KR20220099015A - 가스자동공급장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤드 측에 형성되는 밸브와 상기 밸브와 직교하여 형성되는 가스출구포트 및 상기 가스출구포트에 체결 또는 분리되는 앤드캡을 포함하는 가스실린더에 장착되어 상기 가스실린더에 충전된 가스를 가스 소요처로 공급하는 가스자동공급장치에 관한 것으로 상기 가스출구포트에 연결 또는 분리되는 가스커넥터를 포함하는 커넥터 유닛, 상기 앤드캡과 상기 가스출구포트를 체결 또는 분리시키는 앤드캡 유닛, 상기 가스출구포트와 플러그를 체결 또는 분리시키는 플러그 유닛, 상기 가스커넥터와 가스켓을 체결 또는 분리시키는 가스켓 유닛, 상기 밸브를 풀거나 잠그는 밸브 유닛 및 상기 밸브가 상기 밸브 유닛에 체결되도록 상부가 개방되고 상기 가스출구포트와 상기 앤드캡이 상기 커넥터 유닛 측으로 노출되도록 상기 가스실린더 헤드 측에 체결되는 얼라인 하우징 유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 가스자동공급장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 지면과 수직인 상태로 캐비닛 등에 투입되는 고압실린더의 헤드 측에 연결되어 고압실린더 내의 충전된 가스를 공정 챔버 측으로 공급할 수 있는 고압가스실린더용 가스자동공급장치에 관한 것이다.
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.
또한, 이러한 가스들은 헤드에 가스출구포트 등이 구비되는 원통형의 실린더(이하, 가스실린더) 내부에 충전되어 보관 및 운반이 이루어지며 공정 챔버 측으로 연장되는 가스 유로를 포함하는 커넥터 등에 연결되어 공정 챔버 측으로 공급된다.
한편, 종래의 가스공급장치는 내부에 가스가 충전된 가스실린더의 가스출구포트를 공정 챔버 측으로 연장되는 가스 유로와 연결하여 수동으로 밸브 등을 개폐하여 공정 챔버 측에 가스를 공급하도록 구성되었다.
그러나, 이러한 종래의 가스실린더 교체장치는 작업자의 숙련도에 따라 가스출구포트와 배관 연결부 사이를 정렬하기 위한 작업 시간이 비교적 오래 소요되는 것은 물론 가스출구포트와 배관 연결부 간 누설이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0095975호에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 가스실린더(C)에 형성되는 가스출구포트(C2)를 덮는 앤드캡(C3)을 지지하여 상기 가스출구포트(C2)로부터 분리하는 앤드캡 분리부(10)와 가스 소요처에 연결되는 연결배관 커넥터를 지지하여 상기 가스출구포트(C2)에 연결하기 위한 커넥터 체결부(20)와 상기 앤드캡 분리부(10)와 상기 커넥터 체결부(20)를 상기 가스출구포트(C2)와 체결되는 위치로 이동시키기 위한 이동수단(30)과 상기 커넥터 체결부(20)에 가스켓을 공급하기 위한 가스켓 전달부(40) 및 가스켓 공급부(50) 및 밸브(C1)를 개폐한 밸브 개폐부(60) 등을 포함하는 자동화 가스공급장치가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 자동화 가스공급장치는 상기 앤드캡 분리부(10)와 상기 커넥터 체결부(20)가 지면에 수평인 직선 상에 병렬로 배치됨에 따라 이들을 서로 직교하는 2방향 이상으로 이동시키기 위한 복수 개의 상기 이동수단(30)과 이들을 회전시키기 위한 구동수단 및 복수 개의 기어가 구비됨에 따라 장치의 크기가 커지는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 자동화 가스공급장치는 가스실린더가 투입되지 않는 경우 상기 커넥터 체결부(20)에 형성된 가스커넥터가 외부로 노출됨에 따라 가스커넥터 오염 및 잔여물이 외부로 누출되어 안전사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 가스공급장치는 상기 가스켓 전달부(40)와 상기 가스켓 공급부(50)가 대향되도록 배치되어 장치의 크기가 커지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 자동으로 가스실린더에 충전된 가스를 공정챔버 등으로 공급할 수 있으며 특히, 가스출구포트와 커넥터 간에 플러그를 공급하여 비교적 다양한 구조의 가스출구포트를 구비한 가스실린더에 적용할 수 있는 가스자동공급장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 가스실린더 미 투입 상태에서 가스유로의 오염 및 잔여물 누출을 방지할 수 있도록 가스유로에 자동으로 플러그를 체결할 수 있는 가스자동공급장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 가스실린더의 각부와 연결되는 구성들이 비교적 컴팩트한 구조로 형성되는 가스자동공급장치를 제공하는 것이다.
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.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 헤드 측에 형성되는 밸브와 상기 밸브와 직교하여 형성되는 가스출구포트 및 상기 가스출구포트에 체결 또는 분리되는 앤드캡을 포함하는 가스실린더에 장착되어 상기 가스실린더에 충전된 가스를 가스 소요처로 공급하는 장치로서 상기 가스출구포트에 연결 또는 분리되는 가스커넥터를 포함하는 커넥터 유닛, 상기 앤드캡과 상기 가스출구포트를 체결 또는 분리시키는 앤드캡 유닛, 상기 가스출구포트와 플러그를 체결 또는 분리시키는 플러그 유닛, 상기 가스커넥터와 가스켓을 체결 또는 분리시키는 가스켓 유닛, 상기 밸브를 풀거나 잠그는 밸브 유닛 및 상기 밸브가 상기 밸브 유닛에 체결되도록 상부가 개방되고 상기 가스출구포트와 상기 앤드캡이 상기 커넥터 유닛 측으로 노출되도록 상기 가스실린더 헤드 측에 체결되는 얼라인 하우징 유닛을 포함한다.
보다 바람직하게 상기 커넥터 유닛의 상측에 상기 앤드캡 유닛이 형성되고, 상기 커넥터 유닛의 양측에 각각 상기 플러그 유닛과 상기 가스켓 유닛이 형성되며, 상기 커넥터 유닛의 전방에 상기 밸브 유닛과 상기 얼라인 하우징 유닛이 형성된다.
보다 구체적으로 상기 커넥터 유닛은 상기 가스출구포트 측으로 전, 후진하는 커넥터 유닛 가동 플레이트, 상기 가스커넥터의 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트에 결합되고, 상기 가스커넥터에 대하여 전, 후진 이동 및 회전 구동하는 그랜드 너트 및 가스켓 서포터 선회암에 의하여 선회 이동함으로써 상기 가스커넥터에 체결된 상기 가스켓을 양측에서 파지하는 한 쌍의 가스켓 서포터를 포함한다.
또한, 상기 앤드캡 유닛은 상기 앤드캡 측으로 전, 후진하는 앤드캡 유닛 가동부, 상기 앤드캡 유닛 가동부에 결합되어 선회 이동하는 앤드캡 홀더 선회암 및 상기 앤드캡 홀더 선회암에 자유 회전하도록 결합되는 앤드캡 홀더를 포함하며, 상기 앤드캡 홀더는 상기 그랜드 너트와 결합되어 회전 구동할 수 있다.
또한, 상기 플러그 유닛은 상기 가스출구포트 측으로 전, 후진하는 플러그 유닛 가동부, 상기 플러그 유닛 가동부에 결합되어 선회 이동하는 플러그 선회암 및 상기 플러그 선회암의 단부에 결합되는 플러그를 포함한다.
또한, 상기 가스켓 유닛은 상기 가스커넥터에 대하여 전, 후진하는 가스켓 그리퍼 이송부, 상기 가스켓 그리퍼 이송부에 결합하여 선회 이동하는 가스켓 그리퍼 선회암, 상기 가스켓 그리퍼 선회암에 결합되어 가스켓을 파지 또는 파지 해제하는 가스켓 그리퍼, 가스켓이 안착되는 가스켓 안착부와 상기 가스켓 안착부의 하측에 형성되는 가스켓 공급부를 포함하는 가스켓 로딩부, 상기 가스켓 안착부와 상기 가스켓 공급부 사이에서 상하 이동하는 가스켓 로딩블록, 내부에 복수 개의 가스켓이 내장되는 가스켓 저장 케이스와 상기 가스켓 저장 케이스에 전방에 형성되는 가스켓 공급홀로부터 상기 가스켓 공급부로 연장 형성되는 가스켓 공급 레일을 포함하는 가스켓 매거진, 상기 가스켓 매거진 하측에 형성되는 가스켓 수거함 및 상기 가스켓 안착부의 전방 측으로부터 상기 가스켓 수거함으로 연장 형성되는 가스켓 수거 레일을 포함한다.
보다 바람직하게 상기 가스켓 로딩블록은 전방 측에 형성되는 가스켓 지지핀과 후방 측에 형성되는 차폐 플레이트 구동부를 포함하며, 상기 가스켓 수거 레일은 상기 가스켓 수거함 측에 형성되어 상기 차폐 플레이트 구동부의 상하 이동에 따라 전, 후진함으로써 상기 가스켓 수거 레일를 차단 또는 개방시키는 차폐 플레이트를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 자동으로 가스실린더에 충전된 가스를 공정챔버 등으로 공급함으로써 작업 시간 단축은 물론 가스 누설로 인한 작업자의 안전 사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 가스실린더 미 투입 상태에서 가스유로에 플러그를 체결하여 가스유로의 오염을 방지하고 잔여물이 외부로 누출되는 것을 방지함으로써 장비의 수명을 연장시키는 것은 물론 잔여물 누출로 인한 안전 사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 컴팩트한 구조로서 전체 장비의 공간 활용 및 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 가스공급장치의 요부를 도시한 측면도이다.
도 2는 일반적인 가스실린더의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태에서 베이스 프레임과 밸브 유닛을 생략한 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 제 3플레이트와 베이스 프레임 이송수단의 결합 상태를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 커넥터 유닛과 앤드캡 유닛 및 플러그 유닛을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛을 도시한 전면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛을 도시한 후면 사시도이다.
도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록의 하강 상태와 상승 상태를 도시한 전면 사시도이다..
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록이 하강한 상태의 가스켓 수거함의 폐쇄 상태를 도시한 후면 사시도와 전면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 가스실린더가 체결된 밸브 유닛과 얼라인 하우징 유닛을 도시한 사시도이다.
도 2는 일반적인 가스실린더의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태에서 베이스 프레임과 밸브 유닛을 생략한 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 제 3플레이트와 베이스 프레임 이송수단의 결합 상태를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 커넥터 유닛과 앤드캡 유닛 및 플러그 유닛을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛을 도시한 전면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛을 도시한 후면 사시도이다.
도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록의 하강 상태와 상승 상태를 도시한 전면 사시도이다..
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록이 하강한 상태의 가스켓 수거함의 폐쇄 상태를 도시한 후면 사시도와 전면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 가스실린더가 체결된 밸브 유닛과 얼라인 하우징 유닛을 도시한 사시도이다.
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.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
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.
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.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
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.
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.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 가스자동공급장치를 설명하도록 한다.
우선, 본 발명에 따른 가스자동공급장치에 적용되는 가스실린더(C)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 헤드 측에 밸브(C1)와 상기 밸브(C1)와 직교하도록 형성되는 가스출구포트(C2) 및 상기 가스출구포트(C2)에 탈착되는 앤드캡(C3)을 포함한다.
또한, 이하에서는 상기 가스실린더(C)의 길이 방향, 즉, 상기 밸브(C1)의 회전축의 길이 방향을 z축이라 정의한다.
또한, 상기 가스출구포트(C2)의 방향. 즉, 상기 가스출구포트(C2)와 상기 앤드캡(C3)의 탈착되는 방향을 y축이라 정의한다.
또한, 지면으로부터 평행한 평면 상에서 상기 y축과 직교하는 방향을 x축이라 정의한다.
또한, 지면으로부터 평행한 평면 상에서 상기 z축을 중심으로 회전하는 방향을 θ축이라 정의한다.
또한, 본 명세서에서 전방은 상기 가스실린더(C)의 길이 방향의 중심선을 향하는 측을 의미하며, 후방은 상기 가스실린더(C)의 길이 방향의 중심선과 멀어지는 측을 의미한다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태를 도시한 사시도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치가 가스실린더에 체결된 상태에서 베이스 프레임과 밸브 유닛을 생략한 상면도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고압 가스실린더용 가스공급장치에서 베이스 제 3플레이트와 베이스 프레임 이송수단의 결합 상태를 도시한 정면도이다.
도 3내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 베이스 프레임(100)과 커넥터 유닛(200)과 앤드캡 유닛(300)과 플러그 유닛(400)과 가스켓 유닛(500)과 밸브 유닛(600) 및 얼라인 하우징 유닛(700)을 포함한다.
보다 구체적으로 상기 베이스 프레임(100)은 도 3과 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전면과 후면 및 상면이 각각 개방된 'ㄷ'자 형상의 베이스 메인 프레임(110)과 상기 베이스 메인 프레임(110)의 상측에 결합되어 상기 베이스 메인 프레임(100)의 상면을 형성하는 베이스 제 1플레이트(120) 및 상기 베이스 메인 프레임(110)과 상기 베이스 제 1플레이트(120)에 각각 결합하여 상기 베이스 메인 프레임(110)의 후면을 일부 덮도록 형성되는 베이스 제 2플레이트(130)를 포함한다.
또한, 상기 베이스 제 1플레이트(120)는 상기 베이스 메인 프레임(110)의 저면 또는 측면의 폭보다 크게 형성되어 상기 베이스 메인 프레임(110)의 전방 측으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스 제 2플레이트(130)는 상기 베이스 프레임(100)의 강도를 향상시키기 위한 것으로 생략 가능하다.
또한, 상기 베이스 프레임(100)은 상기 베이스 메인 프레임(110)과 상기 베이스 제 1, 2플레이트(120, 130)이 하나의 프레임으로 형성될 수도 있으나 조립 및 분해, 정비 등을 위하여 각각 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스 프레임(100)은 도 3과 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 베이스 제 1플레이트(120)의 상부 일측에 형성되는 유동 볼트 체결홀(121)에 결합되어 베이스 고정 플레이트(150)에 대하여 z축으로 상하 이동하는 베이스 제 3플레이트(140) 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 베이스 제 3플레이트(140)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 볼트 유동홀(141)과 상기 볼트 유동홀(141) 하측에 형성되는 와셔 유동홈(142)과 상기 볼트 유동홀(141)에 삽입되어 상기 베이스 제 1플레이트(120)와 체결되는 유동 볼트(143)와 상기 유동 볼트(143)가 상기 볼트 유동홀(141)에 걸릴 수 있도록 상기 볼트 유동홀(141) 상측에 결합되는 제 1와셔(144)와 상기 와셔 유동홈(142)에 안착되는 제 2와셔(145) 및 상기 제 2와셔(145)의 하측에 상기 유동 볼트(143) 체결되는 유동 너트(146)를 포함한다.
또한, 상기 볼트 유동홀(141)은 상기 유동 볼트(143)의 헤드 직경보다 크게 형성되며, 상기 와셔 유동홈(142)은 상기 제 2와셔(145)의 직경보다 더 크게 형성된다.
따라서, 상기 유동 볼트(143)는 상기 볼트 유동홀(141) 내에서 회전 및 유동이 가능하며, 상기 제 2와셔(145)는 상기 와셔 유동홈(142) 내에서 유동됨에 따라 마모에 강하고 분진 등의 발생을 최소화하기 위하여 우레탄 재질인 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기한 바와 같이 헤드가 형성된 일측이 상기 베이스 제 3플레이트(140)에 결합되고 타측이 상기 베이스 제 1플레이트(120)에 결합되는 상기 유동 볼트(143)에 의하여 상기 베이스 프레임(100)은 상기 유동 볼트(143)의 회전축을 중심으로 회전하거나 x축과 y축으로 이루어지는 평면 상에서 유동 가능하다.
또한, 상기 유동 볼트(143)의 하단은 도 3에 도시되어 있는 상기 베이스 제 1플레이트(120)의 상부 일측에 형성되는 상기 유동 볼트 체결홀(121)에 체결된다.
또한, 상기 베이스 제 3플레이트(140)는 후술할 제 1교차 프레임(152)의 단부가 x축으로 이동 가능하도록 결합되는 제 1교차 프레임 가이드(147)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 베이스 고정 플레이트(150)는 상기 베이스 고정 플레이트(150)에 일단이 결합되고 타단이 상기 제 1교차 프레임 가이드(147)를 따라 x축으로 이동 가능하도록 결합하는 제 1교차 프레임(151)과 일단이 상기 베이스 제 3플레이트(140)에 결합되고 타단이 제 2교차 프레임 가이드(152)를 따라 x축으로 이동 가능하도록 결합하며 상기 제 1교차 프레임(152)과 x자 형상으로 교차 결합되는 제 2교차 프레임(153) 및 상기 베이스 고정 플레이트(150)와 상기 베이스 제 3플레이트(140)의 간격을 조절하는 베이스 프레임 이송 실린더(154)를 포함한다.
이에 따라, 상기 베이스 고정 프레임(150)을 제외한 상기 베이스 프레임(100)은 상기 베이스 고정 프레임(150)에 대하여 z축으로 상하 이동할 수 있다.
이때, 상기 베이스 프레임 이송 실린더(154)는 공압 실린더인 것이 바람직하며, 상기 베이스 고정 플레이트(150)에 대하여 상기 베이스 제 3플레이트(140)의 간격을 조절하는 것은 물론 상기 베이스 프레임(100)에 결합되는 상기 커넥터 유닛(200)과 앤드캡 유닛(300)과 플러그 유닛(400)과 가스켓 유닛(500)과 밸브 유닛(600) 및 얼라인 하우징 유닛(700)의 하중이 가스실린더(C) 측에 지속적으로 가해지지 않도록 웨이트 밸런스 역할을 수행한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 상기 가스실린더(C)의 헤드 측에 체결되는 경우 장치 자체의 하중이 상기 가스실린더(C)에 지속적으로 가해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임(100)은 상기 베이스 고정 플레이트(150) 측이 캐비닛 등에 결합된다.
이에 따라, 작업자가 본 발명에 따른 가스자동공급장치를 x, y, z축으로 자유롭게 이동시켜 상기 가스실린더(C)에 체결 및 분리할 수 있으며, 정밀 위치 셋팅과 셋팅이 완료된 경우 틀어지는 것이 방지될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 커넥터 유닛과 앤드캡 유닛 및 플러그 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3과 도 4및 도 6을 참조하면 상기 커넥터 유닛(200)은 y축으로 형성되는 커넥터 유닛 베이스 레일(211)을 포함하여 상기 베이스 메인 프레임(110)에 고정 결합하는 커넥터 유닛 베이스(210)와 상기 커넥터 유닛 베이스 레일(211)을 따라 y축으로 전, 후진하는 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)를 포함한다.
또한, 상기 커넥터 유닛(200)은 공정 챔버 등의 가스 수요처로 연장되는 배관 등이 연결되는 가스커넥터(230)와 상기 가스커넥터(230)의 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 가스커넥터(230)에 대하여 y축으로 전, 후진하거나 회전하는 그랜드 너트(240) 및 상기 가스켓 유닛(400)으로부터 상기 가스커넥터(230)의 단부에 공급되는 가스켓(G)의 외주면을 양측에서 파지하는 가스켓 서포터(270)를 더 포함한다.
이때, 상기 가스커넥터(230)과 상기 그랜드 너트(240) 및 상기 가스켓 서포터(270)는 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220) 상부에 설치되어 상기 커넥터 유닛 베이스(210)에 대하여 y축으로 전, 후진한다.
이에 따라, 상기 가스커넥터(230)은 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)의 전, 후진에 따라 상기 가스출구포트(C2)와 연결 또는 이격될 수 있다.
보다 상세하게 가스커넥터(230)은 전방 측 단부에 가스켓(G)이 체결될 있도록 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그랜드 너트(240)는 상기 가스출구포트(C2)를 대향하는 면에 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 앤드캡 홀더 체결 돌기(241)를 포함하여 상기 가스커넥터(230)의 전방 측 단부보다 돌출되거나 상기 가스커넥터(230)의 전방 측 단부가 노출되도록 전, 후진된다.
또한, 상기 그랜드 너트(240)는 그랜드 너트 구동모터(250)와 감속기(260) 등에 의하여 상기 가스커넥터(230)의 중심축을 기준으로 회전한다.
이에 따라, 상기 가스커넥터(230)는 상기 그랜드 너트(240)가 상기 가스출구포트(C2) 측으로 전진 및 회전 구동함에 따라 상기 가스출구포트(C2)의 외주면에 체결됨으로써 가스출구포트(C2)와 연결된다.
또한, 상기 가스켓 서포터(270)는 상기 가스커넥터(230)의 양측에 한 쌍으로 형성되어 가스켓(G)의 외주면을 양측에서 파지하거나 가스켓 서포터 선회암(271)에 의하여 각각 선회 이동함으로써 가스켓(G)과 이격된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 상기 가스커넥터(230)에 체결된 가스켓(G)이 상기 가스커넥터(230)와 상기 가스출구포트(C2)가 연결되기 전 외부 진동이나 충격 등에 의하여 상기 가스커넥터(230)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 유닛(200)은 상기 가스커넥터(230) 측에 체결되는 가스켓(G) 또는 플러그의 여부를 감지할 수 있는 센서를 더 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로 상기 가스켓 서포터(270)에 위치 센서가 구비되어 이를 통하여 가스켓(G) 파지 유무를 확인할 수 있다.
한편, 도 3과 도 4및 도 6을 참조하면 상기 앤드캡 유닛(300)은 상기 커넥터 유닛(200)에 고정 결합하는 앤드캡 유닛 베이스(310)와 상기 앤드캡 유닛 베이스(310)에 대하여 y축으로 전, 후진하는 앤드캡 유닛 가동부(320)와 상기 앤드캡 유닛 가동부(320)에 결합되어 상기 앤드캡(C3)을 파지하는 앤드캡 홀더(330)를 선회 이동시키는 앤드캡 홀더 선회암(340)을 포함한다.
이때, 상기 앤드캡 홀더 선회암(340)의 선회축은 상기 가스커넥터(230)의 중심을 지나는 z축의 가상의 직선 상에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 앤드캡 홀더(330)는 내주면에 상기 앤드캡 홀더(330)의 중심을 기준하여 방사형으로 형성되는 복수 개의 앤드캡 고정 돌기(331)와 후면에 상기 앤드캡 홀더 체결 돌기(241)가 삽입되는 앤드캡 홀더 체결홈(미도시)을 포함하며, 상기 앤드캡 홀더 선회암(331)에 회전 가능하도록 결합한다.
보다 구체적으로 상기 앤드캡 홀더(330)는 상기 앤드캡 홀더 선회암(340)에 의하여 상기 그랜드 너트(240)의 전방 측에 위치하거나 일측에 위치할 수 있도록 선회 이동한다.
또한, 상기 앤드캡 홀터(330)는 상기 앤드캡 홀더 선회암(340)에 대하여 자유 회전이 가능하도록 상기 앤드캡 홀더 선회암(340)에 설치된다.
이에 따라, 상기 앤드캡 홀더(330)가 상기 그랜드 너트(240)의 전방 측에 위치하면, 상기 그랜드 너트(240)의 전, 후진 및/또는 상기 앤드캡 유닛 가동부(320)의 전, 후진에 의하여 상기 앤드캡 홀더 체결홈과 상기 앤드캡 홀더 체결돌기(241)가 결합되어 상기 그랜드 너트(240)의 회전에 따라 상기 앤드캡 홀더(330)는 같이 회전한다.
또한, 상기 앤드캡 고정 돌기(331)는 스프링 등의 탄성 부재에 의하여 상기 앤드캡 홀더(330)의 내주면으로부터 돌출량이 조절될 수 있다.
이에 따라, 상기 앤드캡 홀더(330)는 상기 앤드캡(C3)을 파지한 상태로 회전하여 상기 앤드캡(C3)을 상기 가스출구포트(C2)와 분리 및 체결할 수 있다.
또한, 상기 앤드캡 홀더(330)는 가스실린더(C)가 체결되어 공정 챔버 등으로 가스가 공급되는 동안 상기 앤드캡 고정 돌기(331)에 의하여 상기 앤드캡(C3)을 파지한 상태로 대기할 수 있다.
또한, 상기 앤드캡 유닛(300)은 상기 앤드캡 홀더(330)에 앤드캡(C3)의 체결 여부를 감지할 수 있는 센서를 더 포함할 수도 있다.
한편, 도 3과 도 4및 도 6을 참조하면 상기 플러그 유닛(400)은 상기 베이스 메인 프레임(110)의 측면에 고정 결합하여 상기 베이스 프레임(110)의 전방으로 돌출되는 플러그 유닛 베이스(410)와 상기 플러그 유닛 베이스(410)에 대하여 y축으로 전, 후진하는 플러그 유닛 가동부(420)와 상기 플러그 유닛 가동부(420)에 결합되어 플러그(430)를 선회 이동시키는 플러그 선회암(440)을 포함한다.
이때, 상기 플러그 선회암(440)의 선회축은 상기 가스커넥터(230)의 중심을 지나는 x축의 가상의 직선 상에 형성되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 상기 플러그(430)는 상기 플러그 선회암(440)에 의하여 상기 그랜드 너트(240)의 전방 측에 위치하거나 일측에 위치할 수 있도록 선회 이동한다.
이때, 상기 플러그(430)는 압축가스협회(CGA: Compressed Gas Association) 규격에 따른 플러그는 물론 다양한 규격 및 형상의 플러그가 적용될 수 있다.
이에 따라, 상기 플러그(430)는 상기 플러그 선회암(440)에 의하여 상기 가스커넥터(230) 전방에 위치한 후 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)가 전진하고 상기 그랜드 너트(240)가 상기 플러그(430)의 외주면을 감싸도록 회전함에 따라 상기 가스커넥터(230)와 체결된다.
또한, 상기 가스커넥터(230)에 체결된 상기 플러그(430)를 분리시키는 방법은 상기한 체결 방법의 역순으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 플러그(430)는 본 발명에 따른 가스자동공급장치에서 가스실린더(C)가 투입되지 않는 경우 상기 가스커넥터(230)와 체결 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 가스실린더(C) 투입되지 않는 경우 상기 플러그(430)에 의하여 상기 가스커넥터(230)가 내부 잔여물이 외부로 누출되는 것이 방지된다.
또한, 상기한 바와 같은 구성으로 인하여 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 종래의 가스공급장치와는 달리 가스커넥터(230)가 좌우로 구동하지 않고 전후로만 구동함에 따라 상기 가스커넥터(230)의 후단에 결합되어 가스소요처로 가스를 공급하는 배관의 움직임이 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 상기 앤드캡(C3) 및 상기 플러그(430)가 상기 가스커넥터(230)의 전방 측으로 도킹되는 툴체인지 방식으로 종래의 가스공급장치와 비교하여 보다 컴팩트하다.
한편, 도 7과 8은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛을 도시한 전면 사시도와 후면 사시도이다.
또한, 도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록의 하강 상태와 상승 상태를 도시한 전면 사시도이다..
또한, 도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치의 가스켓 유닛에서 가스켓 로딩 블록이 하강한 상태의 가스켓 수거함의 폐쇄 상태를 도시한 후면 사시도와 전면 사시도이다.
도 3과 도 4 및 도 7 내지 도 10을 참조하면 상기 가스켓 유닛(500)은 상기 베이스 메인 프레임(110)의 측면에 각각 고정되는 가스켓 유닛 베이스(510)와 상기 가스켓 유닛 베이스(510)에 대하여 y축으로 전, 후진하는 가스켓 그리퍼 이송부(520)와 상기 가스켓 그리퍼 이송부(520)에 결합되어 가스켓(G)을 파지하는 가스켓 그리퍼(530)를 선회 이동시키는 가스켓 그리퍼 선회암(540)을 포함한다.
이때, 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)의 선회축은 상기 가스커넥터(230)의 중심을 지나는 가상의 직선 상에 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)의 선회축의 중심은 상기 플러그 선회암(440)의 선회축의 중심 및 상기 가스커넥터(230)의 중심과 동일한 높이로 형성된다.
또한, 상기 가스켓 그리퍼(530)는 공압 등을 이용한 클램핑 수단이 적용될 수도 있으나 한 쌍의 집게가 접근 또는 이격됨에 따라 가스켓(G) 상하측 외주면을 파지하거나 파지 해제하도록 형성되는 것이 바람직하다
이에 따라, 상기 가스켓 그리퍼(530)는 가스켓(G)의 양측 외주면을 파지하고 있는 상기 가스켓 서포터(270)를 회피하여 상기 가스켓(G)을 파지할 수도 있다.
보다 바람직하게 상기 가스켓 그리퍼(530)는 상기 가스켓 서포터(270)와 동일한 공압 라인을 사용함으로써 상기 가스켓 그리퍼(530)가 가스켓(G)을 파지하는 경우 상기 가스켓 서포터(270)는 가스켓(G)의 파지 해제가 이루어지며, 상기 가스켓 그리퍼(530)가 가스켓(G)을 파지 해제하는 경우 상기 가스켓 서포터(270)는 가스켓(G)을 지지하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 가스켓 유닛(500)은 가스켓 로딩부(550)와 가스켓 로딩블록(560)과 가스켓 매거진(570)과 가스켓 수거함(580) 및 가스켓 수거 레일(590)을 더 포함한다.
보다 구체적으로 상기 가스켓 로딩부(550)는 상기 가스켓 그리퍼(530)가 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)에 의하여 상기 베이스 메인 프레임(110)의 저면과 수직으로 선회 이동하는 측에 형성되는 가스켓 안착부(551)와 상기 가스켓 안착부(551)의 하측에 순차적으로 형성되는 가스켓 공급부(552)를 포함하여 상기 베이스 메인 프레임(110)의 측면에 고정 결합한다.
이에 따라, 상기 가스켓 안착부(551)에 위치하는 가스켓(G)은 상기 베이스 메인 프레임(110)의 저면과 수직으로 선회 이동이 완료된 상기 가스켓 그리퍼(530)에 의하여 파지 되거나 파지 해제될 수 있다.
또한, 상기 가스켓 안착부(551)와 상기 가스켓 공급부(552)는 z축의 일직선 상에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스켓 안착부(551)는 후면에 스프링 등의 탄성부재에 의하여 상기 가스켓 그리퍼(530)가 가스켓(G)을 파지하기 위하여 접근하는 경우 완충되도록 후진할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스켓 로딩부(550)는 상기 가스켓 안착부(551)에 가스켓(G) 장착 여부를 감지할 수 있는 센서를 포함할 수도 있다.
한편, 상기 가스켓 로딩블록(560)은 가스켓(G)의 일측을 지지하는 가스켓 지지핀(561)이 전면에 형성되고, 하측에 제 1경사면(562a)이 구비되는 차폐 플레이트 구동부(562)이 후면에 형성되어 상기 가스켓 안착부(551)와 상기 가스켓 공급부(552) 사이에서 z축으로 상하 이동한다.
이때, 상기 가스켓 지지핀(561)과 상기 차폐 플레이트 구동부(562)는 각각 상기 가스켓 로딩블록(560)과 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 가스켓 로딩블록(560)은 상승 이동함으로써 도 9의 a, b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가스켓 공급부(552)에 위치한 가스켓(G)을 상기 가스켓 안착부(551)로 이송시킬 수 있다.
한편, 상기 가스켓 매거진(570)은 상기 가스켓 로딩부(550) 상측에 위치하도록 상기 베이스 메인 프레임(110)의 측면과 고정 결합되는 가스켓 매거진 베이스(571)에 안착되는 가스켓 저장 케이스(572)와 상기 가스켓 저장 케이스(572)의 전면에 형성되는 가스켓 공급홀(573a)로부터 상기 가스켓 공급부(552)까지 연장 형성되는 가스켓 공급 레일(573)을 포함한다.
보다 구체적으로 상기 가스켓 저장 케이스(572)는 스프링 등의 탄성 부재가 내장되어 상기 가스켓 저장 케이스(572)에 저장된 복수 개의 가스켓(G)을 수동 또는 자동으로 상기 가스켓 공급홀(573a)을 통하여 상기 가스켓 공급 레일(573)로 1개씩 배출시킨다.
또한, 상기 가스켓 저장 케이스(572)는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 베이스 프레임(100)의 외부로 노출되도록 형성되어 가스켓(G) 충전 시 가스켓 매거진 베이스(571)로부터 분리 가능한 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스켓 저장 케이스(572) 측에는 이물질 제거를 위한 에어 분사장치 등이 구비될 수도 있다.
또한, 상기 가스켓 공급 레일(573)은 상기 가스켓 매거진 베이스(571)에 고정 설치되며 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가스켓 공급홀(573a)을 통하여 공급된 가스켓(G)이 중력에 의하여 상기 가스켓 공급부(552)로 이송될 수 있도록 상기 가스켓 안착부(551)을 회피하는 원호 형상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 가스켓 수거함(580)은 상기 가스켓 로딩부(550) 하측에 위치하도록 상기 베이스 메인 프레임(110)의 측면과 고정 결합되는 가스켓 수거함 베이스(581)에 안착된다.
이때, 상기 가스켓 수거함(580)은 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 베이스 프레임(100)의 외부로 노출되도록 형성되어 상기 가스켓 수거함(580)에 저장된 가스켓(G)을 폐기하기 위하여 상기 가스켓 수거함 베이스(581)로부터 분리 가능한 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 상기 가스켓 수거함 베이스(581)를 관통하여 상기 가스켓 수거함(580)의 저면에 삽입되는 가스켓 수거함 고정핀(582)에 의하여 상기 가스켓 수거함(580)은 상기 가스켓 수거함 베이스(581)에 고정되며, 상기 가스켓 수거함 핀(582)을 제거하는 경우 상기 가스켓 수거함(580)은 상기 가스켓 수거함 베이스(581)로부터 분리될 수 있다.
한편, 상기 가스켓 수거 레일(590)은 상기 베이스 메인 프레임(110)에 고정 설치되어 상기 가스켓 공급부(552)의 전방 측으로부터 상기 가스켓 수거함(580) 측으로 연장 형성된다.
보다 바람직하게 상기 가스켓 수거 레일(590)은 도 10의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 가스켓 로딩부(550)의 전방에 위치하는 가스켓(G)이 중력에 의하여 상기 가스켓 수거함(580)으로 이송될 수 있도록 형성된다.
또한, 상기 가스켓 수거 레일(590)은 상기 가스켓 수거함(580)에 형성되는 단부가 상기 가스켓 수거함(580)에 밀착되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스켓 수거 레일(590)은 상기 가스켓 수거함(580) 상측에 형성되는 차폐 플레이트(591)를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 차폐 플레이트(591)는 후방 측에 스프링 등의 탄성 부재와 연결되고 상부에 상기 제 1경사면(562a)과 대응되도록 형성되는 제 2경사면(591a)이 형성된다.
이에 따라, 상기 차폐 플레이트(591)는 도 10의 a, b에 각각 도시되어 있는 바와 같이 상기 차폐 플레이트 구동부(562)이 하강함에 따라 상기 제 1경사면(562a)이 상기 제 2경사면(591a)을 전방 측으로 밀어냄으로써 전진하여 상기 가스켓 수거 레일(590)을 차단시킨다.
반대로, 상기 차폐 플레이트(591)는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 차폐 플레이트 구동부(562)이 상승함에 따라 상기 제 1경사면(562a)과 상기 제 2경사면(591a)이 이격되고 상기 차폐 플레이트(591) 후방 측에 스프링 등의 탄성부재에 의하여 후진하여 상기 가스켓 수거 레일(590)을 개방시킨다.
한편, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 상기 가스켓 수거함(580) 또는 상기 가스켓 수거 레일(590) 측에는 가스켓(G) 표면에 부착된 오염물질을 제거할 수 있는 진공 흡입 수단 등을 더 포함할 수도 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 가스자동공급장치는 상기 가스켓 수거함(580)에 저장되는 기 사용된 가스켓(G)으로부터 누출되는 오염 물질에 의한 장비 오염과 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스켓 유닛(500)의 작동 방법은 하기와 같다.
상기 가스켓 저장 케이스(572)에 저장된 가스켓(G)이 상기 가스켓 공급홀(573a)을 통하여 상기 가스켓 공급 레일(573)을 따라 상기 가스켓 공급부(552)에 위치하면 상기 가스켓 로딩블록(560)이 상승함으로써 상기 가스켓 안착부(551)로 이송되어 상기 가스켓 그리퍼(530)에 의하여 파지된다.
이때, 상기 가스켓 공급 레일(573)에는 빈 공간이 없도록 복수 개의 가스켓(G)이 순차적으로 정렬되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 가스켓 유닛(500)에서 상기 가스켓 공급 레일(573)로 작업자가 가스켓(G)을 직접 투입할 수도 있다.
이후, 상기 가스켓 로딩블록(560)은 하강하고 상기 가스켓(G)은 상기 가스켓 그리퍼(530)에 의하여 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)과 상기 가스켓 그리퍼 이송부(520)에 의하여 상기 가스커넥터(230) 전면에 형성된 돌출부에 체결된다.
이때, 상기 가스켓 로딩블록(560)의 하강에 의하여 상기 차폐 플레이트(591)는 상기 가스켓 수거 레일(590)을 차단시킨다.
이후, 상기 가스켓 그리퍼(530)는 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)과 상기 가스켓 그리퍼 이송부(850)에 의하여 초기 위치로 복귀하여 본 발명에 따른 가스자동공급장치에 가스실린더(C)가 체결되어 가스 소요처로 가스 공급이 이루어지는 동안 대기한다.
한편, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 가스자동공급장치에 의하여 가스 소요처로 가스 공급이 완료되면, 상기 가스켓 그리퍼(530)는 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)과 상기 가스켓 그리퍼 이송부(850)에 의하여 상기 가스커넥터(230)에 체결되어 사용이 완료된 가스켓(G) 측으로 이동하여 상기 가스커넥터(230)로부터 상기 가스켓(G)을 분리시킨다.
이후, 상기 가스켓 그리퍼(530)는 상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)과 상기 가스켓 그리퍼 이송부(850)에 의하여 상기 가스켓(G)을 상기 가스켓 안착부 전방 측으로 이동시킨 상태에서 상기 가스켓(G)을 파지 해제한다.
이에 따라, 상기 가스켓(G)은 중력에 의하여 낙하함으로써 상기 가스켓 수거레일(590)을 따라 상기 가스켓 수거함(580)으로 이송이 완료된다.
한편, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스자동공급장치에서 가스실린더가 체결된 밸브 유닛과 얼라인 하우징 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 11을 참조하면 상기 밸브 유닛(600)은 상기 베이스 메인 프레임(110)의 전방 측에 형성되도록 상기 베이스 제 1플레이트(120)에 고정 결합된다.
또한, 상기 밸브 유닛(600)은 저면 측으로 상기 밸브(C1)가 삽입된 상태에서 상기 밸브(C1)에 체결되어 회전함으로써 상기 밸브(C1)를 풀거나 잠글 수 있는 밸브 셔터(610)를 포함한다.
상기 밸브 셔터(610)의 세부 구조는 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0091551호에 개시되어 있는 가스실린더의 가스공급장치용 밸브셔터모듈을 포함한 다양한 공지 기술이 적용될 수 있다.
한편, 도 11을 참조하면 상기 얼라인 하우징 유닛(700)은 상기 밸브 유닛(600)의 저면에 고정 설치되는 얼라인 하우징 베이스(710)와 상기 얼라인 하우징 베이스(710)에 대하여 x축으로 전, 후진하는 슬라이더(720)를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 얼라인 하우징 베이스(710)의 일측에는 록킹 핸들(711)이 형성되어 상기 록킹 핸들(711)을 회전시키면, 상기 얼라인 하우징 베이스(710)와 상기 슬라이더(720) 사이에 체결되는 복수 개의 연결 "D트(712)가 회전함에 따라 상기 얼라인 하우징 베이스(710)와 상기 슬라이더(720)의 간격이 조절된다.
또한, 상기 얼라인 하우징 베이스(710)와 상기 슬라이더(720)는 저면에 각각 상기 가스실린더(C)의 헤드 측이 삽입될 수 있도록 홀이 형성되고 상면에 상기 밸브(C1)가 상기 밸브 셔터(610)에 체결될 수 있도록 홀이 형성되며, 상기 베이스 메인 프레임(110) 측으로 상기 가스출구포트(C2) 및 상기 앤드캡(C3)이 노출될 수 있도록 홀이 형성된다.
보다 바람직하게, 상기 얼라인 하우징 유닛(700)에 가스실린더(C)가 체결되면 상기 밸브(C1)는 상기 밸브 셔터(610) 측에 삽입되고, 상기 가스출구포트(C2)와 상기 앤드캡(C3)은 상기 커넥터 유닛(200) 측으로 노출되도록 형성된다.
한편, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스자동공급장치의 작동 방법은 하기와 같다.
우선 작업자가 가스실린더(C)를 밸브(C1)는 상기 밸브 셔터(610) 측에 삽입되고, 가스출구포트(C2)와 앤드캡(C3)은 상기 커넥터 유닛(200) 측을 향하도록 상기 얼라인 하우징 유닛(700)에 체결시킨다.
이때, 상기 얼라인 하우징 유닛(700)과 상기 가스실린더(C)의 위치 정렬은 호이스트 등에 결합되는 상기 제 3플레이트(140)와 상기 유동 볼트(143)에 의하여 상기 제 3플레이트(140)에 대하여 회전 또는 미세 정렬이 가능한 제 2플레이트(130)에 의하여 이루어질 수 있다.
이후, 상기 가스커넥터(230)에 체결되어 있는 상기 플러그(430)는 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)가 무 부하인 상태에서 상기 그랜드 너트(240)가 회전함에 따라 상기 가스커넥터(230)로부터 분리되고, 상기 플러그 유닛 가동부(420)와 상기 플러그 선회암(440)에 의하여 상기 가스커넥터(230)의 일측으로 회피된 상태로 대기한다.
이후, 상기 가스켓 유닛(500)에 의하여 상기 가스커넥터(230)에 가스켓(G)이 체결된다.
또한, 상기 앤드캡 유닛(300)에 의하여 상기 앤드캡(C3)은 상기 가스출구포트(C2)와 분리되고, 상기 앤드캡(C3)은 상기 앤드캡 홀더(330)에 파지된 상태로 대기한다.
이후, 상기 커넥터 유닛(200)에 의하여 상기 가스출구포트(C2)는 상기 가스커넥터(230)와 연결되고, 상기 밸브 유닛(600)에 의하여 밸브(C1)가 풀림으로써 가스실린더(C)에 충전된 가스가 가스 수요처로 공급된다.
한편, 상기한 바와 같이 가스 수요처로 가스 공급이 완료되면, 상기 밸브 유닛(600)에 의하여 상기 밸브(C1)가 잠긴 후, 상기 커넥터 유닛(200)에 의하여 상기 가스커넥터(230)와 상기 가스출구포트(C2)가 이격되며 기 사용된 상기 가스켓(G)은 상기 가스 그리퍼(530)에 의하여 상기 가스켓 수거함(580)으로 배출된다.
이후, 상기 플러그(430)는 상기 플러그 유닛 가동부(420)와 상기 플러그 선회암(440)에 의하여 상기 가스커넥터(230)의 전방 측으로 위치한 후, 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)가 무 부하인 상태에서 상기 그랜드 너트(240)가 상기 플러그(430)의 외주면을 감싸도록 회전함에 따라 상기 가스커넥터(230)와 체결된다.
또한, 상기 앤드캡 홀더(330)가 상기 가스커넥터(230) 측으로 선회 이동 및 y축 이동함에 따라 상기 앤드캡(C3)은 상기 가스출구포트(C2)에 체결된다
이후, 작업자가 상기 얼라인 하우징 유닛(700)으로부터 상기 가스실린더(C)를 분리시킴으로써 작업이 완료된다.
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.
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.
C. 가스실린더
C1. 밸브
C2. 가스출구포트
C3. 앤드캡
G. 가스켓
100. 베이스 프레임
110. 베이스 메인 프레임
120. 베이스 제 1플레이트
121. 유동 볼트 체결홀
130. 베이스 제 2플레이트
140. 베이스 제 3플레이트
141. 볼트 유동홀
142. 와셔 유동홈
143. 유동 볼트
144. 제 1와셔
145. 제 2와셔
146. 유동 너트
147. 제 1교차 프레임 가이드
150. 베이스 고정 플레이트
151. 제 1교차 프레임
152. 제 2교차 프레임 가이드
153. 제 2교차 프레임
154. 베이스 프레임 이송 실린더
200. 커넥터 유닛
210. 커넥터 유닛 베이스
211. 커넥터 유닛 베이스 레일
220. 커넥터 유닛 가동 플레이트
230. 가스커넥터
240. 그랜드 너트
241. 앤드캡 홀더 체결돌기
250. 그랜드 너트 구동모터
260. 감속기
270. 가스켓 서포터
271. 가스켓 서포터 선회암
300. 앤드캡 유닛
310. 앤드캡 유닛 베이스
320. 앤드캡 유닛 가동부
330. 앤드캡 홀더
331. 앤드캡 고정 돌기
340. 앤드캡 홀더 선회암
400. 플러그 유닛
410. 플러그 유닛 베이스
420. 플러그 유닛 가동부
430. 플러그
440. 플러그 선회암
500. 가스켓 유닛
510. 가스케 유닛 베이스
520. 가스켓 그리퍼 이송부
530. 가스켓 그리퍼
540. 가스켓 그리퍼 선회암
550. 가스켓 로딩부
551. 가스켓 안착부
552. 가스켓 공급부
560. 가스켓 로딩블록
561. 가스켓 지지핀
562. 차폐 플레이트 구동부
562a. 제 1경사면
570. 가스켓 매거진
571. 가스켓 매거진 베이스
572. 가스켓 저장 케이스
573. 가스켓 공급 레일
573a. 가스켓 공급홀
580. 가스켓 수거함
581. 가스켓 수거함 베이스
582. 카스켓 수거함 고정핀
590. 가스켓 수거 레일
591. 차폐 플레이트
591a. 제 2경사면
600. 밸브 유닛
610. 밸브 셔터
700. 얼라인 하우징 유닛
710. 얼라인 하우징 베이스
711. 록킹 핸들
712. 연결 볼트
720. 슬라이더
C1. 밸브
C2. 가스출구포트
C3. 앤드캡
G. 가스켓
100. 베이스 프레임
110. 베이스 메인 프레임
120. 베이스 제 1플레이트
121. 유동 볼트 체결홀
130. 베이스 제 2플레이트
140. 베이스 제 3플레이트
141. 볼트 유동홀
142. 와셔 유동홈
143. 유동 볼트
144. 제 1와셔
145. 제 2와셔
146. 유동 너트
147. 제 1교차 프레임 가이드
150. 베이스 고정 플레이트
151. 제 1교차 프레임
152. 제 2교차 프레임 가이드
153. 제 2교차 프레임
154. 베이스 프레임 이송 실린더
200. 커넥터 유닛
210. 커넥터 유닛 베이스
211. 커넥터 유닛 베이스 레일
220. 커넥터 유닛 가동 플레이트
230. 가스커넥터
240. 그랜드 너트
241. 앤드캡 홀더 체결돌기
250. 그랜드 너트 구동모터
260. 감속기
270. 가스켓 서포터
271. 가스켓 서포터 선회암
300. 앤드캡 유닛
310. 앤드캡 유닛 베이스
320. 앤드캡 유닛 가동부
330. 앤드캡 홀더
331. 앤드캡 고정 돌기
340. 앤드캡 홀더 선회암
400. 플러그 유닛
410. 플러그 유닛 베이스
420. 플러그 유닛 가동부
430. 플러그
440. 플러그 선회암
500. 가스켓 유닛
510. 가스케 유닛 베이스
520. 가스켓 그리퍼 이송부
530. 가스켓 그리퍼
540. 가스켓 그리퍼 선회암
550. 가스켓 로딩부
551. 가스켓 안착부
552. 가스켓 공급부
560. 가스켓 로딩블록
561. 가스켓 지지핀
562. 차폐 플레이트 구동부
562a. 제 1경사면
570. 가스켓 매거진
571. 가스켓 매거진 베이스
572. 가스켓 저장 케이스
573. 가스켓 공급 레일
573a. 가스켓 공급홀
580. 가스켓 수거함
581. 가스켓 수거함 베이스
582. 카스켓 수거함 고정핀
590. 가스켓 수거 레일
591. 차폐 플레이트
591a. 제 2경사면
600. 밸브 유닛
610. 밸브 셔터
700. 얼라인 하우징 유닛
710. 얼라인 하우징 베이스
711. 록킹 핸들
712. 연결 볼트
720. 슬라이더
Claims (7)
- 헤드 측에 형성되는 밸브(C1)와 상기 밸브(C1)와 직교하여 형성되는 가스출구포트(C2) 및 상기 가스출구포트(C2)에 체결 또는 분리되는 앤드캡(C3)을 포함하는 가스실린더에 장착되어 상기 가스실린더에 충전된 가스를 가스 쇼요처로 공급하는 가스자동공급장치에 있어서,
상기 가스출구포트(C2)에 연결 또는 분리되는 가스커넥터(230)를 포함하는 커넥터 유닛(200);
상기 앤드캡(C3)과 상기 가스출구포트(C2)를 체결 또는 분리시키는 앤드캡 유닛(300);
상기 가스출구포트(C2)와 플러그를 체결 또는 분리시키는 플러그 유닛(400);
상기 가스커넥터(230)와 가스켓(G)을 체결 또는 분리시키는 가스켓 유닛(500);
상기 밸브(C1)를 풀거나 잠그는 밸브 유닛(600); 및
상기 밸브(C1)가 상기 밸브 유닛(600)에 체결되도록 상부가 개방되고 상기 가스출구포트(C2)와 상기 앤드캡(C3)이 상기 커넥터 유닛(200) 측으로 노출되도록 상기 가스실린더(C1) 헤드 측에 체결되는 얼라인 하우징 유닛(700);을 포함하는 가스자동공급장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 커넥터 유닛(200)의 상측에 상기 앤드캡 유닛(300)이 형성되고,
상기 커넥터 유닛(200)의 양측에 각각 상기 플러그 유닛(400)과 상기 가스켓 유닛(500)이 형성되며,
상기 커넥터 유닛(200)의 전방에 상기 밸브 유닛(600)과 상기 얼라인 하우징 유닛(700)이 형성되는 가스자동공급장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 커넥터 유닛(200)은
상기 가스출구포트(C2) 측으로 전, 후진하는 커넥터 유닛 가동 플레이트(220);
상기 가스커넥터(230)의 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 커넥터 유닛 가동 플레이트(220)에 결합되고, 상기 가스커넥터(230)에 대하여 전, 후진 이동 및 회전 구동하는 그랜드 너트(240); 및
가스켓 서포터 선회암(271)에 의하여 선회 이동함으로써 상기 가스커넥터(230)에 체결된 상기 가스켓(G)을 양측에서 파지하는 한 쌍의 가스켓 서포터(270)를 포함하는 가스자동공급장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 앤드캡 유닛(300)은
상기 앤드캡(C3) 측으로 전, 후진하는 앤드캡 유닛 가동부(320);
상기 앤드캡 유닛 가동부(320)에 결합되어 선회 이동하는 앤드캡 홀더 선회암(340); 및
상기 앤드캡 홀더 선회암(340)에 자유 회전하도록 결합되는 앤드캡 홀더(330);를 포함하며,
상기 앤드캡 홀더(330)는 상기 그랜드 너트(240)와 결합되어 회전 구동하는 가스자동공급장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 플러그 유닛(400)은 상기 가스출구포트(C2) 측으로 전, 후진하는 플러그 유닛 가동부(420);
상기 플러그 유닛 가동부(420)에 결합되어 선회 이동하는 플러그 선회암(440); 및
상기 플러그 선회암(440)에 결합되는 플러그(430);를 포함하는 가스자동공급장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 가스켓 유닛(500)은
상기 가스커넥터(230)에 대하여 전, 후진하는 가스켓 그리퍼 이송부(520);
상기 가스켓 그리퍼 이송부(520)에 결합하여 선회 이동하는 가스켓 그리퍼 선회암(540);
상기 가스켓 그리퍼 선회암(540)에 결합되어 가스켓(G)을 파지 또는 파지 해제하는 가스켓 그리퍼(530);
가스켓(G)이 안착되는 가스켓 안착부(551)와 상기 가스켓 안착부(551)의 하측에 형성되는 가스켓 공급부(552)를 포함하는 가스켓 로딩부(550);
상기 가스켓 안착부(551)와 상기 가스켓 공급부(552) 사이에서 상하 이동하는 가스켓 로딩블록(560);
내부에 복수 개의 가스켓(G)이 내장되는 가스켓 저장 케이스(572)와 상기 가스켓 저장 케이스(572)에 전방에 형성되는 가스켓 공급홀(573a)로부터 상기 가스켓 공급부(552)로 연장 형성되는 가스켓 공급 레일(573)을 포함하는 가스켓 매거진(570);
상기 가스켓 매거진 하측에 형성되는 가스켓 수거함(580); 및
상기 가스켓 안착부(551)의 전방 측으로부터 상기 가스켓 수거함(580)으로 연장 형성되는 가스켓 수거 레일(590);을 포함하는 가스자동공급장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 가스켓 로딩블록(560)은 전방 측에 형성되는 가스켓 지지핀(561)과 후방 측에 형성되는 차폐 플레이트 구동부(562)를 포함하며,
상기 가스켓 수거 레일(590)은 상기 가스켓 수거함(580) 측에 형성되어 상기 차폐 플레이트 구동부(562)의 상하 이동에 따라 전, 후진함으로써 상기 가스켓 수거 레일(590)를 차단 또는 개방시키는 차폐 플레이트(591)를 포함하는 가스자동공급장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020210001027A KR102474051B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 가스자동공급장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210001027A KR102474051B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 가스자동공급장치 |
Publications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020210001027A KR102474051B1 (ko) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 가스자동공급장치 |
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