1, the center line of the gas outlet port C2, the longitudinal center line of the gas cylinder C, or the end cap C3. An alignment step (S130) of moving in at least one of the x, y, z, θ, and θ` axes; an end cap separation step of separating the end cap C3 by the end cap holder 530 (S140);
a gasket input step (S150) of inserting a gasket (G) into the connector (510) by the gasket unit (600);
a connecting step (S160) in which the connector 510 and the gas outlet port C2 are connected; and
Gas including; Control method of cylinder automatic replacement system.
상기 앤드캡 분리단계(S140)와 상기 가스켓 투입단계(S150) 사이에는 상기 비전유닛(700)에 의하여 검출된 상기 가스출구포트(C2)의 위치를 기반으로 상기 얼라인유닛(300)에 의하여 x, y, θ, θ`축 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 얼라인 하는 단계를 더 포함하는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법.
3. The method of claim 2,
Between the end cap separating step (S140) and the gasket inputting step (S150), based on the position of the gas outlet port C2 detected by the vision unit 700, x , y, θ, the control method of the automatic gas cylinder replacement system further comprising the step of aligning in at least one direction of the θ' axis.
상기 가스실린더 회수단계(S200)는
상기 가스실린더(C) 내부에 충전된 가스가 기 설정된 양만큼 상기 커넥터(510)로 공급이 완료되는 경우 상기 밸브개폐유닛(400)에 의하여 상기 밸브(C1)를 잠그는 밸브 잠금단계(S210);
상기 커넥터(510)와 상기 가스출구포트(C2)가 분리되는 커넥팅 해제단계(S220);
상기 가스켓유닛(600)에 의하여 상기 커넥터(510)에 투입된 상기 가스켓(G)을 회수하는 가스켓 배출단계(S230);
상기 앤드캡 홀더(530)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 상기 가스출구포트(C2)에 결합시키는 앤드캡 결합단계(S240);
상기 플러그 홀더(520)에 의하여 커넥터(510) 측에 상기 플러그(P)를 결합하는 플러그 결합단계(S250);
유무선 연결망을 통하여 작업자에게 작업 진행 상태를 알리는 알림단계(S260); 및
상기 가스실린더 이송유닛(200)에 의하여 상기 가스실린더(C)를 외부로 배출하는 가스실린더 배출단계(S270);를 포함하는 가스실린더 자동교체시스템의 제어방법. 3. The method of claim 2,
The gas cylinder recovery step (S200) is
A valve locking step (S210) of locking the valve (C1) by the valve opening/closing unit (400) when the supply of the gas filled in the gas cylinder (C) to the connector (510) by a preset amount is completed (S210);
a connecting release step (S220) in which the connector 510 and the gas outlet port (C2) are separated;
a gasket discharging step (S230) of recovering the gasket (G) injected into the connector (510) by the gasket unit (600);
an end cap coupling step (S240) of coupling the end cap (C3) to the gas outlet port (C2) by the end cap holder (530);
a plug coupling step (S250) of coupling the plug (P) to the connector (510) side by the plug holder (520);
A notification step (S260) of notifying the worker of the work progress status through a wired/wireless connection network; and
A control method of an automatic gas cylinder replacement system including a; a gas cylinder discharging step (S270) of discharging the gas cylinder (C) to the outside by the gas cylinder transfer unit (200).
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