KR20220111392A

KR20220111392A - Chemical drum coupler automatic connecting system and method

Info

Publication number: KR20220111392A
Application number: KR1020210014564A
Authority: KR
Inventors: 황인형; 윤진웅
Original assignee: 주식회사 케이씨; 주식회사 에스에프이
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-08-09

Abstract

Disclosed are a system and a method for automatically fastening a coupler of a chemical drum. The system for automatically coupling a chemical drum according to an embodiment includes: a pallet on which a chemical drum is seated; a coupler including a nozzle inserted into an inlet of the chemical drum and configured to discharge chemical solution from the chemical drum; a coupling module to which the coupler is detachably mounted; an articulated robot including a support body and an articulated arm connected to the support body, having multi-degree-of-freedom movement through a plurality of different axes, and having the coupling module connected to an end thereof; and a processor controlling operation of the coupling module and the articulated robot.

Description

Chemical drum coupler automatic fastening system and method

아래의 설명은 케미컬 드럼에 대한 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The description below relates to a coupler automatic fastening system for a chemical drum and a method therefor.

반도체 공장이나 화학 공장에서는 다양한 종류의 화학 약품을 사용한다. 이러한 화학 약품은 인체나 환경에 유해하기 때문에 밀폐된 상태로 케미컬 저장 탱크에 저장되어 보관된다. 케미컬 저장 탱크에 저장된 화학 약품은 커플러 시스템을 통해 생산 설비로 공급된다. Various types of chemicals are used in semiconductor factories or chemical factories. Since these chemicals are harmful to the human body or the environment, they are stored and stored in a closed state in a chemical storage tank. Chemicals stored in chemical storage tanks are fed to the production facility through a coupler system.

한편, 제조된 화학 약품은 케미컬 드럼에 보관되어 이송된 후, 커플러를 통해 밀폐된 상태로 케미컬 저장 탱크로 공급된다. 케미컬 드럼의 주입구에는 케미컬 드럼 내부로 인입되는 딥튜브가 설치되고, 주입구는 캡에 의해 개폐될 수 있다. 따라서, 케미컬 드럼에 커플러를 연결하기 위해서는, 주입구로부터 캡을 분리한 후, 커플러를 딥튜브에 정렬시켜 연결하는 일렬의 작업이 요구된다.On the other hand, the manufactured chemical is stored in the chemical drum and transported, and then supplied to the chemical storage tank in a sealed state through a coupler. A dip tube introduced into the chemical drum is installed at the inlet of the chemical drum, and the inlet may be opened and closed by a cap. Therefore, in order to connect the coupler to the chemical drum, after removing the cap from the inlet, a series of work is required to align and connect the coupler to the dip tube.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-mentioned background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and it cannot necessarily be said to be a known technology disclosed to the general public prior to the present application.

일 실시 예에 따른 목적은, 케미컬 드럼에 커플러를 자동으로 체결할 수 있는 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a coupler automatic fastening system capable of automatically fastening a coupler to a chemical drum and a method thereof.

일 실시 예에 따른 목적은, 케미컬 드럼의 주입구를 폐쇄하는 캡을 자동으로 분리하면서도, 정밀한 정렬을 통해 캡의 손상을 방지할 수 있는 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a coupler automatic fastening system and method capable of preventing damage to the cap through precise alignment while automatically separating the cap closing the injection port of the chemical drum.

일 실시 예에 따른 목적은 다관절 로봇을 통해 커플러의 위치를 정렬함으로써, 유연하면서도 정확한 커플러의 자동 체결을 구현할 수 있는 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a coupler automatic fastening system and method capable of implementing flexible and accurate automatic fastening of the coupler by aligning the positions of the coupler through the articulated robot.

일 실시 예에 따른 케미컬 드럼의 자동 커플링 시스템은 상기 케미컬 드럼이 안착되는 팔렛트; 상기 케미컬 드럼의 주입구에 삽입되는 노즐을 포함하고, 상기 케미컬 드럼으로부터 약액을 배출하기 위한 커플러; 상기 커플러가 분리 가능하게 장착되는 커플링 모듈; 지지바디와, 상기 지지바디에 연결되고 서로 다른 복수의 축을 통해 다자유도 움직임을 가지며 단부에 상기 커플링 모듈이 연결되는 다관절 아암을 포함하는 다관절 로봇; 및 상기 커플링 모듈 및 다관절 로봇의 작동을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.The automatic coupling system of the chemical drum according to an embodiment includes: a pallet on which the chemical drum is seated; a coupler comprising a nozzle inserted into the inlet of the chemical drum and discharging the chemical from the chemical drum; a coupling module to which the coupler is detachably mounted; a multi-joint robot including a support body and an articulated arm connected to the support body and having multiple degrees of freedom movement through a plurality of different axes and to which the coupling module is connected to an end thereof; and a processor for controlling the operation of the coupling module and the articulated robot.

상기 다관절 로봇은 서로 다른 6개의 축을 통해 6자유도(6-DOE, six - degree of freedom)의 동작을 구현할 수 있다.The articulated robot can implement six-degree of freedom (6-DOE, six-degree of freedom) motion through six different axes.

상기 다관절 로봇은 상기 팔렛트를 향하는 이동방향을 따라 배치되는 가이드 레일을 더 포함하고, 상기 지지바디는 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 연결될 수 있다.The articulated robot may further include a guide rail disposed along a movement direction toward the pallet, and the support body may be movably connected to the guide rail.

상기 다관절 로봇은 상기 커플러의 위치를 상기 팔렛트의 전 영역 상에서 조절할 수 있다.The articulated robot may adjust the position of the coupler on the entire area of the pallet.

상기 주입구에는 드럼 키코드가 형성되는 딥튜브가 장착되고, 상기 커플러는, 상기 드럼 키코드와 정렬된 상태에서 맞물려 연결되는 커플러 키코드가 하단면에 형성될 수 있다.A dip tube in which a drum key code is formed is mounted at the injection hole, and a coupler key code connected to the coupler while being aligned with the drum key code may be formed on a lower end surface of the coupler.

상기 커플러는 상기 커플링 모듈에 파지된 상태에서, 상기 커플링 모듈에 의해 상기 노즐 중심축을 기준으로 회전될 수 있다.The coupler may be rotated with respect to the central axis of the nozzle by the coupling module while being gripped by the coupling module.

상기 드럼 키코드를 검출하는 키코드 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 커플러 키코드가 상기 드럼 키코드에 맞물릴 수 있도록 상기 커플링 모듈의 커플러 회전 작동을 제어할 수 있다.Further comprising a key code sensor for detecting the drum key code, the processor may control the coupler rotation operation of the coupling module to engage the coupler key code with the drum key code.

상기 다관절 아암의 단부에 연결되고, 상기 주입구로부터 캡을 분리하기 위한 그리퍼 모듈을 더 포함하고, 상기 그리퍼 모듈은 파지면을 통해 상기 캡의 상단면에 접촉하고, 파지면을 관통하는 중심축을 중심으로 회전하여 상기 캡을 상기 주입구에서 분리하는 파지부를 포함할 수 있다.and a gripper module connected to the end of the articulated arm and configured to separate the cap from the inlet, wherein the gripper module is in contact with an upper surface of the cap through a gripping surface and centers around a central axis passing through the gripping surface It may include a gripper rotating to separate the cap from the inlet.

상기 그리퍼 모듈은 상기 커플링 모듈에 연결되고, 상기 파지면의 중심축은 상기 커플링 모듈에 장착된 커플러의 노즐 중심 축과 수직할 수 있다.The gripper module may be connected to the coupling module, and a central axis of the gripping surface may be perpendicular to a central axis of a nozzle of a coupler mounted on the coupling module.

상기 프로세서는 상기 케미컬 드럼에 대한 상기 커플러의 커플링 과정에서, 상기 주입구에 캡이 장착된 경우에는 상기 파지면의 중심축이 케미컬 드럼을 향하도록 상기 다관절 로봇의 작동을 제어하고, 상기 주입구에서 캡이 분리된 이후에는, 상기 커플러 노즐의 중심축이 케미컬 드럼을 향하도록 상기 다관절 로봇의 작동을 제어할 수 있다.In the process of coupling the coupler to the chemical drum, the processor controls the operation of the articulated robot so that the central axis of the gripping surface faces the chemical drum when a cap is mounted on the injection port, and at the injection port After the cap is separated, the operation of the articulated robot may be controlled so that the central axis of the coupler nozzle faces the chemical drum.

일 실시 예에 따른 케미컬 드럼에 대한 커플러 자동 체결 방법은 케미컬 드럼의 투입 여부를 인식하는 단계; 비전 센서를 통해 상기 케미컬 드럼의 주입구에 연결된 캡의 위치를 측정하는 단계; 상기 케미컬 드럼의 주입구로부터 캡을 제거하기 위한 그리퍼 모듈을 다관절 로봇을 통해 측정된 캡의 위치로 이동시키는 단계; 기울기 센서를 통해 기준면에 대한 캡의 기울기를 측정하는 단계; 상기 그리퍼 모듈의 기울기가 상기 측정된 캡의 기울기에 매칭되도록 상기 그리퍼 모듈의 위치를 조정하는 단계; 상기 그리퍼 모듈을 통해 상기 캡을 상기 주입구로부터 분리하는 단계; 상기 다관절 로봇을 통해 커플러의 노즐 중심축을 상기 주입구의 중심축에 일치시키는 단계; 상기 주입구에 설치된 딥튜브의 키코드를 검출하는 단계; 상기 커플러의 키코드가 상기 딥튜브의 키코드에 매칭되도록, 상기 커플러를 자전시키는 단계; 및 상기 커플러를 상기 주입구에 커플링하는 단계를 포함할 수 있다.A method for automatically fastening a coupler to a chemical drum according to an embodiment includes: recognizing whether a chemical drum is inserted; measuring a position of a cap connected to an inlet of the chemical drum through a vision sensor; moving the gripper module for removing the cap from the inlet of the chemical drum to the position of the cap measured by the articulated robot; measuring the inclination of the cap with respect to the reference plane through a tilt sensor; adjusting the position of the gripper module so that the inclination of the gripper module matches the measured inclination of the cap; separating the cap from the inlet through the gripper module; matching the central axis of the nozzle of the coupler to the central axis of the injection port through the articulated robot; detecting the key code of the dip tube installed in the inlet; rotating the coupler so that the key code of the coupler matches the key code of the dip tube; and coupling the coupler to the inlet.

일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법은 케미컬 드럼으로부터 약액을 배출하기 위한 커플러 체결 동작을 자동으로 수행할 수 있다.Coupler automatic fastening system and method according to an embodiment may automatically perform a coupler fastening operation for discharging the chemical from the chemical drum.

일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법은 케미컬 드럼으로부터의 캡 제거 및 커플러 체결 동작을 정밀하게 수행함으로써, 장치의 손상을 방지하고 작업자의 위험 노출을 방지할 수 있다.Automatic coupler fastening system and method according to an embodiment by precisely performing a cap removal and coupler fastening operation from a chemical drum, it is possible to prevent damage to the device and prevent the risk exposure of the operator.

일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 시스템 및 그 방법은 다관절 로봇을 통해 커플러의 위치를 정렬함으로써, 유연하면서도 정확한 커플러의 자동 체결을 구현할 수 있다.Automatic coupler fastening system and method according to an embodiment by aligning the position of the coupler through an articulated robot, it is possible to implement a flexible and accurate automatic fastening of the coupler.

도 1은 일 실시 예에 따른 케미컬 드럼의 커플러 자동 체결 시스템의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 다관절 로봇의 작동 과정을 도시하는 커플러 자동 체결 장치의 측면도이다.
도 4a 및 도4b는 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈 및 커플링 모듈의 사시도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈의 저면 사시도이다.
도5b은 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈의 저면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 그립부의 작동 과정을 도시하는 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 커플링 모듈의 저면을 도시하는 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치가 케미컬 드럼의 캡을 검출하는 동작을 나타내는 작동도이다
도 9는 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치가 기준면에 대한 캡의 기울기를 검출하는 동작을 나타내는 작동도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈이 캡을 케미컬 드럼으로부터 분리하는 동작을 나타내는 작동도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치가 드럼 키코드를 검출하는 동작을 나타내는 작동도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 커플링 모듈이 커플러를 정렬시키는 과정을 나타내는 작동도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 커플링 모듈이 커플러를 주입구에 연결하는 과정을 나타내는 작동도이다.1 is a perspective view of a coupler automatic fastening system of a chemical drum according to an embodiment.
2 is a perspective view of an automatic coupler fastening device according to an embodiment.
3 is a side view of an automatic coupler fastening device illustrating an operation process of an articulated robot according to an embodiment.
4A and 4B are perspective views of a gripper module and a coupling module according to an exemplary embodiment.
5A is a bottom perspective view of a gripper module according to an exemplary embodiment;
5B is a bottom view of a gripper module according to an embodiment.
6 is a cross-sectional view illustrating an operation process of a grip unit according to an exemplary embodiment.
7 is a perspective view illustrating a bottom surface of a coupling module according to an embodiment.
8 is an operation diagram illustrating an operation of detecting a cap of a chemical drum by a coupler automatic fastening device according to an embodiment;
9 is an operation diagram illustrating an operation of detecting the inclination of the cap with respect to the reference plane by the coupler automatic fastening device according to an embodiment.
10 is an operation diagram illustrating an operation in which a gripper module separates a cap from a chemical drum according to an exemplary embodiment.
11 is an operation diagram illustrating an operation of detecting a drum key code by an automatic coupler fastening device according to an embodiment.
12 is an operation diagram illustrating a process in which a coupling module aligns a coupler according to an embodiment.
13 is an operation diagram illustrating a process in which a coupling module connects a coupler to an inlet according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시 예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 아니된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 문서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 문서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used only for the purpose of description, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this document, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the document is present, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this document. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments as well, and detailed descriptions within the overlapping range will be omitted.

도 1은 일 실시 예에 따른 케미컬 드럼의 커플러 자동 체결 시스템의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 다관절 로봇의 작동 과정을 도시하는 커플러 자동 체결 장치의 측면도이며, 도 4a 및 도4b는 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈 및 커플링 모듈의 사시도이고, 도 5a는 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈의 저면 사시도이며, 도5b은 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈의 저면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 그립부의 작동 과정을 도시하는 단면도이며, 도 7은 일 실시 예에 따른 커플링 모듈의 저면을 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view of a coupler automatic fastening system of a chemical drum according to an embodiment, FIG. 2 is a perspective view of an automatic coupler fastening device according to an embodiment, and FIG. 3 is an operation process of an articulated robot according to an embodiment It is a side view of an automatic coupler fastening device, in which FIGS. 4A and 4B are perspective views of a gripper module and a coupling module according to an embodiment, FIG. 5A is a bottom perspective view of the gripper module according to an embodiment, and FIG. 5B is one It is a bottom view of a gripper module according to an embodiment, FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operation process of a grip part according to an embodiment, and FIG. 7 is a perspective view illustrating a bottom surface of the coupling module according to an embodiment.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 시스템은 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 약액 배출을 위한 커플러(100)를 자동으로 체결하는데 사용될 수 있다. 1 to 7, the coupler automatic fastening system according to an embodiment may be used to automatically fasten the coupler 100 for discharging the chemical to the inlet (I) of the chemical drum (D).

케미컬 드럼(D)은 원통형으로 형성되며, 내부에 약액을 저장할 수 있다. 케미컬 드럼(D)의 내부에 저장되는 약액은 반도체 또는 디스플레이의 제조 공정에 사용될 수 있다. 케미컬 드럼(D)에는 내부 공간의 바닥까지 연장되는 딥튜브가 내장될 수 있다. 이 경우, 케미컬 드럼(D)은 딥튜브의 상단 입구와 연통되는 주입구(I)가 상단면에 형성될 수 있다. 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)는 캡(C)을 통해 밀폐될 수 있으며, 캡(C)은 주입구(I)의 둘레에 형성된 나사산에 맞물려 연결될 수 있다. 캡(C)은 주입구(I)의 중심축을 중심으로 회전됨으로써 주입구(I)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.The chemical drum (D) is formed in a cylindrical shape, and may store a chemical solution therein. The chemical solution stored in the chemical drum D may be used in a semiconductor or display manufacturing process. A dip tube extending to the bottom of the internal space may be embedded in the chemical drum (D). In this case, the chemical drum (D) may have an inlet (I) communicating with the upper inlet of the dip tube formed on the top surface. The injection hole (I) of the chemical drum (D) may be sealed through the cap (C), the cap (C) may be connected to engage the thread formed around the injection hole (I). The cap (C) may open or close the inlet (I) by rotating about the central axis of the inlet (I).

커플러(100)는 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플링되어 딥튜브의 상단 입구와 연통될 수 있다. 커플러(100)는 딥튜브를 통해 케미컬 드럼(D) 내부의 약액을 외부로 배출하거나, 케미컬 드럼(D) 내부로 약액을 공급할 수 있다. 예를 들어, 커플러(100)는 케미컬 드럼(D) 내부에 보관된 약액을 배출하여, 반도체 공정 장치의 약액 저장탱크로 공급할 수 있다. 커플러(100)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. The coupler 100 may be coupled to the inlet (I) of the chemical drum (D) to communicate with the upper inlet of the dip tube. The coupler 100 may discharge the chemical solution inside the chemical drum (D) to the outside through the dip tube, or supply the chemical solution to the inside of the chemical drum (D). For example, the coupler 100 may discharge the chemical solution stored in the chemical drum D and supply it to the chemical solution storage tank of the semiconductor processing apparatus. A detailed description of the coupler 100 will be described later.

한편, 케미컬 드럼(D) 내부에 보관된 약액은 인체 또는 환경에 유해하기 때문에, 케미컬 드럼(D)으로부터 약액을 배출하거나, 약액을 공급하는 과정에서 약액의 누출 및 안전사고를 방지할 필요가 있다. 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치(10)는 자동화 방식을 통해 대상 케미컬 드럼(D)에 대한 커플러(100)의 체결 동작을 수행함으로써, 공정 간 안전성을 향상시키고, 정확하고 정밀한 커플러(100)의 체결 동작을 통해 체결 과정에서 발생할 수 있는 장비 또는 케미컬 드럼(D)의 손상, 및 약액 누설 위험을 방지할 수 있다.On the other hand, since the chemical solution stored inside the chemical drum (D) is harmful to the human body or the environment, it is necessary to discharge the chemical solution from the chemical drum (D) or prevent leakage and safety accidents in the process of supplying the chemical solution. . The coupler automatic fastening device 10 according to an embodiment performs the fastening operation of the coupler 100 to the target chemical drum D through an automated method, thereby improving safety between processes, and an accurate and precise coupler 100 Through the fastening operation, it is possible to prevent damage to equipment or the chemical drum (D) that may occur during the fastening process, and the risk of chemical leakage.

일 실시 예에서, 커플러 자동 체결 시스템은 커플러(100)를 체결하고자 하는 케미컬 드럼(D)에 대해 커플러(100)를 체결하는 일렬의 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 커플러(100)를 체결하고자 하는 케미컬 드럼(D)을 '타겟 케미컬 드럼(D)'이라 지칭하도록 한다. 일 실시 예에서, 커플러 자동 체결 시스템은 타겟 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)을 제거하여 주입구(I)를 개폐하는 과정, 개방된 주입구(I)에 커플러(100)를 체결하는 동작을 자동화 방식으로 수행할 수 있다. In one embodiment, the coupler automatic fastening system may automatically perform a series of operations for fastening the coupler 100 with respect to the chemical drum D to which the coupler 100 is to be fastened. Hereinafter, for convenience of description, the chemical drum D to which the coupler 100 is to be coupled is referred to as a 'target chemical drum (D)'. In one embodiment, the coupler automatic fastening system removes the cap (C) from the inlet (I) of the target chemical drum (D) to open and close the inlet (I), the coupler 100 to the open inlet (I) The fastening operation may be performed in an automated manner.

또한, 커플러 자동 체결 시스템은 사용이 완료된 케미컬 드럼(D)을 교체해야 하는 경우, 케미컬 드럼(D)으로부터 커플러(100)를 분리하고, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 캡(C)을 장착시키는 일렬의 동작 역시 자동으로 수행할 수 있다. 사용이 완료된 케미컬 드럼(D)을 교체하는 과정은 타겟 케미컬 드럼(D)에 커플러(100)를 체결하는 동작을 역순으로 수행하게 되므로, 이하에서는 설명을 생략하도록 한다.In addition, the coupler automatic fastening system separates the coupler 100 from the chemical drum (D) when it is necessary to replace the chemical drum (D) that has been used, and inserts the cap (C) into the inlet (I) of the chemical drum (D). A series of motions for mounting can also be performed automatically. In the process of replacing the used chemical drum (D), the operation of fastening the coupler 100 to the target chemical drum (D) is performed in the reverse order, so a description thereof will be omitted below.

일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 시스템은 공정 챔버(P), 팔렛트(20) 및 커플러 자동 체결 장치(10)를 포함할 수 있다. The coupler automatic fastening system according to an embodiment may include a process chamber P, a pallet 20 and an automatic coupler fastening device 10 .

공정 챔버(P)는 케미컬 드럼(D)에 대한 커플러(100) 체결 동작이 수행되는 공간을 제공할 수 있다. 다시 말해, 공정 챔버(P) 내에서 케미컬 드럼(D) 및 커플러(100)의 체결 또는 분리 동작이 수행될 수 있다. 공정 챔버(P)는 케미컬 드럼(D) 내부의 약액이 누설되는 경우를 대비하여, 내부 공간을 외부에 대해 차단시킬 수 있다.The process chamber P may provide a space in which the coupling operation of the coupler 100 to the chemical drum D is performed. In other words, a coupling or separation operation between the chemical drum D and the coupler 100 may be performed in the process chamber P. The process chamber (P) may block the internal space from the outside in case the chemical liquid inside the chemical drum (D) leaks.

팔렛트(20)는 케미컬 드럼(D)의 하단을 지지함으로써, 케미컬 드럼(D)을 안착시킬 수 있다. 이 경우, 팔렛트(20)에는 하나 이상의 케미컬 드럼(D)이 안착될 수 있다. 팔렛트(20)는 공정 챔버(P)에 형성된 출입구를 통해 외부로부터 공정 챔버(P) 내부로 이송되거나, 공정 챔버(P) 내부 공간으로부터 외부로 이송될 수 있다. 다시 말하면, 팔렛트(20)는 공정 챔버(P) 내부로 케미컬 드럼(D)을 투입하거나, 사용이 완료된 케미컬 드럼(D)을 공정 챔버(P) 외부로 반출할 수 있다.The pallet 20 may seat the chemical drum D by supporting the lower end of the chemical drum D. In this case, one or more chemical drums D may be seated on the pallet 20 . The pallet 20 may be transferred into the process chamber P from the outside through an entrance formed in the process chamber P, or may be transferred from the inner space of the process chamber P to the outside. In other words, the pallet 20 may put the chemical drum D into the process chamber P, or the chemical drum D that has been used may be taken out of the process chamber P.

커플러 자동 체결 장치(10)는 공정 챔버(P) 내에 투입된 케미컬 드럼(D)으로부터 약액을 배출할 수 있도록, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플러(100)를 체결할 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러 자동 체결 장치(10)는 공정 챔버(P) 내부로의 팔렛트(20) 투입이 완료된 것을 확인하면, 커플러(100) 체결 동작을 수행할 수 있다. 커플러 자동 체결 장치(10)는 커플러(100), 다관절 로봇(130), 그리퍼 모듈(110), 커플링 모듈(140), 프로세서(미도시), 비전 센서(170), 기울기 센서(115) 및 키코드 센서(160)를 포함할 수 있다.The coupler automatic fastening device 10 may fasten the coupler 100 to the inlet (I) of the chemical drum (D) so as to discharge the chemical from the chemical drum (D) put into the process chamber (P). In one embodiment, the coupler automatic fastening device 10 may perform a coupler 100 fastening operation when confirming that the input of the pallet 20 into the process chamber P is completed. The coupler automatic fastening device 10 includes a coupler 100 , an articulated robot 130 , a gripper module 110 , a coupling module 140 , a processor (not shown), a vision sensor 170 , and a tilt sensor 115 . and a keycode sensor 160 .

커플러(100)는 케미컬 드럼(D)과 커플링 되어 케미컬 드럼(D) 내부의 약액을 배출할 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러(100)는 커플러 본체(102)와, 커플러 본체(102)의 단부에 돌출 형성되고 주입구(I)에 삽입되는 노즐(101)을 포함할 수 있다. 커플러(100)가 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플링 된 상태에서, 노즐(101)은 딥튜브와 연통되어 케미컬 드럼(D) 내부의 약액을 커플러 본체(102)로 유동시킬 수 있다. 도면에서는 생략되었으나, 커플러 본체(102)에는 내부로 유동한 약액을 외부, 예를 들어, 약액 저장 탱크로 유동시키기 위한 공급배관이 연결될 수 있다.The coupler 100 may be coupled to the chemical drum (D) to discharge the chemical liquid inside the chemical drum (D). In one embodiment, the coupler 100 may include a coupler body 102 and a nozzle 101 protruding from an end of the coupler body 102 and inserted into the injection hole I. In a state where the coupler 100 is coupled to the inlet (I) of the chemical drum (D), the nozzle 101 communicates with the dip tube to flow the chemical liquid inside the chemical drum (D) to the coupler body (102). have. Although omitted from the drawing, the coupler body 102 may be connected to a supply pipe for flowing the chemical solution flowing into the outside, for example, to the chemical solution storage tank.

일 실시 예에서, 커플러(100)는 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 대하여 정렬(align)된 상태에서 커플링 될 수 있다. 예를 들어, 커플러(100)는 주입구(I)에 커플링 된 상태, 다시 말해, 노즐(101)이 주입구(I)에 삽입된 상태에서 약액이 누설되지 않을 정도로 충분한 밀봉 상태를 유지할 필요가 있다. 예를 들어, 노즐(101)은 딥튜브의 입구에 끼워지는 방식으로 주입구(I)에 삽입될 수 있는데, 이 경우 노즐(101) 및 딥튜브의 입구는 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다. 따라서, 노즐(101)이 주입구(I)에 삽입되기 위해서는, 노즐(101) 중심축(A1)이 주입구(I)의 중심축에 정렬될 필요가 있다. 예를 들어, 노즐(101)은 중심축(A1)이 주입구(I)의 중심축에 일치된 상태에서만 주입구(I)에 삽입될 수 있다.In one embodiment, the coupler 100 may be coupled in an aligned state with respect to the injection hole (I) of the chemical drum (D). For example, the coupler 100 is coupled to the inlet (I), that is, in a state in which the nozzle 101 is inserted into the inlet (I), it is necessary to maintain a sufficient sealing state so that the chemical does not leak. . For example, the nozzle 101 may be inserted into the inlet I in a manner that is fitted into the inlet of the dip tube, in this case, the nozzle 101 and the inlet of the dip tube may have substantially the same shape. Therefore, in order for the nozzle 101 to be inserted into the injection hole I, the central axis A1 of the nozzle 101 needs to be aligned with the central axis of the injection hole I. For example, the nozzle 101 may be inserted into the injection hole I only in a state in which the central axis A1 coincides with the central axis of the injection hole I.

일 실시 예에서, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에는 드럼 키코드(K)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에는 딥튜브가 장착될 수 있는데, 입구가 형성된 딥튜브의 상단면에는 드럼 키코드(K)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러(100)는 하단면, 즉, 노즐(101)이 형성된 커플러 본체(102)의 하단면에 형성되는 커플러 키코드(105, 도 7 참조)를 포함할 수 있다. 커플러 키코드(105)는 드럼 키코드(K)와 각도가 정렬된 상태에서 맞물려 체결될 수 있다. 이 경우, 커플러(100)는 커플러 키코드(105)가 드럼 키코드(K)에 맞물려 결합된 상태에서만 케미컬 드럼(D) 주입구(I)에 완전히 커플링 될 수 있다. 따라서, 커플러(100)가 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플링 되기 위해서는, 노즐(101) 중심축(A1)의 공간상 위치를 주입구(I)에 대해 정렬하는 것뿐만 아니라, 노즐(101) 중심축(A1)을 기준으로 하는 회전 각도, 즉, 커플러 키코드(105)를 드럼 키코드(K)에 매칭시키는 정렬 과정이 요구될 수 있다.In one embodiment, the drum key code (K) may be disposed in the injection hole (I) of the chemical drum (D). For example, a dip tube may be mounted on the inlet (I) of the chemical drum (D), and a drum key code (K) may be formed on the top surface of the dip tube in which the inlet is formed. In an embodiment, the coupler 100 may include a coupler key code 105 (refer to FIG. 7 ) formed on the lower end surface, that is, the lower end surface of the coupler body 102 in which the nozzle 101 is formed. The coupler key code 105 may be engaged and fastened with the drum key code K in an angle aligned state. In this case, the coupler 100 may be completely coupled to the chemical drum (D) injection hole (I) only in a state in which the coupler key code 105 is engaged with the drum key code (K). Therefore, in order for the coupler 100 to be coupled to the injection port I of the chemical drum D, in addition to aligning the spatial position of the central axis A1 of the nozzle 101 with respect to the injection port I, the nozzle (101) A rotation angle based on the central axis A1, that is, an alignment process for matching the coupler key code 105 to the drum key code K may be required.

다관절 로봇(130)은 공정 챔버(P) 내에 설치될 수 있다. 다관절 로봇(130)은 후술하는 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140)의 위치 및 각도를 조절할 수 있다. 다관절 로봇(130)은 가이드 레일(150), 지지바디(120) 및 다관절 아암을 포함할 수 있다.The articulated robot 130 may be installed in the process chamber P. The articulated robot 130 may adjust the positions and angles of the gripper module 110 and the coupling module 140 to be described later. The articulated robot 130 may include a guide rail 150 , a support body 120 , and an articulated arm.

가이드 레일(150)은 공정 챔버(P) 내에 배치될 수 있다. 가이드 레일(150)은 팔렛트(20)를 향하는 이동방향을 따라 배치될 수 있다. 가이드 레일(150)은 예를 들어, LM-GUIDE일 수 있다. 이 경우, 가이드 레일(150)은 지면을 기준으로 팔렛트(20)보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 도 2와 같이 지지바디(120)는 가이드 레일(150)에 이동 가능하게 연결됨으로써, 가이드 레일(150)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 지지바디(120)는 팔렛트(20)에 대한 상대적인 위치가 조절될 수 있다. 팔렛트(20)에 복수의 케미컬 드럼(D)이 안착된 경우, 지지바디(120)는 가이드 레일(150)을 따라 이동함으로써, 타겟 케미컬 드럼(D)에 커플러(100)가 체결되기 적합한 위치로 이동될 수 있다. 반면, 이와 달리 지지바디(120)는 가이드 레일(150)에 연결되지 않고, 공정 챔버(P) 내의 설치면에 고정 설치될 수도 있다. The guide rail 150 may be disposed in the process chamber P. The guide rail 150 may be disposed along a moving direction toward the pallet 20 . The guide rail 150 may be, for example, an LM-GUIDE. In this case, the guide rail 150 may be disposed at a higher position than the pallet 20 with respect to the ground. In one embodiment, as shown in FIG. 2 , the support body 120 is movably connected to the guide rail 150 so as to move along the guide rail 150 . Accordingly, the position of the support body 120 relative to the pallet 20 can be adjusted. When a plurality of chemical drums (D) are seated on the pallet (20), the support body (120) moves along the guide rail (150), so that the coupler (100) is fastened to the target chemical drum (D) to a suitable position. can be moved On the other hand, unlike this, the support body 120 is not connected to the guide rail 150 and may be fixedly installed on the installation surface in the process chamber P.

다관절 아암은 지지바디(120)에 연결되고, 후술하는 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140)을 움직일 수 있다. 다관절 아암은 서로 다른 복수의 축을 포함함으로써, 다자유도의 움직임을 가질 수 있다. 예를 들어, 다관절 아암은 도 2와 같이 6개의 서로 다른 축을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 다관절 아암은 6자유도(6-DOE, six-degree of freedom) 동작을 구현할 수 있다. 일 실시 예에서, 후술하는 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140)은 다관절 아암의 작동을 통해, 지면에 대해 3 차원으로의 위치(예: x, y, z축 방향)가 조절되고, 3방향으로의 각도(예: roll, yaw, pitch)가 조절될 수 있다.The articulated arm is connected to the support body 120 and can move the gripper module 110 and the coupling module 140 to be described later. The articulated arm may have multiple degrees of freedom by including a plurality of different axes. For example, the articulated arm may have six different axes as shown in FIG. 2 . In one embodiment, the articulated arm may implement six-degree of freedom (6-DOE) motion. In one embodiment, the gripper module 110 and the coupling module 140, which will be described later, are adjusted in three-dimensional position (eg, x, y, z-axis direction) with respect to the ground through the operation of the articulated arm. , angles in three directions (eg roll, yaw, pitch) can be adjusted.

일 실시 예에서, 다관절 로봇(130)은 가이드 레일(150)을 통한 지지바디(120)의 이동과, 다관절 아암의 다자유도 움직임을 통해 팔렛트(20)에 안착된 타겟 케미컬 드럼(D)에 대해 커플러(100)를 정렬시키고, 정렬된 커플러(100)를 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플링 할 수 있다. 이 경우, 다관절 로봇(130)은 커플러(100)의 위치를 팔렛트(20)의 전 영역 상에서 조절할 수 있다. 즉, 팔렛트(20) 상의 어느 위치에 케미컬 드럼(D)이 배치되어도, 다관절 로봇(130)은 커플러(100)를 타겟 케미컬 드럼(D)에 연결할 수 있다. 따라서, 팔렛트(20)에 안착된 복수의 케미컬 드럼(D) 사이에서 커플러(100)의 연결을 교체하고자 할 때, 케미컬 드럼(D)을 이동할 필요 없이 다관절 로봇(130)의 작동을 통해 케미컬 드럼(D) 사이에서 커플러(100)를 이동시킬 수 있다.In one embodiment, the articulated robot 130 is the target chemical drum (D) seated on the pallet 20 through the movement of the support body 120 through the guide rail 150 and the movement of the multi-degree of freedom of the articulated arm. ) to align the coupler 100, and the aligned coupler 100 may be coupled to the inlet (I) of the chemical drum (D). In this case, the articulated robot 130 may adjust the position of the coupler 100 on the entire area of the pallet 20 . That is, no matter where the chemical drum (D) is disposed on the pallet 20, the articulated robot 130 can connect the coupler 100 to the target chemical drum (D). Therefore, when you want to replace the connection of the coupler 100 between the plurality of chemical drums (D) seated on the pallet (20), without the need to move the chemical drum (D) through the operation of the multi-joint robot 130, the chemical It is possible to move the coupler 100 between the drums (D).

일 실시 예에서, 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140)은 다관절 로봇(130)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 다관절 아암의 단부에는 고정 프레임이 연결되고, 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140) 각각은 고정 프레임에 고정 연결될 수 있다. 이 경우, 다관절 로봇(130)은 다자유도의 움직임을 가지기 때문에, 간단한 회전 작동을 통해 그리퍼 모듈(110) 및 커플링 모듈(140) 중 하나를 사용하는 모드로 전환할 수 있다. 예를 들어, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)을 제거하는 경우에는 도 4a와 같이 그리퍼 모듈(110)이 사용되고, 캡(C)이 제거된 주입구(I)에 커플러(100)를 연결하는 과정에서는 도 4b와 같이 커플링 모듈(140)이 사용되도록 모드가 전환될 수 있다. 일 실시 예에서, 후술하는 그리퍼 모듈(110)의 파지부(111) 중심축(A2)과, 커플링 모듈(140)에 파지된 커플러(100)의 노즐(101) 중심축(A1)은 서로 수직할 수 있다. 예를 들어, 그리퍼 모듈(110)의 사용과정에서 다관절 로봇(130)은 파지부(111)의 중심축(A2)을 도 4a와 같이 지면을 향하는 방향, 다시 말해, 드럼의 주입구(I)를 향하도록 할 수 있다. 이 경우, 커플링 모듈(140)에 파지된 커플러(100)의 노즐(101) 중심축(A1)은 지면에 평행한 방향을 향할 수 있다. 반면, 커플링 모듈(140)의 사용과정에서 다관절 로봇(130)은 커플링 모듈(140)에 파지된 노즐(101) 중심축(A1)을 도 4b와 같이 지면, 즉, 드럼의 주입구(I)를 향하도록 할 수 있는데, 이 경우, 그리퍼 모듈(110)의 파지부(111) 중심축(A2)은 지면에 평행한 방향을 향할 수 있다.In an embodiment, the gripper module 110 and the coupling module 140 may be connected to the articulated robot 130 . For example, a fixed frame may be connected to an end of the articulated arm, and each of the gripper module 110 and the coupling module 140 may be fixedly connected to the fixed frame. In this case, since the articulated robot 130 has multiple degrees of freedom, it can be switched to a mode using one of the gripper module 110 and the coupling module 140 through a simple rotation operation. For example, when removing the cap (C) from the inlet (I) of the chemical drum (D), the gripper module 110 is used as shown in FIG. 4A, and a coupler ( In the process of connecting 100), the mode may be switched so that the coupling module 140 is used as shown in FIG. 4B. In one embodiment, the central axis A2 of the gripper 111 of the gripper module 110 to be described later and the central axis A1 of the nozzle 101 of the coupler 100 gripped by the coupling module 140 are mutually exclusive. can be vertical. For example, in the process of using the gripper module 110 , the articulated robot 130 moves the central axis A2 of the gripper 111 toward the ground as shown in FIG. 4A , that is, the drum inlet (I). can be directed toward In this case, the central axis A1 of the nozzle 101 of the coupler 100 gripped by the coupling module 140 may face a direction parallel to the ground. On the other hand, in the process of using the coupling module 140, the articulated robot 130 moves the central axis A1 of the nozzle 101 gripped by the coupling module 140 to the ground, that is, the drum injection hole ( I), and in this case, the central axis A2 of the gripper 111 of the gripper module 110 may face a direction parallel to the ground.

일 실시 예에서, 그리퍼 모듈(110)은 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)을 분리할 수 있다. 그리퍼 모듈(110)은 다관절 로봇(130)에 의해 캡(C)에 대해 정렬된 상태로 연결되고, 연결된 상태에서 일방향 회전 작동을 통해 캡(C)을 주입구(I)로부터 분리할 수 있다.In an embodiment, the gripper module 110 may separate the cap C from the injection hole I of the chemical drum D. The gripper module 110 is connected to the cap C in an aligned state by the articulated robot 130, and in the connected state, the cap C can be separated from the injection port I through a one-way rotation operation.

도 4a, 도 5a, 도 5b, 도 6을 참조하면, 그리퍼 모듈(110)은 캡(C)을 파지하기 위한 파지부(111), 캡(C)의 측면을 지지하는 그립부(112), 파지부(111)를 회전시키기 위한 그리퍼 액추에이터(113) 및 기울기 센서(115)를 포함할 수 있다.4A, 5A, 5B, and 6 , the gripper module 110 includes a gripper 111 for gripping the cap C, a grip portion 112 for supporting the side of the cap C, and a wave A gripper actuator 113 for rotating the branch 111 and a tilt sensor 115 may be included.

도 4a와 같이 그리퍼 모듈(110)이 사용되는 상태에서, 파지부(111)는 하단부에 형성되는 파지면(1111)을 포함할 수 있다. 파지부(111)는 파지면(1111)을 통해 캡(C)의 상단면에 접촉할 수 있다. 파지부(111)는 파지면(1111)의 중심을 수직으로 관통하는 중심축을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 파지부(111)가 캡(C)의 상단을 파지한 상태를 기준으로, 파지부(111)는 중심축을 중심으로 회전함으로써 캡(C)을 주입구(I)로부터 분리할 수 있다.In a state in which the gripper module 110 is used as shown in FIG. 4A , the gripper 111 may include a gripping surface 1111 formed at the lower end thereof. The grip part 111 may contact the upper surface of the cap C through the grip surface 1111 . The gripper 111 may rotate about a central axis penetrating vertically through the center of the gripping surface 1111 . In one embodiment, based on the state in which the gripper 111 grips the upper end of the cap C, the gripper 111 rotates about the central axis to separate the cap C from the injection hole I. have.

일 실시 예에서, 캡(C)에 접촉하기 위한 파지부(111)의 파지면(1111)은 캡(C)의 상단면과 실질적으로 동일한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캡(C)이 원형의 상단면을 가지는 경우, 파지면(1111)은 캡(C)의 상단면과 동일한 크기의 원 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 파지면(1111)에는 흡착 패드가 설치될 수 있다. 흡착패드(114)는 캡(C)의 상단면을 파지면(1111) 방향으로 흡착함으로써, 주입구(I)에서 분리된 캡(C)을 파지면(1111)에 부착시킬 수 있다. 흡착패드(114)는 예를 들어, 음압을 가하는 진공 패드일 수 있다.In an embodiment, the gripping surface 1111 of the gripping part 111 for contacting the cap C may be formed to have substantially the same shape as the top surface of the cap C. For example, when the cap (C) has a circular top surface, the gripping surface 1111 may be formed in a circular shape having the same size as the top surface of the cap (C). In an embodiment, a suction pad may be installed on the gripping surface 1111 . The suction pad 114 may adsorb the upper surface of the cap C in the direction of the gripping surface 1111 , thereby attaching the cap C separated from the inlet I to the gripping surface 1111 . The suction pad 114 may be, for example, a vacuum pad that applies a negative pressure.

그립부(112)는 파지면(1111)이 캡(C)의 상단면에 접촉되어 캡(C)을 주입구(I)로부터 분리하는 과정에서, 캡(C)의 측면을 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 캡(C)의 측면에는 원주 방향으로 돌출되는 돌기가 형성될 수 있는데, 그립부(112)는 캡(C)의 측면을 지지한 상태에서 돌기에 힘을 전달함으로써 캡(C)의 회전을 보조할 수 있다. 일 실시 예에서, 그립부(112)는 하나 이상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 그립부(112)는 도 5b와 같이 파지면(1111)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 그립부(112)는 4개가 형성되고, 4개의 그립부(112)는 90도 간격으로 파지면(1111)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.The grip part 112 may support the side surface of the cap C while the gripping surface 1111 is in contact with the top surface of the cap C to separate the cap C from the injection hole I. In one embodiment, a protrusion protruding in the circumferential direction may be formed on the side surface of the cap (C), and the grip part 112 transmits a force to the protrusion while supporting the side surface of the cap (C). can assist in the rotation of In one embodiment, the grip portion 112 may be formed of one or more. In this case, one or more grip parts 112 may be disposed along the circumference of the gripping surface 1111 as shown in FIG. 5B . For example, four grip parts 112 may be formed, and the four grip parts 112 may be disposed along the circumference of the gripping surface 1111 at intervals of 90 degrees.

그립부(112)는 핀 하우징(1121), 핀 핑거(1122) 및 탄성부재(1123)를 포함할 수 있다.The grip part 112 may include a pin housing 1121 , a pin finger 1122 , and an elastic member 1123 .

핀 하우징(1121)은 지지면의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 핀 하우징은 내부 공간(1124)을 포함할 수 있다. 핀 핑거(1122)는 핀 하우징(1121)에 대해 이동 가능하게 연결될 수 있다. 이 경우, 핀 핑거(1122)의 이동 방향은 중심축에 나란할 수 있다. 핀 핑거(1122)의 단부에는 접촉부재(1125)가 형성될 수 있는데, 접촉부재(1125)는 주입구(I)에 대한 캡(C)의 분리 과정에서, 캡(C)의 측면에 직접 접촉할 수 있다. 도 6과 같이, 핀 핑거(1122)는 핀 하우징(1121)에 대한 이동 동작에 따라, 접촉부재(1125)가 핀 하우징(1121) 외부로 돌출되거나 핀 하우징(1121) 내부로 인입될 수 있다. The pin housing 1121 may be disposed along the circumferential direction of the support surface. The pin housing may include an interior space 1124 . The pin fingers 1122 may be movably connected relative to the pin housing 1121 . In this case, the moving direction of the pin fingers 1122 may be parallel to the central axis. A contact member 1125 may be formed at the end of the pin finger 1122. The contact member 1125 may directly contact the side of the cap C during the separation process of the cap C with respect to the inlet I. can As shown in FIG. 6 , the contact member 1125 may protrude to the outside of the pin housing 1121 or retract into the inside of the pin housing 1121 according to a movement operation of the pin finger 1122 with respect to the pin housing 1121 .

핀 하우징(1121) 및 핀 핑거(1122) 사이에는 핀 핑거(1122)의 적어도 일부, 예를 들어, 접촉부재(1125)를 핀 하우징(1121) 외부를 향해 밀어내도록 탄성력을 작용하는 탄성부재(1123)가 배치될 수 있다. 탄성부재(1123)를 제외하고, 핀 핑거(1122)에 이동방향에 나란한 외력이 작용하지 않는 경우, 접촉부재(1125)는 파지면(1111)의 하측에 위치하도록 핀 하우징(1121)의 외부로 돌출될 수 있다. 반면, 핀 핑거(1122)에 핀 하우징(1121) 방향을 향하는 외력이 작용하는 경우, 핀 핑거(1122)는 탄성부재(1123)를 압축하면서, 접촉부재(1125)가 핀 하우징(1121) 내부로 인입되도록 이동할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 파지부(111)가 캡(C)의 상단면에 접촉하도록 이동되는 과정에서, 핀 핑거(1122)가 캡(C) 측면의 돌기 상면에 위치하는 경우에, 접촉부재(1125)가 핀 하우징(1121) 내부로 인입되므로 파지부(111)는 캡(C)의 상단면에 접촉할 수 있다. 이 경우, 파지부(111)가 캡(C)에 접촉된 상태로 회전 작동하면, 접촉부재(1125)는 돌기와의 접촉상태가 해제되면서, 탄성부재(1123)에 의해 복수의 돌기 사이의 빈 공간으로 돌출될 수 있다. 따라서, 접촉부재(1125)는 돌기의 측면에 맞물리면서 파지부(111)의 회전에 따라 주입구(I)에 대한 캡(C)의 나사결합을 해제할 수 있다.Between the pin housing 1121 and the pin finger 1122, at least a portion of the pin finger 1122, for example, an elastic member 1123 that applies an elastic force to push the contact member 1125 toward the outside of the pin housing 1121. ) can be placed. Except for the elastic member 1123, when an external force parallel to the movement direction does not act on the pin finger 1122, the contact member 1125 is positioned below the gripping surface 1111 to the outside of the pin housing 1121. can protrude. On the other hand, when an external force in the direction of the pin housing 1121 is applied to the pin finger 1122, the pin finger 1122 compresses the elastic member 1123, and the contact member 1125 moves into the pin housing 1121. It can be moved to enter. According to such a structure, when the pin finger 1122 is positioned on the upper surface of the protrusion on the side of the cap C, the contact member ( Since the 1125 is drawn into the pin housing 1121 , the gripper 111 may contact the top surface of the cap C. In this case, when the gripper 111 rotates while in contact with the cap C, the contact member 1125 releases the contact state with the protrusion, and the empty space between the plurality of protrusions is formed by the elastic member 1123 . can be protruded into Therefore, the contact member 1125 can release the screw coupling of the cap (C) to the injection hole (I) according to the rotation of the grip portion 111 while engaged with the side surface of the protrusion.

기울기 센서(115)는 기준면에 대한 캡(C)의 기울기를 검출할 수 있다. 예를 들어, 센서는 캡(C)의 상단면으로 광을 조사하고, 반사된 광을 수광하여 기울기를 측정하는 광 센서일 수 있다. 일반적으로, 캡(C)은 지면에 대해 평행한 상태로 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 체결되나, 드럼의 재질 특성상 외부 온도 변화, 내부 약액의 상변화, 드럼 제조과정에서의 품질, 이송과정에서의 영향등을 통해 캡(C)이 지면에 평행하지 않은 상태로 주입구(I)에 체결되는 경우가 발생할 수 있다. 파지부(111)의 파지면(1111)에 캡(C)의 상단면에 평행하지 않은 상태로 접촉되면, 주입구(I)에 대한 캡(C)의 분리과정에서 기준 힘 이상의 강제적인 회전력을 요구하게 되며, 이러한 강제적인 회전은 캡(C)과 주입구(I)에 과도한 응력을 작용하여 손상을 야기할 수 있다. 기울기 센서(115)는 기준면, 예를 들어, 지면에 대한 캡(C)의 기울기를 검출함으로써, 파지부(111)를 캡(C)의 기울기에 따라 정렬하기 위한 정보를 후술하는 프로세서에 제공할 수 있다. The inclination sensor 115 may detect the inclination of the cap C with respect to the reference plane. For example, the sensor may be an optical sensor that irradiates light to the upper surface of the cap (C) and receives the reflected light to measure the inclination. In general, the cap (C) is fastened to the inlet (I) of the chemical drum (D) in a state parallel to the ground, but the external temperature change, the phase change of the internal chemical solution, the quality in the drum manufacturing process, There may be cases in which the cap (C) is fastened to the inlet (I) in a non-parallel state to the ground due to influences in the transport process. When the gripping surface 1111 of the gripping part 111 is in contact with the top surface of the cap C in a state that is not parallel to the top surface of the cap C, a forced rotational force greater than or equal to the reference force is required in the separation process of the cap C with respect to the inlet I This forced rotation may cause damage by applying excessive stress to the cap (C) and the inlet (I). The inclination sensor 115 is a reference plane, for example, by detecting the inclination of the cap (C) with respect to the ground, to provide information for aligning the grip portion 111 according to the inclination of the cap (C) to the processor described later. can

도 4b 및 도 7을 참조하면, 커플링 모듈(140)은 커플러(100)를 파지하여 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 커플링할 수 있다. 커플러(100)는 커플링 모듈(140)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 일 실시 예에서, 커플링 모듈(140)은 다관절 로봇(130)의 작동에 따라 커플러(100)의 위치를 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 정렬시키고, 커플러(100)를 노즐(101) 중심축(A1)을 기준으로 회전시킴으로써 커플러 키코드(105)를 드럼 키코드(K)에 정렬시킬 수 있다. 4B and 7 , the coupling module 140 may be coupled to the injection hole I of the chemical drum D by gripping the coupler 100 . The coupler 100 may be detachably mounted to the coupling module 140 . In one embodiment, the coupling module 140 aligns the position of the coupler 100 to the inlet (I) of the chemical drum (D) according to the operation of the articulated robot 130, and the coupler 100 to the nozzle ( 101) It is possible to align the coupler key code 105 with the drum key code K by rotating it based on the central axis A1.

일 실시 예에서, 커플링 모듈(140)은 커플러 홀더(141), 커플러 액추에이터(142) 및 동력 전달부(143)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the coupling module 140 may include a coupler holder 141 , a coupler actuator 142 , and a power transmission unit 143 .

커플러 홀더(141)는 커플러(100)의 외면을 파지할 수 있다. 예를 들어, 커플러 홀더(141)는 커플러 본체(102)가 끼워지는 중공을 포함할 수 있다. 중공에 커플러(100)가 끼워진 상태에서, 커플러 홀더(141)는 커플러 본체(102)의 외주면의 일부를 감쌈으로써 커플러(100)를 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 커플러 홀더(141)는 중공을 개폐할 수 있는 클램프 형태로 제공됨으로써, 커플러(100) 장착 및 분리를 용이하게 할 수 있다. 커플러 홀더(141)가 커플러(100)의 외면을 파지한 상태에서, 커플러(100)의 단부에 형성된 노즐(101)은 외부에 노출될 수 있다. 이 경우, 커플러(100)는 커플러 홀더(141)에 의해 노즐(101) 중심축(A1)을 기준으로 자전(rotation) 가능하도록 파지될 수 있다.The coupler holder 141 may hold the outer surface of the coupler 100 . For example, the coupler holder 141 may include a hollow in which the coupler body 102 is fitted. In a state in which the coupler 100 is fitted in the hollow, the coupler holder 141 may support the coupler 100 by wrapping a portion of the outer circumferential surface of the coupler body 102 . In an embodiment, the coupler holder 141 is provided in the form of a clamp capable of opening and closing the hollow, thereby facilitating the coupler 100 mounting and separation. In a state in which the coupler holder 141 grips the outer surface of the coupler 100 , the nozzle 101 formed at the end of the coupler 100 may be exposed to the outside. In this case, the coupler 100 may be held by the coupler holder 141 to be able to rotate with respect to the central axis A1 of the nozzle 101 .

커플러 액추에이터(142)는 회전 동력을 제공할 수 있다. 커플러 액추에이터(142)의 회전 동력은 동력 전달부(143)를 통해 커플러(100)에 전달될 수 있다. 동력 전달부(143)는 커플러 액추에이터(142) 및 커플러(100)를 연결함으로써, 커플러 액추에이터(142)에 의해 커플러(100)를 회전시킬 수 있다.The coupler actuator 142 may provide rotational power. The rotational power of the coupler actuator 142 may be transmitted to the coupler 100 through the power transmission unit 143 . The power transmission unit 143 may rotate the coupler 100 by the coupler actuator 142 by connecting the coupler actuator 142 and the coupler 100 .

일 실시 예에서, 동력 전달부(143)는 커플러 액추에이터(142)의 회전축에 연결되는 구동기어(1431) 및, 커플러(100)에 연결되고 구동기어(1431)로부터 동력을 전달받아 회전하는 종동기어(1432)를 포함할 수 있다. 이 경우, 종동기어(1432)는 커플러(100)가 끼워지는 체결구가 형성될 수 있다. 종동기어(1432)는 도 7과 같이 구동기어(1431)에 직접 맞물려 회전할 수 있으나, 이와 달리 다른 부재에 의해 간접적으로 동력을 전달받을 수도 있다. 일 실시 예에서, 동력전달부는 구동기어(1431) 및 종동기어(1432)의 외면을 감싸도록 연결되는 보호 커버(1433)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the power transmission unit 143 is a driving gear 1431 connected to the rotation shaft of the coupler actuator 142 and a driven gear connected to the coupler 100 and receiving power from the driving gear 1431 to rotate. (1432). In this case, the driven gear 1432 may be formed with a fastener into which the coupler 100 is fitted. The driven gear 1432 may be rotated by being directly engaged with the driving gear 1431 as shown in FIG. 7 , but unlike this, power may be indirectly transmitted by another member. In an embodiment, the power transmission unit may further include a protective cover 1433 connected to surround the outer surfaces of the driving gear 1431 and the driven gear 1432 .

동력전달부에 의해 커플러(100)는 커플러 홀더(141)에 파지된 상태로, 노즐(101) 중심축(A1)을 기준으로 자전(rotation) 할 수 있다. 커플러 본체(102)의 하단에는 드럼 키코드(K)와 매칭되는 커플러 키코드(105)가 형성되므로, 커플러(100)의 자전을 통해 커플러 키코드(105)가 드럼 키코드(K)에 맞물리도록 배치될 수 있다.The coupler 100 may be rotated with respect to the central axis A1 of the nozzle 101 while being held by the coupler holder 141 by the power transmission unit. Since the coupler key code 105 matching the drum key code K is formed at the lower end of the coupler body 102, the coupler key code 105 is engaged with the drum key code K through the rotation of the coupler 100. It can be arranged so as to

프로세서는 자동 커플링 장치의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 다관절 로봇(130)의 동작을 제어하거나, 그리퍼 모듈(110) 또는 커플링 모듈(140) 각각의 작동을 제어할 수 있다. 프로세서는 입력된 사용자의 조작 정보에 따라 자동 커플링 장치의 작동을 제어하거나, 설정된 프로그램에 따라 자동 커플링 장치의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 주입구(I)에 캡(C)이 장착된 경우에는 파지면(1111)의 중심축(A2)이 케미컬 드럼(D)을 향하도록 다관절 로봇(130)의 작동을 제어하고, 주입구(I)에서 캡(C)이 분리된 이후에는 커플러(100) 노즐(101)의 중심이 케미컬 드럼(D)을 향하도록 다관절 로봇(130)의 작동을 제어할 수 있다.The processor may control operation of the automatic coupling device. For example, the processor may control the operation of the articulated robot 130 or control the operation of each of the gripper module 110 or the coupling module 140 . The processor may control the operation of the automatic coupling device according to the input user's operation information, or may control the operation of the automatic coupling device according to a set program. For example, the processor controls the operation of the articulated robot 130 so that the central axis A2 of the gripping surface 1111 faces the chemical drum D when the cap C is mounted on the inlet I. And, after the cap (C) is separated from the injection port (I), the operation of the articulated robot 130 can be controlled so that the center of the nozzle 101 of the coupler 100 faces the chemical drum (D).

비전 센서(170)는 다관절 로봇(130)의 단부에 배치될 수 있다. 비전 센서(170)는 예를 들어, 그리퍼 모듈(110)에 인접하도록 고정 프레임에 배치될 수 있다. 비전 센서(170)는 타겟 케미컬 드럼(D)에 대한 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 비전 센서(170)는 케미컬 드럼(D)의 상면에 표시된 바코드를 스캐닝하여 케미컬 드럼(D)에 대한 정보를 인식할 수 있다. 일 실시 예에서, 비전 센서(170)는 타겟 케미컬 드럼(D)의 상부를 스캐닝함으로써, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)에 연결된 캡(C)의 위치를 검출할 수 있다. 비전 센서(170)가 스캐닝한 정보는 프로세서에 제공될 수 있다.The vision sensor 170 may be disposed at an end of the articulated robot 130 . The vision sensor 170 may be disposed on a fixed frame to be adjacent to the gripper module 110 , for example. The vision sensor 170 may detect information about the target chemical drum D. For example, the vision sensor 170 may recognize information about the chemical drum D by scanning a barcode displayed on the upper surface of the chemical drum D. In an embodiment, the vision sensor 170 may detect the position of the cap C connected to the injection hole I of the chemical drum D by scanning the upper portion of the target chemical drum D. Information scanned by the vision sensor 170 may be provided to the processor.

키코드 센서(160)는 커플링 모듈(140)에 장착될 수 있다. 키코드 센서(160)는 캡(C)이 제거된 드럼의 주입구(I)에 위치한 드럼 키코드(K)를 인식할 수 있다. 키코드 센서(160)는 예를 들어, 비전 센서(170)일 수 있다. 커플링 모듈(140)이 주입구(I)의 상부에 위치한 상태에서, 키코드 센서(160)는 드럼 키코드(K)를 인식함으로써, 커플러 키코드(105)를 정렬하기 위한 정보를 프로세서에 제공할 수 있다.The keycode sensor 160 may be mounted on the coupling module 140 . The keycode sensor 160 may recognize the drum keycode (K) located at the inlet (I) of the drum from which the cap (C) is removed. The keycode sensor 160 may be, for example, a vision sensor 170 . In a state where the coupling module 140 is located above the injection hole I, the key code sensor 160 recognizes the drum key code K, thereby providing information for aligning the coupler key code 105 to the processor. can do.

이하에서는 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치(10)를 통한 커플러(100) 체결 과정을 설명하도록 한다. Hereinafter, the coupler 100 fastening process through the coupler automatic fastening device 10 according to an embodiment will be described.

도 8은 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치(10)가 케미컬 드럼(D)의 캡(C)을 검출하는 동작을 나타내는 작동도이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치(10)가 기준면에 대한 캡(C)의 기울기를 검출하는 동작을 나타내는 작동도이며, 도 10은 일 실시 예에 따른 그리퍼 모듈(110)이 캡(C)을 케미컬 드럼(D)으로부터 분리하는 동작을 나타내는 작동도이고, 도 11은 일 실시 예에 따른 커플러 자동 체결 장치(10)가 드럼 키코드(K)를 검출하는 동작을 나타내는 작동도이며, 도 12는 일 실시 예에 따른 커플링 모듈(140)이 커플러(100)를 정렬시키는 과정을 나타내는 작동도이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 커플링 모듈(140)이 커플러(100)를 주입구(I)에 연결하는 과정을 나타내는 작동도이다.8 is an operation diagram illustrating an operation of the automatic coupler fastening device 10 according to an embodiment to detect the cap C of the chemical drum D, and FIG. 9 is an automatic coupler fastening device 10 according to an embodiment. ) is an operation diagram illustrating an operation of detecting the inclination of the cap (C) with respect to the reference plane, and FIG. 10 is an operation of the gripper module 110 separating the cap (C) from the chemical drum (D) according to an embodiment 11 is an operation diagram showing an operation of the automatic coupler fastening device 10 according to an embodiment to detect the drum key code (K), and FIG. 12 is a coupling module 140 according to an embodiment. ) is an operational diagram illustrating a process of aligning the coupler 100, and FIG. 13 is an operational diagram illustrating a process in which the coupling module 140 connects the coupler 100 to the inlet (I) according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 커플러 자동 체결 장치(10)는 케미컬 드럼(D)이 공정 챔버(P) 내로 투입되면, 다관절 로봇(130)의 작동을 통해 비전 센서(170)를 케미컬 드럼(D)의 상부로 이동시키고, 비전 센서(170)를 통해 케미컬 드럼(D)을 스캐닝 할 수 있다. 비전 센서(170)는 케미컬 드럼(D)의 스캐닝을 통해, 케미컬 드럼(D)의 상단부에 표시된 바코드를 인식할 수 있다. 이 경우, 프로세서는 인식된 바코드를 통해 케미컬 드럼(D)이 커플러(100)를 체결할 대상인지 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, 비전센서는 케미컬 드럼(D)에 대한 스캐닝을 통해 케미컬 드럼(D)의 상단부에 형성된 캡(C)의 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 프로세서는 비전센서의 검출 결과에 기초하여 그리퍼 모듈(110)이 캡(C)의 상부에 위치하도록 다관절 로봇(130)의 작동을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the automatic coupler fastening device 10 connects the vision sensor 170 through the operation of the articulated robot 130 to the chemical drum (D) when the chemical drum (D) is put into the process chamber (P). can be moved to the upper part of the , and the chemical drum D can be scanned through the vision sensor 170 . The vision sensor 170 may recognize the barcode displayed on the upper end of the chemical drum D through scanning of the chemical drum D. In this case, the processor may determine whether the chemical drum D is a target to which the coupler 100 is fastened through the recognized barcode. In one embodiment, the vision sensor may detect the position of the cap (C) formed on the upper end of the chemical drum (D) through the scanning of (D). In this case, the processor may control the operation of the articulated robot 130 so that the gripper module 110 is positioned above the cap C based on the detection result of the vision sensor.

도 9를 참조하면, 커플러 자동 체결 장치(10)는 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)을 제거하기에 앞서, 기준면에 대한 캡(C)의 기울기를 검출할 수 있다. 그리퍼 모듈(110)은 캡(C)의 상부에 위치한 상태에서, 기울기 센서(115)를 통해 기준면에 대한 캡(C)의 기울기를 검출할 수 있다. 프로세서는 기울기 센서(115)가 검출한 정보에 기초하여, 그리퍼 모듈(110)의 위치를 캡(C)에 대응하도록 정렬할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 그리퍼 모듈(110)의 파지면(1111) 중심축(A2)이 캡(C)의 중심축과 일치하도록 다관절 로봇(130)의 작동을 제어하여 그리퍼 모듈(110)의 위치 및 기울기를 정렬할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the coupler automatic fastening device 10 may detect the inclination of the cap C with respect to the reference plane before removing the cap C from the inlet I of the chemical drum D. The gripper module 110 may detect the inclination of the cap C with respect to the reference plane through the inclination sensor 115 in a state located above the cap C. The processor may align the position of the gripper module 110 to correspond to the cap C based on the information detected by the inclination sensor 115 . For example, the processor controls the operation of the articulated robot 130 so that the central axis A2 of the gripping surface 1111 of the gripper module 110 coincides with the central axis of the cap C, so that the gripper module 110 Position and tilt can be aligned.

도 10을 참조하면, 그리퍼 모듈(110)은 캡(C)에 대해 정렬된 상태에서, 다관절 로봇(130)의 작동을 통해 캡(C)을 파지하도록 이동할 수 있다. 다관절 로봇(130)에 의해 그리퍼 모듈(110)은 다자유도의 움직임을 가지므로, 그리퍼 모듈(110)은 파지면(1111)의 중심축(A2)이 캡(C)의 중심축과 일치한 상태에서 파지면(1111)이 캡(C)의 상단면에 접촉하도록 이동될 수 있다. 이 경우, 그리퍼 모듈(110)은 프로세서에 의해 파지부(111)를 중심축을 따라 회전시킬 수 있다. 파지부(111)는 캡(C)을 파지한 상태에서 회전 작동하면서, 캡(C)을 주입구(I)에 대해 회전시켜 분리할 수 있다. 주입구(I)에 대한 캡(C)의 분리가 완료되면, 파지부(111)는 흡착 패드를 통해 캡(C)을 파지한 상태로 주입구(I)로부터 이격되도록 위치가 조정될 수 있다.Referring to FIG. 10 , the gripper module 110 may move to grip the cap C through the operation of the articulated robot 130 in a state aligned with the cap C. Since the gripper module 110 has a movement of multiple degrees of freedom by the articulated robot 130, the gripper module 110 has the central axis A2 of the gripping surface 1111 coincident with the central axis of the cap C. In the state, the gripping surface 1111 may be moved to contact the top surface of the cap (C). In this case, the gripper module 110 may rotate the gripper 111 along the central axis by the processor. The holding part 111 may be separated by rotating the cap C with respect to the injection hole I while rotating while the cap C is gripped. When the separation of the cap (C) from the inlet (I) is completed, the position of the gripper 111 may be adjusted to be spaced apart from the inlet (I) while holding the cap (C) through the suction pad.

도 11및 도 12를 참조하면, 케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)이 제거된 경우, 프로세서는 다관절 로봇(130)의 작동을 통해 커플링 모듈(140)을 사용 가능한 상태로 회전시킬 수 있다. 다시 말해, 프로세서는 다관절 로봇(130)의 작동을 통해 커플러(100)의 노즐(101) 중심축(A1)이 주입구(I)를 향하는 상태로 커플링 모듈(140)을 회전시킬 수 있다.11 and 12, when the cap (C) is removed from the inlet (I) of the chemical drum (D), the processor can use the coupling module 140 through the operation of the articulated robot 130 . state can be rotated. In other words, the processor may rotate the coupling module 140 in a state in which the central axis A1 of the nozzle 101 of the coupler 100 faces the injection port I through the operation of the articulated robot 130 .

케미컬 드럼(D)의 주입구(I)로부터 캡(C)이 제거되는 경우, 딥튜브에 형성된 드럼 키코드(K)가 드럼 상단에 노출될 수 있다. 노출된 드럼 키코드(K)는 키코드 센서(160)에 의해 인식될 수 있다. 프로세서는 키코드 센서(160)가 인식한 정보에 기초하여, 커플러 키코드(105)가 드럼 키코드(K)에 연결 가능한 상태가 되도록, 커플링 모듈(140)의 작동을 제어할 수 있다. 커플링 모듈(140)은 도 12와 같이 커플러(100)를 노즐(101) 중심축(A1)을 따라 자전시킴으로써, 커플러 본체(102)의 하단에 형성된 커플러 키코드(105)를 드럼 키코드(K)와 연결 가능한 각도로 정렬할 수 있다.When the cap (C) is removed from the inlet (I) of the chemical drum (D), the drum key code (K) formed on the dip tube may be exposed at the top of the drum. The exposed drum keycode K may be recognized by the keycode sensor 160 . The processor may control the operation of the coupling module 140 so that the coupler key code 105 can be connected to the drum key code K based on the information recognized by the key code sensor 160 . The coupling module 140 rotates the coupler 100 along the central axis A1 of the nozzle 101 as shown in FIG. It can be aligned at an angle that can be connected to K).

프로세서는 다관절 로봇(130)의 작동을 통해, 커플링 모듈(140)의 위치를 조절함으로써 커플러(100)의 위치를 주입구(I)에 커플링 가능한 상태로 정렬할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 커플러(100)의 노즐(101) 중심축(A1)을 주입구(I)의 중심축에 일치시킬 수 있다. The processor may align the position of the coupler 100 to the inlet (I) in a coupling possible state by adjusting the position of the coupling module 140 through the operation of the articulated robot 130 . For example, the processor may match the central axis A1 of the nozzle 101 of the coupler 100 to the central axis of the injection hole I.

도 13을 참조하면, 프로세서는 주입구(I)에 대한 커플러(100)의 위치 및 각도 정렬이 완료되면, 커플러(100)가 주입구(I)에 커플링 될 수 있도록 다관절 로봇(130)을 통해 커플링 모듈(140)을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 다관절 로봇(130)은 노즐(101) 중심축(A1)이 주입구(I) 중심축과 일치한 상태를 유지하면서, 노즐(101)을 주입구(I) 방향으로 이동시킬 수 있다.Referring to FIG. 13 , the processor performs the position and angle alignment of the coupler 100 with respect to the inlet (I) through the articulated robot 130 so that the coupler 100 can be coupled to the inlet (I). The coupling module 140 may be moved. For example, the articulated robot 130 may move the nozzle 101 in the injection port I direction while maintaining the state in which the central axis A1 of the nozzle 101 coincides with the central axis of the injection port I. .

케미컬 드럼(D)에 대한 커플러(100)의 커플링이 완료되면, 케미컬 드럼(D) 내부의 약액은 커플러(100)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 약액의 공급이 완료되면 커플러 자동 체결 장치(10)는 상술한 동작을 역순으로 수행함으로써, 커플러(100)를 케미컬 드럼(D)으로부터 분리하고, 파지부(111)에 파지된 캡(C)을 주입구(I)에 체결한 후 초기 상태로 북귀할 수 있다.When the coupling of the coupler 100 to the chemical drum D is completed, the chemical liquid inside the chemical drum D may be discharged to the outside through the coupler 100 . When the supply of the chemical solution is completed, the coupler automatic fastening device 10 performs the above-described operation in the reverse order, thereby separating the coupler 100 from the chemical drum (D), and holding the cap (C) gripped by the gripper 111 . After fastening to the inlet (I), it can return to the initial state.

이하에서는, 일 실시 예에 따른 케미컬 드럼에 대한 자동 커플링 방법을 설명한다. 케미컬 드럼에 대한 자동 커플링 방법을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 기재는 별다른 언급이 없는 한 동일한 것으로 이해할 수 있다.Hereinafter, an automatic coupling method for a chemical drum according to an embodiment will be described. In describing the automatic coupling method for the chemical drum, the descriptions described above may be understood to be the same unless otherwise noted.

일 실시 예에 따른 케미컬 드럼에 대한 자동 커플링 방법은, 서로 다른 복수의 축을 가지는 다관절 로봇의 작동을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 다관절 로봇은 6자유도의 움직임을 통해 케미컬 드럼에 대한 캡 제거 및, 커플러 체결을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따른 자동 커플링 방법은 케미컬 드럼의 투입 여부를 인식하는 단계, 케미컬 드럼의 바코드를 인식하는 단계, 캡의 위치를 측정하는 단계, 그리퍼 모듈을 측정된 캡의 위치로 이동시키는 단계, 캡의 기울기를 측정하는 단계, 그리퍼 모듈을 캡에 대해 정렬시키는 단계, 그리퍼 모듈을 통해 캡을 주입구로부터 분리하는 단계, 커플러의 노즐 중심축을 주입구에 대해 정렬하는 단계, 드럼 키코드를 검출하는 단계, 커플러 키코드를 드럼 키코드에 대해 정렬하는 단계 및, 커플러를 주입구에 커플링하는 단계를 포함할 수 있다. The automatic coupling method for the chemical drum according to an embodiment may be performed through operation of an articulated robot having a plurality of different axes. For example, the articulated robot may perform cap removal and coupling of a coupler to the chemical drum through movement of 6 degrees of freedom. The automatic coupling method according to an embodiment may include recognizing whether a chemical drum is inserted, recognizing a barcode of the chemical drum, measuring the position of the cap, moving the gripper module to the measured position of the cap, measuring the inclination of the cap, aligning the gripper module with the cap, separating the cap from the inlet through the gripper module, aligning the nozzle central axis of the coupler with the inlet, detecting the drum keycode; It may include aligning the coupler keycode to the drum keycode, and coupling the coupler to the inlet.

케미컬 드럼의 투입 여부를 인식하는 단계는, 공정 챔버 내의 케미컬 드럼의 투입 완료 여부를 인식할 수 있다. 케미컬 드럼은 팔렛트에 안착된 상태로, 팔렛트의 이송을 통해 공정 챔버에 투입될 수 있다. 팔렛트의 이송이 완료된 후, 공정 챔버의 입구가 폐쇄되면, 케미컬 드럼의 투입이 완료된 것으로 인식될 수 있다.In the step of recognizing whether or not the chemical drum is inserted, it may be recognized whether the input of the chemical drum in the process chamber is completed. The chemical drum is seated on the pallet, and may be introduced into the process chamber through the transfer of the pallet. When the inlet of the process chamber is closed after the pallet transfer is completed, it may be recognized that the input of the chemical drum is complete.

케미컬 드럼의 바코드를 인식하는 단계는, 비전 센서를 통해 수행될 수 있다. 비전 센서는 다관절 로봇에 장착될 수 있으며, 다관절 로봇에 의해 케미컬 드럼의 상부를 이동하면서 바코드를 인식할 수 있다. 인식된 바코드가 올바른 것으로 확인되면, 이후 단계가 수행될 수 있다. 반면, 인식된 바코드가 설정된 바코드의 정보와 일치하지 않으면, 커플러 자동 체결 공정이 정지될 수 있다.The step of recognizing the barcode of the chemical drum may be performed through a vision sensor. The vision sensor can be mounted on the articulated robot, and the barcode can be recognized while moving the upper part of the chemical drum by the articulated robot. If the recognized barcode is confirmed to be correct, a later step may be performed. On the other hand, if the recognized barcode does not match the information of the set barcode, the coupler automatic fastening process may be stopped.

캡의 위치를 측정하는 단계는 비전 센서를 통해 수행될 수 있다. 비전 센서는 케미컬 드럼의 상부에 위치한 캡의 위치를 검출할 수 있다. Measuring the position of the cap may be performed through a vision sensor. The vision sensor may detect the position of the cap located on the upper part of the chemical drum.

그리퍼 모듈을 측정된 캡의 위치로 이동시키는 단계에서는, 케미컬 드럼의 주입구로부터 캡을 제거하기 위한 그리퍼 모듈을 캡의 상부로 이동시킬 수 있다. 그리퍼 모듈은 다관절 로봇에 연결될 수 있으며, 다관절 로봇의 작동에 따라 그리퍼 모듈이 사용가능한 상태, 예를 들어, 캡에 연결 가능한 상태로 위치가 조정될 수 있다.In the step of moving the gripper module to the measured position of the cap, the gripper module for removing the cap from the inlet of the chemical drum may be moved to the upper part of the cap. The gripper module may be connected to the articulated robot, and according to the operation of the articulated robot, the position of the gripper module may be adjusted to a usable state, for example, a state connectable to a cap.

캡의 기울기를 측정하는 단계는, 그리퍼 모듈에 구비된 기울기 센서를 통해 수행될 수 있다. 기울기 센서는 캡에 광을 조사하고, 반사광을 수광함으로써 기준면에 대한 캡의 기울기를 검출할 수 있다.Measuring the inclination of the cap may be performed through a tilt sensor provided in the gripper module. The inclination sensor may detect the inclination of the cap with respect to the reference plane by irradiating light to the cap and receiving the reflected light.

그리퍼 모듈을 캡에 대해 정렬시키는 단계에서는, 그리퍼 모듈의 기울기를 캡의 기울기에 대응되도록 조절할 수 있다. 다관절 로봇은 지면에 대한 그리퍼 모듈의 기울기를 조절함으로써, 그리퍼 모듈을 캡에 연결 가능한 상태로 정렬할 수 있다. 다관절 로봇에 의해 그리퍼 모듈은 캡에 대해 정렬된 상태로 캡에 접촉할 수 있다.In the step of aligning the gripper module with respect to the cap, the inclination of the gripper module may be adjusted to correspond to the inclination of the cap. The articulated robot can align the gripper module in a state where it can be connected to the cap by adjusting the inclination of the gripper module with respect to the ground. The articulated robot allows the gripper module to contact the cap while aligned with the cap.

캡을 분리하는 단계에서는, 그리퍼 모듈의 회전 작동을 통해 캡을 주입구에 대해 회전시킬 수 있다. 캡은 주입구에 나사 결합되므로, 캡의 회전을 통해 캡이 주입구로부터 분리될 수 있다. 그리퍼 모듈은 주입구에서 분리된 캡을 파지한 상태로 주입구로부터 이격될 수 있다.In the step of removing the cap, the cap may be rotated with respect to the inlet through the rotation operation of the gripper module. Since the cap is screwed to the inlet, the cap can be separated from the inlet through rotation of the cap. The gripper module may be spaced apart from the inlet while gripping the cap separated from the inlet.

커플러의 노즐 중심축을 주입구에 대해 정렬하는 단계에서는, 커플링 모듈이 사용 가능한 상태로 전환될 수 있다. 예를 들어, 다관절 로봇은 커플러를 파지하는 커플링 모듈을 회전시킴으로써, 커플러의 노즐 중심축이 케미컬 드럼을 향하도록 할 수 있다. 다관절 로봇은 커플러의 노즐 중심축을 주입구의 중심축에 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 커플러의 노즐 중심축이 주입구의 중심축에 일치하도록 커플링 모듈의 위치가 정렬될 수 있다.In the step of aligning the nozzle central axis of the coupler with respect to the inlet, the coupling module may be switched to a usable state. For example, the articulated robot may rotate a coupling module that grips the coupler so that the nozzle center axis of the coupler faces the chemical drum. The articulated robot may align the central axis of the nozzle of the coupler with the central axis of the inlet. For example, the position of the coupling module may be aligned so that the central axis of the nozzle of the coupler coincides with the central axis of the inlet.

드럼 키코드를 검출하는 단계에서는, 캡이 제거됨에 따라 외부에 노출된 드럼 키코드를 검출할 수 있다. 드럼 키코드는 예를 들어, 주입구에 설치된 딥튜브의 상단면에 형성될 수 있다. In the step of detecting the drum key code, the drum key code exposed to the outside as the cap is removed may be detected. The drum key code may be formed, for example, on the top surface of the dip tube installed in the inlet.

커플러 키코드를 드럼 키코드에 대해 정렬하는 단계에서는, 커플러 키코드가 드럼의 키코드에 맞물릴 수 있는 상태가 되도록, 커플러를 노즐 중심축을 통해 자전시킬 수 있다. 커플러의 자전은 커플러를 파지하는 커플링 모듈에 의해 수행될 수 있다. In the step of aligning the coupler keycode with the drum keycode, the coupler may be rotated through the central axis of the nozzle so that the coupler keycode can be engaged with the keycode of the drum. Rotation of the coupler may be performed by a coupling module that grips the coupler.

커플러를 주입구에 커플링하는 단계는, 주입구에 대해 정렬이 완료된 커플러를 주입구 방향으로 이동시킴으로써, 노즐을 딥튜브의 입구에 삽입할 수 있다. 주입구에 대한 커플러의 커플링이 완료되면, 커플러를 통해 케미컬 드럼 내부의 약액이 저장 탱크로 이송될 수 있다.In the coupling of the coupler to the inlet, the nozzle may be inserted into the inlet of the dip tube by moving the coupler, which is aligned with the inlet, in the direction of the inlet. When the coupling of the coupler to the inlet is completed, the chemical solution inside the chemical drum may be transferred to the storage tank through the coupler.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 앞서 설명한 내용을 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above-described contents. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

C: 공정 챔버
D: 케미컬 드럼
10: 커플러 자동 체결 장치
100: 커플러
110: 그리퍼 모듈
130: 다관절 로봇
140: 커플링 모듈C: process chamber
D: chemical drum
10: coupler automatic fastening device
100: coupler
110: gripper module
130: articulated robot
140: coupling module

Claims

In the automatic coupling system of the chemical drum,
a pallet on which the chemical drum is seated;
a coupler including a nozzle inserted into the inlet of the chemical drum and discharging the chemical from the chemical drum;
a coupling module to which the coupler is detachably mounted; and
an articulated robot including a support body and an articulated arm connected to the support body and having multiple degrees of freedom to move through a plurality of different axes and to which the coupling module is connected to an end thereof; and
An automatic coupling system for chemical drums, including a processor for controlling the operation of the coupling module and the articulated robot.

According to claim 1,
The articulated robot is an automatic coupling system of a chemical drum that implements the motion of 6-degree of freedom (6-DOE, six-degree of freedom) through six different axes.

According to claim 1,
The articulated robot is
Further comprising a guide rail disposed along the moving direction toward the pallet,
The support body is movably connected to the guide rail, the automatic coupling system of the chemical drum.

4. The method of claim 3,
The articulated robot is capable of adjusting the position of the coupler on the entire area of the pallet, an automatic coupling system of a chemical drum.

According to claim 1,
A dip tube on which a drum key code is formed is mounted at the inlet,
The coupler, the automatic coupling system of the chemical drum is formed on the bottom surface of the coupler key code is engaged and connected in a state aligned with the drum key code.

6. The method of claim 5,
The coupler is
In a state held by the coupling module, the automatic coupling system of the chemical drum is rotatable about the central axis of the nozzle by the coupling module.

7. The method of claim 6,
Further comprising a key code sensor for detecting the drum key code,
and the processor controls a coupler rotation operation of the coupling module to engage the coupler keycode with the drum keycode.

According to claim 1,
It is connected to the end of the articulated arm, further comprising a gripper module for separating the cap from the inlet,
The gripper module comprises:
The automatic coupling system of a chemical drum, comprising: a gripper that contacts the upper surface of the cap through a gripping surface, and rotates about a central axis penetrating the gripping surface to separate the cap from the inlet.

9. The method of claim 8,
the gripper module is connected to the coupling module;
The central axis of the gripping surface is perpendicular to the central axis of the nozzle of the coupler mounted on the coupling module, the automatic coupling system of the chemical drum.

9. The method of claim 8,
The processor is
In the coupling process of the coupler to the chemical drum,
When the cap is mounted on the inlet, the operation of the articulated robot is controlled so that the central axis of the gripping surface faces the chemical drum,
After the cap is separated from the inlet, the automatic coupling system of the chemical drum controls the operation of the articulated robot so that the central axis of the nozzle faces the chemical drum.

In the automatic coupler fastening method for the chemical drum,
Recognizing whether a chemical drum is inserted;
measuring a position of a cap connected to an inlet of the chemical drum through a vision sensor;
moving the gripper module for removing the cap from the inlet of the chemical drum to the position of the cap measured by the articulated robot;
measuring the inclination of the cap with respect to the reference plane through a tilt sensor;
adjusting the position of the gripper module so that the inclination of the gripper module matches the measured inclination of the cap; and
separating the cap from the inlet through the gripper module;
matching the central axis of the nozzle of the coupler to the central axis of the injection port through the articulated robot;
detecting the key code of the dip tube installed in the inlet;
rotating the coupler so that the key code of the coupler matches the key code of the dip tube; and
Including the step of coupling the coupler to the inlet, coupler automatic fastening method for a chemical drum.