KR20220113121A - Automatic Coupling System for Drum Container - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 공장이나 화학 공장 등 케미컬의 사용처 또는 공급처에서 케미컬을 이송하는 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 드럼 용기에 담아 공급되는 케미컬을 사용처로 공급하거나 또는 공급처로부터 드럼 용기에 케미컬을 주입하기 위해, 드럼 용기와 케미컬의 사용처 또는 공급처를 유체 연결하는 커플링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a facility for transporting chemicals from a place of use or a supplier, such as a semiconductor factory or a chemical plant, and more particularly, the chemical supplied in a drum container is supplied to the place of use or the chemical is injected from the supplier into the drum container To this end, it relates to a coupling system for fluidly connecting a drum container and a place of use or supply of a chemical.
반도체 공장이나 화학 공장 등에서는 다양한 종류의 케미컬을 대량으로 사용하거나 공급하고 있다. 여기서, 케미컬이라 함은, 순수나 산성, 알칼리성 또는 중성의 각종 용액과 같은 액체, 나아가 액체에 분말등이 혼합된 슬러리(slurry)와 같이 에멀젼 상태나 페이스트 상태의 것을 포함한다. Semiconductor factories and chemical factories use or supply various types of chemicals in large quantities. Here, the chemical includes liquids such as pure water or various acidic, alkaline or neutral solutions, and emulsion or paste, such as a slurry in which a powder is mixed with a liquid.
이러한 케미컬들은 통상적으로 탱크나 드럼 등의 용기에 담아 탱크로리나 트럭 등으로 운송된다. 따라서, 이러한 용기에 케미컬을 주입하거나 용기에 담긴 케미컬을 사용처로 공급하기 위해서는 용기의 입구에 커플러라는 연결 부품을 결합하고 커플러를 통해 용기에 케미컬을 주입하거나 용기 내부의 케미컬을 흡입하는 이송 과정을 거치게 된다.These chemicals are usually transported by tank trucks or trucks in containers such as tanks or drums. Therefore, in order to inject a chemical into such a container or supply the chemical contained in the container to a place of use, a connection part called a coupler is coupled to the inlet of the container, and the chemical is injected into the container through the coupler or the chemical inside the container is sucked through a transport process. do.
한편, 상술한 케미컬은 인체나 환경에 유해한 독성이나 인화성을 가지고 있는 경우가 있고, 이송 과정에 먼지 등의 이물질이 혼입되지 않을 것이 요구되는 경우도 있다. 따라서, 작업자는 커플러의 결합과 케미컬의 이송 과정에서 케미컬이 유출되거나 이물질이 혼입되지 않도록 주의하여야 하고, 케미컬의 유출에 대비하여 내화복(耐化服)을 입고 작업을 하여야 하는 번거러움이 있다. On the other hand, the above-mentioned chemical may have toxicity or flammability harmful to the human body or the environment, and it may be required that foreign substances such as dust be not mixed in the transport process. Therefore, the operator must be careful not to leak chemicals or foreign substances in the process of coupling the coupler and transferring the chemicals, and there is a hassle of wearing fireproof clothes in preparation for the chemical leakage.
이에, 최근에는 인력을 사용하지 않고 자동으로 커플링 작업(커플러의 결합)이 수행되는 시스템으로 교체되고 있다. 예컨대, 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템이 개시되어 있다. 이 특허문헌들에 개시된 시스템은, 드럼 용기 상단의 입구 캡(마개)의 개폐 동작, 개방된 입구에 커플러의 결합, 커플러를 이용한 케미컬 이송 동작 등 모든 동작을 자동화함으로써, 작업자가 위험한 커플링 작업에 노출되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.Accordingly, in recent years, it has been replaced with a system in which a coupling operation (coupler coupling) is performed automatically without the use of manpower. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose an automatic coupling system for drum containers. The system disclosed in these patent documents automates all operations such as the opening and closing operation of the inlet cap (stopper) at the top of the drum container, the coupling of the coupler to the open inlet, and the chemical transfer operation using the coupler, so that the operator can prevent dangerous coupling work. exposure can be prevented.
그러나, 이러한 자동 커플링 시스템은, 드럼 용기 상단의 입구 캡(마개)을 개폐하는 캡 개폐 동작과 개방된 입구에 커플러를 결합하는 동작을, 각각 캡 개폐 장치와 커플링 장치라는 별도의 장치를 통해 수행한다. 그런데, 캡의 개폐 동작과 커플러의 결합 동작은, 캡 또는 커플러의 파지, 수평 이동, 회전 구동, 수직 이동 등 동일한 기본 동작을 포함하고 있음에도 불구하고, 각각의 장치에 의해 갭 개폐 동작과 커플러의 결합 동작이 별개로 이루어지므로 전체 커플링 시스템이 대형화되고 제어가 복잡하다는 문제가 있다. However, in this automatic coupling system, the cap opening and closing operation of opening and closing the inlet cap (stopper) at the top of the drum container and the operation of coupling the coupler to the open inlet are performed through separate devices called the cap opening and closing device and the coupling device, respectively. carry out By the way, although the opening and closing operation of the cap and the coupling operation of the coupler include the same basic operations such as gripping, horizontal movement, rotational driving, and vertical movement of the cap or coupler, the gap opening and closing operation and coupling of the coupler by each device Since the operation is performed separately, there is a problem in that the overall coupling system becomes large and the control is complicated.
더욱이, 드럼 용기는 내부 압력이나 기온 등의 외부 환경, 반복적인 사용에 따라 변형될 수 있고, 그에 따라 드럼 용기의 상면이 수평을 이루지 못하고, 캡이나 입구도 경사져 있을 수 있다. 이러한 경우, 캡이나 커플러의 원활한 결합을 위해서는 드럼 용기 상면이나 입구의 경사를 추종 내지 반영하여 캡이나 커플러도 경사지게 파지하면서 결합할 수 있는 복잡한 구조나 자세 제어가 필요하다.Moreover, the drum container may be deformed according to repeated use and external environment such as internal pressure or temperature, and accordingly, the upper surface of the drum container may not be level, and the cap or the inlet may also be inclined. In this case, in order to smoothly couple the cap or coupler, a complex structure or posture control that can be coupled while also obliquely gripping the cap or coupler by following or reflecting the inclination of the upper surface or inlet of the drum container is required.
본 발명은 상기와 같은 기술적 배경을 고려하여 창안된 것으로서, 드럼 용기의 캡 개폐 동작과 커플러의 착탈 동작을 자동으로 수행할 수 있고, 전체 시스템을 소형화하고 간소화할 수 있는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the technical background as described above, and can automatically perform the cap opening and closing operation of the drum container and the attachment and detachment operation of the coupler, and the automatic coupling system for the drum container that can miniaturize and simplify the overall system Its purpose is to provide
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 드럼 용기 내부의 케미컬을 필요로 하는 곳으로 공급하거나 드럼 용기 내에 케미컬을 주입하기 위해, 상기 드럼 용기의 입구에 커플러를 착탈가능하게 결합하는 커플링 시스템으로서, 일단이 상기 시스템의 일 개소에 고정되고, 타단에는 상기 커플러를 파지가능한 그립퍼가 장착되며, 상기 일단과 타단 사이가 서로 다른 복수의 회전축을 중심으로 회동가능한 복수의 아암으로 연결된 다축 로봇을 구비하여, 상기 그립퍼로 상기 커플러를 파지하여 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a coupling system for removably coupling a coupler to the inlet of the drum container in order to supply the chemical inside the drum container to a place where it is needed or to inject the chemical into the drum container. A multi-axis robot having one end fixed to one place of the system, the other end equipped with a gripper capable of gripping the coupler, and connected by a plurality of arms rotatable about a plurality of rotation axes having different ends between the one end and the other end. Accordingly, there is provided an automatic coupling system for a drum container that is attached to and detached from an inlet of the drum container by gripping the coupler with the gripper.
여기서, 상기 그립퍼는 상기 드럼 용기의 입구에 체결되는 캡을 파지하여 상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈가능하게 구성될 수 있다.Here, the gripper may be configured to grip the cap fastened to the inlet of the drum container so that the cap is detachably attached to the inlet of the drum container.
이 경우, 상기 그립퍼는 그 길이방향 중심축을 중심으로 회전가능하고, 상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 캡의 중심축이 서로 일치하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 캡을 파지하고 상기 그립퍼를 회전시킴으로써 상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하도록 구성될 수 있다.In this case, the gripper is rotatable about a longitudinal central axis thereof, and when the cap is attached to and detached from the inlet of the drum container, the longitudinal central axis of the gripper and the central axis of the cap coincide with each other so that the gripper It may be configured to attach and detach the cap from the mouth of the drum container by holding the cap with a razor and rotating the gripper.
또한, 상기 커플러는, 내부에 케미컬 유로가 형성되어 있는 커플러 헤드; 및 상기 커플러 헤드의 케미컬 유로와 연통되도록 결합되어, 상기 커플러가 상기 드럼 용기의 입구에 결합되었을 때 상기 드럼 용기 내부로 삽입되어 드리워지는 딥 튜브를 포함하여, 상기 커플러 헤드와 상기 딥 튜브가 함께 상기 드럼 용기의 입구에 착탈되고, 상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하기 위해 상기 그립퍼로 상기 커플러를 파지할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하도록 구성될 수 있다.In addition, the coupler, a coupler head having a chemical flow path formed therein; and a dip tube coupled to communicate with the chemical flow path of the coupler head and inserted into the drum container when the coupler is coupled to the inlet of the drum container, wherein the coupler head and the dip tube are together It is detachable from the inlet of the drum container, and when the coupler is gripped by the gripper to attach and detach the coupler to the inlet of the drum container, the longitudinal central axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are perpendicular to each other and may be configured to grip the coupler head with the gripper.
이 경우, 상기 커플러는, 상하로 관통된 중공 기둥 형태로 이루어지고, 상기 드럼 용기의 입구에 나사 결합가능한 커플러 소켓을 더 포함하고, 상기 커플러 헤드는 상기 커플러 소켓의 상기 중공에 소정 각도만큼 회동함으로써 상기 커플러 소켓에 결합가능하고, 상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러 소켓의 중심축이 서로 일치하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 소켓을 파지하고 상기 그립퍼를 회전시킴으로써 상기 커플러 소켓을 상기 드럼 용기의 입구에 결합한 다음, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하고 상기 복수의 아암 중 일부를 이용하여 상기 커플러 헤드를 상기 소정 각도만큼 회동함으로써 상기 커플러 헤드를 상기 커플러 소켓에 결합하도록 구성될 수 있다.In this case, the coupler is made in the form of a hollow column penetrating up and down, and further comprising a coupler socket screwable to the inlet of the drum container, and the coupler head is rotated by a predetermined angle in the hollow of the coupler socket. It is engageable to the coupler socket, and when the coupler is coupled to the inlet of the drum container, the longitudinal central axis of the gripper and the central axis of the coupler socket coincide with each other to grip the coupler socket with the gripper, and The coupler socket is coupled to the inlet of the drum container by rotating the gripper, and then the coupler head is gripped with the gripper so that the longitudinal central axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are perpendicular to each other, and the plurality of arms It may be configured to couple the coupler head to the coupler socket by rotating the coupler head by the predetermined angle using a portion of the coupler head.
대안적으로, 상기 커플러는, 상하로 관통된 중공 기둥 형태로 이루어지고, 상기 드럼 용기의 입구에 나사 결합가능한 커플러 소켓을 더 포함하고, 상기 커플러 헤드는 상기 커플러 소켓의 상기 중공에 상기 커플러 소켓과 상대적으로 회전가능하게 결합되어 있고, 상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하고, 상기 커플러 헤드가 결합된 상기 커플러 소켓만을 회전시킴으로써 상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합 하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the coupler, made in the form of a hollow column penetrating up and down, further comprising a coupler socket screw-engageable at the inlet of the drum container, wherein the coupler head is in the hollow of the coupler socket and the coupler socket The coupler head is gripped by the gripper so that, when the coupler is coupled to the inlet of the drum container, the central longitudinal axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are orthogonal to each other. And, by rotating only the coupler socket to which the coupler head is coupled, it may be configured to couple the coupler to the inlet of the drum container.
또한, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 드럼 용기의 상면을 촬상하는 비전 유닛을 더 포함하고, 상기 비전 유닛에 의해 촬상된 화상 정보에 기초하여 상기 다축 로봇의 위치 및 자세 제어가 가능하게 구성될 수 있다.In addition, the automatic coupling system for the drum container further includes a vision unit for imaging an upper surface of the drum container, and based on the image information captured by the vision unit, the position and posture of the multi-axis robot can be controlled. can be
또한, 상기 커플러에는 플렉시블한 배관이 연결되어 있고, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 다축 로봇에 의한 상기 커플러의 착탈시 상기 커플러의 이동에 의해 움직이는 상기 배관을 지탱하며 슬라이딩하는 배관 지지 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, a flexible pipe is connected to the coupler, and the automatic coupling system for drum container supports the pipe supporting the pipe moving by the movement of the coupler when the coupler is attached and detached by the multi-axis robot and a sliding pipe support unit. may include more.
또한, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 드럼 용기의 입구에서 분리된 상기 커플러를 거치하여 보관하는 커플러 보관 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the automatic coupling system for the drum container may further include a coupler storage unit for holding and storing the coupler separated from the inlet of the drum container.
이 경우, 상기 커플러 보관 유닛은 상기 커플러를 거치하고 상기 커플러에 세정수를 분사하여 세정가능하게 구성될 수 있다.In this case, the coupler storage unit may be configured to be washable by mounting the coupler and spraying washing water to the coupler.
또한, 이 경우, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 커플러 보관 유닛과 상기 드럼 용기의 입구 간에 이동하는 커플러로부터 낙하하는 케미컬 잔액을 받는 잔액 받이를 더 포함할 수 있다.Also, in this case, the automatic coupling system for the drum container may further include a balance receiver for receiving the chemical balance falling from the coupler moving between the coupler storage unit and the inlet of the drum container.
또한, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 드럼 용기를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 드럼 탑재대; 및 상기 드럼 탑재대에 탑재된 상기 드럼 용기의 입구가 미리 정해진 위치에 위치하도록 상기 드럼 용기를 회전시키는 드럼 회전 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the automatic coupling system for a drum container includes: a drum mount for movably supporting the drum container in a horizontal direction; and a drum rotating unit configured to rotate the drum container so that the inlet of the drum container mounted on the drum mount is located at a predetermined position.
이 경우, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은, 상기 드럼 회전 유닛에 의해 상기 드럼 용기가 회전하여 상기 드럼 용기의 입구가 미리 정해진 위치에 도달하였음을 감지하여 상기 드럼 회전 유닛을 정지시키는 드럼 정렬 유닛을 더 포함할 수 있다.In this case, the automatic coupling system for a drum container detects that the drum container is rotated by the drum rotation unit and the inlet of the drum container reaches a predetermined position, and a drum alignment unit for stopping the drum rotation unit. may include more.
또한, 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은 외부와 차단된 부스 형태의 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징의 전면에는 상기 드럼 용기의 출입시 열리는 도어가 설치될 수 있다.In addition, the automatic coupling system for the drum container is disposed in a booth-type housing that is blocked from the outside, and a door that opens when the drum container enters and exits may be installed on the front of the housing.
본 발명에 따르면, 커플러를 임의의 위치와 방향으로 이동시킬 수 있는 다축 로봇을 사용함으로써 드럼 용기의 갭과 커플러를 복잡한 기구나 복잡한 자세 제어 없이 원활하게 자동으로 드럼 용기 입구에 착탈할 수 있고, 하나의 장치(다축 로봇)로 커플러뿐만 아니라 드럼 용기의 캡도 착탈할 수 있어, 전체 시스템을 소형화하고 간소화할 수 있다.According to the present invention, by using a multi-axis robot capable of moving the coupler in an arbitrary position and direction, the gap and the coupler of the drum container can be smoothly and automatically attached to and detached from the entrance of the drum container without complicated mechanisms or complicated posture control. With the device (multi-axis robot) of the company, not only the coupler but also the cap of the drum container can be removed, making it possible to miniaturize and simplify the entire system.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 드럼 용기용 자동 커플링 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 하우징 패널과 도어를 제거하고 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 시스템에서 일 실시예에 따른 커플러를 파지한 상태의 다축 로봇을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 커플러의 분해 사시도(a) 및 단면도(b)이다.
도 5는 드럼 용기의 캡을 분리하고 도 4에 도시된 커플러를 드럼 용기의 입구에 결합하는 과정을 도시한 사시도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 커플러의 분해 사시도(a) 및 단면도(b)이다.
도 7은 도 6에 도시된 커플러를 파지한 상태의 다축 로봇의 일부를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 시스템에서 배관 지지 유닛을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 시스템에서 다축 로봇을 제거한 상태를 도시한 상방 사시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 시스템에서 세정기능을 구비한 커플러 보관 유닛을 도시한 전면 절개 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 시스템에서 잔액 받이를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 1에 도시된 시스템에서 드럼 탑재대, 드럼 가이드 유닛, 드럼 회전 유닛 및 드럼 정렬 유닛을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 1에 도시된 시스템에서 도어가 개방된 상태를 도시한 사시도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later. should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view of an automatic coupling system for a drum container according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the system shown in FIG. 1 with the housing panel and door removed;
3 is a perspective view illustrating a multi-axis robot in a state of holding a coupler according to an embodiment in the system shown in FIG. 1 .
4 is an exploded perspective view (a) and a cross-sectional view (b) of the coupler shown in FIG. 3 .
5 is a perspective view illustrating a process of removing the cap of the drum container and coupling the coupler shown in FIG. 4 to the inlet of the drum container.
6 is an exploded perspective view (a) and a cross-sectional view (b) of a coupler according to another embodiment.
7 is a perspective view illustrating a part of the multi-axis robot in a state in which the coupler shown in FIG. 6 is gripped.
8 is a perspective view illustrating a pipe support unit in the system shown in FIG. 1 .
9 is a top perspective view illustrating a state in which the multi-axis robot is removed from the system shown in FIG. 1 .
10 is a front cut-away perspective view showing a coupler storage unit having a cleaning function in the system shown in FIG. 1 .
11 is a perspective view showing a balance receipt in the system shown in FIG.
12 is a perspective view illustrating a drum mount, a drum guide unit, a drum rotating unit, and a drum alignment unit in the system shown in FIG. 1 .
13 is a perspective view illustrating a state in which the door is opened in the system shown in FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is merely the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 명세서에서 사용되는 '결합', '착탈', '체결','장착', '고정' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합, 착탈, 체결, 장착, 고정 또는 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 중간 부재를 개재하여 다른 부재에 간접적으로 결합, 착탈, 체결, 장착, 고정 또는 연결되는 경우도 포함한다.As used herein, the terms 'coupled', 'attached', 'fastened', 'mounted', 'fixed' or 'connected' means that one member and another member are directly coupled, detached, fastened, mounted, fixed, or In addition to the case of being connected, the case where one member is indirectly coupled, detached, fastened, mounted, fixed or connected to the other member through an intermediate member is also included.
또한, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후, 수직, 수평 등과 같이 방향을 나타내는 용어를 사용하나, 이러한 방향은 사물이 놓여진 방향과 관찰 방향에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 도 1과 같은 상태를 기준으로 방향을 설정하고 설명한다.In addition, although terms indicating directions such as up, down, left, right, front, back, vertical, and horizontal are used in this specification, these directions may vary depending on the direction in which the object is placed and the direction of observation. However, in this specification, the direction is set and described based on the state as shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 드럼 용기용 자동 커플링 시스템(이하, 간단히 '시스템'이라고도 한다)의 전체적인 구성이 도시되어 있다.1 and 2 show the overall configuration of an automatic coupling system for a drum container (hereinafter, simply referred to as a 'system') according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 시스템은, 주요 구성요소가 하우징(20)내에 배치된다. 하우징(20)은 대략 입방체 형상을 가지는 부스 형태로 이루어지며, 프레임(21)과 하우징 패널(23)을 포함할 수 있다. 1 and 2 , in the system according to the present embodiment, main components are disposed in a
하우징(20)의 전면에는 드럼 용기(10)의 출입시 개방되는 도어(27)가 설치될 수 있다. 이 도어(27)에 대해 상세히는 후술한다. A
또한, 하우징(20)의 전면 일측에는 조작 패널(29)이 설치될 수 있다. 조작 패널(29)에는 시스템의 조작을 위한 각종 스위치(버튼), 시스템의 상태나 비상 상황 등을 알리는 디스플레이나 스피커, 시스템 전반을 제어하는 제어부 등이 배치될 수 있다.In addition, the
본 실시형태에 따른 시스템은, 케미컬의 이송, 즉 드럼 용기(10) 내부의 케미컬을 공정 라인 등 필요로 하는 곳으로 공급하거나 드럼 용기(10) 내에 케미컬을 주입하기 위해, 드럼 용기(10)의 입구(11)에 커플러(40)를 착탈가능하게 결합하기 위한 구성으로서 다축 로봇(30)을 구비한다.In the system according to the present embodiment, in order to transport the chemical, that is, supply the chemical inside the
도 2와 도 3을 참조하면, 다축 로봇(30)은 일단이 시스템의 일 개소인 테이블(25) 상에 고정되고, 복수의 회전축(R1 내지 R6)을 중심으로 회동가능한 복수의 아암(31)이 서로 연결되어 이루어지고, 타단에는 커플러(40)를 파지하는 그립퍼(33)가 장착된다. 예컨대, 다축 로봇(30)은 6개의 회전축(R1 내지 R6)을 가지는 6축 로봇으로 이루어질 수 있으며, 복수의 아암(31)의 운동 범위 내에서 그립퍼(33)에 의해 파지되는 커플러(40)를 임의의 위치와 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 다축 로봇(30)과 그립퍼(33)의 동작은 미리 정해진 시퀀스로 정의하여 제어부나 메모리에 미리 기억시켜 둠으로써, 커플러(30)의 드럼 용기(10) 입구(11)에의 착탈 동작을 전자동화할 수 있다.2 and 3, the
그립퍼(33)는 적어도 한 쌍의 핑거(33a)를 포함하여, 이 한 쌍의 핑거(33a)를 오므리거나 벌림으로써 커플러(40)를 파지하거나 놓을 수 있다. 또한, 그립퍼(33)는 드럼 용기(10)의 입구(11)에 체결되는 캡(15, 도 5 참조)을 파지할 수도 있다. 또한, 그립퍼(33)는 그 길이방향 중심축과 일치하는 회전축(R6)을 중심으로 회전할 수 있어, 파지한 커플러(40)나 캡(15)을 드럼 용기(10)의 입구(11)에 착탈할 수 있다. 다축 로봇(30)과 그립퍼(33)에 의한 커플러(40)와 캡(15)의 파지 및 드럼 용기(10)의 입구(11)에의 착탈 동작의 상세에 대해서는 후술한다.The
본 실시예의 커플러(40)는 케미컬의 이송을 위해 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되는 연결 부품으로서, 그 분해 사시도와 단면도를 도시한 도 4를 참조하면, 커플러 헤드(41)와 딥 튜브(dip tube)(43)를 포함하고, 선택적으로 커플러 소켓(45)을 더 포함할 수 있다. The
커플러 헤드(41)는 커플러(40)의 몸체를 이루는 부품으로서, 그 내부에는 케미컬 유로(41a)가 형성되어 있고, 선택적으로 기체 유로(41b) 및/또는 케미컬 순환 유로(41c)가 더 형성될 수 있다. The
케미컬 유로(41a)는 커플러(40)를 통해 이송되는 케미컬이 통과하는 유로로서, 일단에는 딥 튜브(43)가, 예컨대 나사결합에 의해 분리가능하게 결합되고, 타단에는 케미컬 배관(42a, 도 2 참조. 나머지 도면에는 도시 생략)이 적절한 피팅을 개재하여 연결된다. 케미컬 배관(42a)은 케미컬의 공급처 또는 사용처에 마련되는 케미컬 탱크에 유체 연결된다.The
기체 유로(41b)는 케미컬의 이송(주입이나 배출)을 원활하게 하기 위해 드럼 용기(10) 내부의 공기를 배출하거나 드럼 용기 내부로 압축 공기나 질소 등의 불활성 기체를 불어넣기 위한 유로이다. 기체 유로(41b)의 일단은 커플러(40)가 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되었을 때 드럼 용기의 내부와 연통되고, 타단에는 기체 배관(42b, 도 2 참조. 나머지 도면에는 도시 생략)이 적절한 피팅을 개재하여 연결된다. 기체 배관(42b)은 케미컬의 공급처 또는 사용처에 마련되는 배기관 또는 압축 기체 공급원에 유체 연결된다.The
또한, 케미컬 순환 유로(41c)는 해당 케미컬을 사용하는 사용처에서 일시적으로 해당 케미컬을 받아들일 수 없는 상태인 경우 케미컬이 침전되거나 굳어 커플러(40) 내외부에 고착되는 것을 방지하기 위해, 케미컬 유로(41a)를 통해 흡입되어 드럼 용기(10) 외부로 배출되는 케미컬을 다시 드럼 용기(10) 내부로 순환시키는 유로이다. 케미컬 순환 유로(41c)의 일단은 커플러(40)가 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되었을 때 드럼 용기의 내부와 연통되고, 타단에는 순환 배관(42c, 도 2 참조. 나머지 도면에는 도시 생략)이 적절한 피팅을 개재하여 연결된다. 순환 배관(42c)은 시스템 또는 케미컬의 공급처 또는 사용처에 마련되는 순환 펌프에 유체 연결된다.In addition, the chemical
한편, 커플러(40)(커플러 헤드(41))의 외주면에는 드럼 용기(10)에 충전된 또는 충전될 케미컬의 종류에 따라 고유한 패턴으로 돌기(41e) 또는 홈이 형성되어 있고, 그립퍼(33)(핑거(33a))의 내주면에는 커플러(40)의 외주면에 형성된 상기 돌기(41e) 또는 홈에 대응되는 패턴으로 홈(33e, 도 5 참조) 또는 돌기가 형성되어 있을 수 있다. 커플러(40)에 형성된 돌기(41e) 또는 홈과 그립퍼(33)에 형성된 홈(33e) 또는 돌기는, 그립퍼(33)가 커플러(40)를 파지하였을 때 서로 형합하여 잘못된 케미컬을 이송하는 것을 방지하는 일종의 키코드(key code)로서 기능할 수 있다.On the other hand,
딥 튜브(43)는 커플러(40)가 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되었을 때 드럼 용기 내부로 삽입되어 드리워져 하단이 드럼 용기(10)의 내부 바닥 근방까지 연장된다. 이러한 딥 튜브(43)에 의해, 드럼 용기(10)에 주입되거나 드럼 용기(10)로부터 배출되는 케미컬은 드럼 용기(10)의 바닥 근방부터 충전되거나 배출될 수 있다.The
이와 같이, 본 실시형태에서 딥 튜브(43)는 커플러 헤드(41)와 함께 드럼 용기(10)의 입구(11)에 착탈되도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 커플러(40)의 사용후 딥 튜브(43)를 포함한 커플러(40)를 드럼 용기(10)로부터 분리하여 커플러 헤드(41)와 딥 튜브(43)를 세척할 수 있다. 이는, 예컨대 화학기계적 연마(CMP)용 슬러리와 같이 시간의 경과나 온도의 변화에 따라 침전되거나 굳는 성질의 케미컬의 경우에 딥 튜브(43)와 커플러 헤드(41)의 폐색을 방지하는 데에 매우 유용하다. 커플러 헤드(41)와 딥 튜브(43)의 세정에 대해 상세히는 후술한다.As such, in this embodiment, the
커플러 소켓(45)은 커플러 헤드(41)와 드럼 용기 입구(11) 사이에 개재되는 부품으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상하로 관통된 중공 기둥 형태로 이루어지고, 상부는 각형(예건대 6각형)의 외주면을 가지고, 하부의 외주면은 원형으로 이루어지고 나사산(45a)이 형성되어 드럼 용기(10)의 입구(11)에 나사 결합될 수 있다. 또한, 중공에는 딥 튜브(43)가 관통되고 커플러 헤드(41)가 결합된다. The
구체적으로, 본 실시예에 따른 커플러(40)에서는 커플러 헤드(41)의 하부 외주면에 적어도 2개의 결합돌기(41d)가 돌출 형성되어 있고, 커플러 소켓(45)의 중공의 내주면에는 커플러 헤드(41)의 결합돌기(41d)가 삽입되어 소정 각도만큼 회동가능한 결합홈(45d)이 형성되어 있어, 커플러 헤드(41)의 결합돌기(41d)를 커플러 소켓(45)의 결합홈(45d)에 삽입하여 소정 각도만큼 회동함으로써 커플러 헤드(41)를 커플러 소켓(45)에 결합할 수 있다. Specifically, in the
여기서, 상기 소정 각도는 예컨대 45도 정도로서, 그다지 크지 않은 각도이다. 이는, 전술한 바와 같이 커플러 헤드(41)에는 케미컬 배관(42a), 기체 배관(42b) 및/또는 순환 배관(42c)이 연결되므로, 이들 배관이 플렉시블하다 하더라도 커플러 헤드(41)를 과도하게(예컨대 한 바퀴 이상) 회동시키면 배관이 꼬이거나 꺾일 수 있기 때문이다.Here, the predetermined angle is, for example, about 45 degrees, which is not very large. As described above, since the
이어서, 도 5를 참조하여 드럼 용기(10)의 입구(11)에 체결된 캡(15)을 분리하고 도 4에 도시된 커플러(40)를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합하는 과정을 설명한다.Then, with reference to FIG. 5, the
먼저, 드럼 용기(10)의 상면에는 케미컬의 출입을 위한 입구(11)가 마련되며, 이 입구(11)에는 캡(15)(마개)이 체결되어 있다. 본 실시예에서 입구(11)의 내주면과 캡(15)의 외주면에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 있어, 캡(15)은 입구(11)의 내주면에 나사결합된다. 또한, 캡(15)의 상면에는 다축 로봇(30)의 그립퍼(33)가 파지할 수 있도록 파지 홈이 형성되어 있을 수 있다.First, an
한편, 드럼 용기(10)의 상면에는, 다른 종류의 케미컬을 잘못 공급하거나 잘못 충전하는 사고를 방지하기 위해, 해당 드럼 용기(10)에 충전된 또는 충전될 케미컬의 종류에 따라 부여된 고유 코드(13)가 인쇄 또는 부착되어 있을 수 있다. 이 경우, 시스템에는 고유 코드(13)를 인식하기 위한 코드 리더기(도시 생략)가 마련되거나, 또는 후술하는 비전 유닛(39, 도 3 참조)이 코드 리더기의 역할을 수행할 수 있다.On the other hand, on the upper surface of the
전술한 바와 같이 그립퍼(33)는 한 쌍의 핑거(33a)를 이용하여 캡(15)을 파지하고, 회전축(R6)을 중심으로 회전할 수 있어, 파지한 캡(15)을 입구(11)에 착탈할 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 핑거(33a)의 단부에는 캡(15)의 파지 홈에 삽입가능한 핑거 팁(33b)이 형성되어 있다. 따라서, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 그립퍼(33)의 길이방향 중심축(다축 로봇(30)의 회전축(R6))과 캡(15)의 중심축이 서로 일치하도록 하여 핑거 팁(33b)을 캡(15)의 파지 홈에 삽입하고, 한 쌍의 핑거(33a)를 약간 오므리거나 벌림으로써 캡(15)을 파지할 수 있다. 이어서, 회전축(R6)을 중심으로 그립퍼(33)를 캡(15)의 나사결합이 풀리는 방향으로 회전시킴으로써(화살표 a 참조) 캡(15)을 입구(11)에서 분리할 수 있다. 이때 캡(15)이 풀리면서 드럼 용기(10)의 상면에서 멀어지는 방향으로 조금씩 상승하므로, 이에 맞추어 다축 로봇(30)을 제어하여 그립퍼(33)도 동일한 속도로 상승하도록 한다. 캡(15)이 입구(11)에서 완전히 분리되면 다축 로봇(30)은 미리 정해진 곳(예컨대, 후술하는 잔액 받이(70, 도 2 참조)으로 이동하여 캡(15)을 놓는다.As described above, the
이어서, 미리 정해진 곳(예컨대, 잔액 받이(70))에 놓여 있는 커플러 소켓(45)을 파지하여 캡(15)이 분리되어 개방된 입구(11)에 결합한다. 구체적으로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 그립퍼(33)의 길이방향 중심축(다축 로봇(30)의 회전축(R6))과 커플러 소켓(45)의 중심축이 서로 일치하도록 하여 커플러 소켓(45)의 각형의 외주면을 가지는 상부를 한 쌍의 핑거(33a)로 감싸고, 한 쌍의 핑거(33a)를 약간 오므림으로써 커플러 소켓(45)을 파지한다. 이어서, 드럼 용기(10)의 입구(11) 위로 이동하여 커플러 소켓(45)의 나사산(45a)이 형성된 하부를 입구(11)에 삽입하고, 회전축(R6)을 중심으로 그립퍼(33)를 커플러 소켓(45)이 나사결합되는 방향으로 회전시킴으로써(화살표 a 참조) 커플러 소켓(45)을 입구(11)에 결합할 수 있다. 이때 커플러 소켓(45)이 입구(11)에 결합되면서 드럼 용기(10)의 내부 방향으로 조금씩 하강하므로, 이에 맞추어 다축 로봇(30)을 제어하여 그립퍼(33)도 동일한 속도로 하강하도록 한다.Then, by gripping the
이어서, 미리 정해진 곳(후술하는 커플러 보관 유닛(60, 도 2 및 도 9 참조)에 보관되어 있는 커플러 헤드(41)를 파지하여 입구(11)에 먼저 결합된 커플러 소켓(45)에 결합한다. 구체적으로, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 그립퍼(33)의 길이방향 중심축(다축 로봇(30)의 회전축(R6))과 커플러(40)의 길이방향 중심축(딥 튜브(43)의 중심축)이 서로 직교하도록 하여 커플러 헤드(41)의 외주면을 한 쌍의 핑거(33a)로 감싸고, 한 쌍의 핑거(33a)를 약간 오므림으로써 딥 튜브(43)가 결합되어 있는 커플러 헤드(41)를 파지한다. 이어서, 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되어 있는 커플러 소켓(45) 위로 이동하여 커플러 소켓(45)의 중공에 딥 튜브(43)를 관통시켜 하강시킨 다음, 커플러 헤드(41)의 결합돌기(41d)를 커플러 소켓(45)의 결합홈(45d)에 삽입하여 커플러(40)의 길이방향 중심축을 중심으로 소정 각도만큼 회동함으로써(화살표 b 참조) 커플러 헤드(41)를 커플러 소켓(45)에 결합한다. 이때 커플러 헤드(41)의 소정 각도 회동은, 회전축(R6)을 중심으로 그립퍼(33)를 회전시키는 것이 아니라, 다축 로봇(30)의 복수의 아암(31) 중 일부를 이용하여 수행될 수 있다. 예컨대, 다축 로봇(30)의 두 회전축(R1, R5)을 서로 반대방향으로 회전시키면 한 쌍의 핑거(33a)가 이루는 평면이 수평을 유지하면서 커플러 헤드(41)가 커플러(40)의 길이방향 중심축을 중심으로 회동된다.Next, the
이와 같이, 그립퍼(33)를 수평방향으로 하여 커플러 헤드(41)의 측방에서 파지하고 수평방향으로 소정 각도 회동시켜 커플러 헤드(41)를 커플러 소켓(45)에 결합함으로써, 다축 로봇(30)의 크기를 대폭 감소시켜 시스템을 소형화할 수 있다. 즉, 본 실시형태에서 커플러(40)는 길이가 긴 딥 튜브(43)를 포함하는데, 커플러(40)(커플러 헤드(41))를 캡(15)이나 커플러 소켓(45)과 같이 상방에서 수직방향으로 파지하고 딥 튜브(43) 하단을 드럼 용기(10)의 입구(11)에 삽입하려면 다축 로봇(30)의 아암(31)이 상당히 길어야 하고 그에 따라 시스템(하우징)의 높이를 포함한 사이즈도 방대하여야 하지만, 위와 같이 커플러 헤드(41)를 측방에서 파지하게 되면 아암(31)을 짧게 할 수 있고 시스템도 소형화할 수 있다.In this way, by holding the
한편, 시스템에는 드럼 용기(10)의 상면을 촬상하는 비전 유닛(39)을 더 포함할 수 있다. 비전 유닛(39)은 CCD 카메라와 같은 촬상 수단을 구비하여, 촬상 수단에 의해 촬상된 영상을 데이터 처리함으로써 캡(15)이나 입구(11)의 정확한 위치와 각도 등을 산출하여, 다축 로봇(30)의 위치와 자세를 제어하도록 할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이 드럼 용기(10)는 상면이 수평을 이루지 못하여 캡(15)이나 입구(11)가 경사져 있을 수 있다. 이 경우 비전 유닛(39)에 의해 캡(15)이나 입구(11)의 정확한 위치와 경사 정도 등을 산출하고 그립퍼(33)의 위치나 파지 각도 등을 미세 제어함으로써 캡(15)이나 커플러(40)의 착탈을 원활하게 수행할 수 있다. 또한, 비전 유닛(39)은 드럼 용기(10)의 상면에 인쇄 또는 부착된 전술한 고유 코드(13)를 판독하는 코드 리더기를 겸할 수 있다.Meanwhile, the system may further include a
이상과 같이 커플러(40)가 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합되면, 시스템은 커플러(40)를 통해 드럼 용기(10)의 케미컬을 흡입 배출하여 케미컬의 사용처로 공급하거나 반대로 드럼 용기(10)에 케미컬을 주입 충전하는 케미컬 이송 작업을 실시할 수 있다.When the
케미컬의 이송 작업이 완료되면 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합된 커플러(40)를 분리하고 입구(11)에 캡(15)을 결합한다. 커플러(40)의 분리와 캡(15)의 결합 작업은 도 5를 참조하여 설명한 캡(15)의 분리와 커플러(40)의 결합 작업의 역순으로 수행하면 되므로 상세한 설명은 생략한다.When the chemical transfer operation is completed, the
한편, 본 실시예에서 드럼 용기(10)의 입구(11)는 암나사로 이루어지고 캡(15)과 커플러 소켓(45)은 수나사로 이루어져 캡(15)과 커플러 소켓(45)의 외주면이 입구(11)의 내주면에 나사결합하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이들의 암수 결합관계는 반대가 될 수도 있다.On the other hand, in this embodiment, the
나아가, 본 실시예에서 커플러 소켓(45)은 케미컬을 이송할 때마다 드럼 용기(10)의 입구(11)에 착탈되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 커플러 소켓(45)은 드럼 용기(10)의 입구(11)에 고정적으로 결합되어 있을 수 있다. 이 경우, 케미컬의 이송을 위해 커플러(40)를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합할 때는, 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 캡(15)을 분리하고(도 5의 (a) 참조), 입구(11)에 결합되어 있는 커플러 소켓(45)에 커플러 헤드(41)를 결합하는 작업(도 5의 (c) 참조)만을 수행하면 된다.Furthermore, in this embodiment, the
도 6은 다른 실시예에 따른 커플러(40')의 분해 사시도(a) 및 단면도(b)이고, 도 7은 도 6에 도시된 커플러(40')를 파지한 상태의 다축 로봇(30)의 일부를 도시한 사시도이다. 6 is an exploded perspective view (a) and a cross-sectional view (b) of a coupler 40' according to another embodiment, and FIG. 7 is a
도 6 및 도 7을 참조하여, 다른 실시예에 따른 커플러(40') 및 그립퍼(33')에 대해 설명한다. 도 6 및 도 7에서 도 3 내지 도 5와 동일한 참조부호는 전술한 실시예에 따른 커플러(40) 및 그립퍼(33)와 동일한 구성을 의미하므로 그 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다. 한편, 도 7에서는 비전 유닛(39, 도 3 참조)의 도시를 생략하였지만, 본 실시예의 시스템(그립퍼(33'))에도 마찬가지의 비전 유닛이 마련될 수 있다.6 and 7, a coupler 40' and a gripper 33' according to another embodiment will be described. In FIGS. 6 and 7 , the same reference numerals as those of FIGS. 3 to 5 mean the same configuration as the
본 실시예의 커플러(40')는 전술한 실시예의 커플러(40)와 마찬가지로, 커플러 헤드(41'), 딥 튜브(43') 및 커플러 소켓(45')을 포함한다. 본 실시예의 커플러 헤드(41'), 딥 튜브(43') 및 커플러 소켓(45')은 전술한 실시예의 커플러 헤드(41), 딥 튜브(43) 및 커플러 소켓(45)과 유사하나, 이들간의 결합 관계가 다르다.The coupler 40' of this embodiment includes a
구체적으로, 먼저 커플러 헤드(41')는 커플러 소켓(45')의 중공에 커플러 소켓(45')과 상대적으로 회전가능하게 결합된다. 이를 위해, 커플러 헤드(41')의 하부 외주면에는 복수개의 볼 플런저(41p)가 마련되고, 커플러 소켓(45')의 중공 내주면에는 볼 플런저(41p)에 대응되는 위치에 오목홈(45p)이 마련되어, 커플러 헤드(41')를 커플러 소켓(45')의 중공에 삽입하면 볼 플런저(41p)가 오목홈(45p)에 안착하여 커플러 헤드(41')와 커플러 소켓(45')은 상대 회전가능하게 된다. 여기서, 볼 플런저(41p)와 오목홈(45p)의 배치는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 커플러 소켓(45')의 중공 내주면에 볼 플런저가 배치되고, 커플러 헤드(41')의 하부 외주면에 오목홈이 형성될 수 있다.Specifically, first, the
또한, 전술한 실시예에서 커플러 소켓(45)의 상부는 각형의 외주면을 가졌으나, 본 실시예에서 커플러 소켓(45')의 상부 외주면은 원형으로 이루어지고, 이 외주면에는 커플러 소켓(45')을 커플러 헤드(41')에 대해 상대 회전시키기 위한 기어(45t)가 형성된다.In addition, in the above embodiment, the upper portion of the
또한, 전술한 실시예에서는 딥 튜브(43)가 케미컬 유로(41a)와 연통되도록, 예컨대 나사결합에 의해 커플러 헤드(41)에 분리가능하게 결합되었지만, 본 실시예서는 딥 튜브(43')가 커플러 헤드(41')의 케미컬 유로(41a)와 연통되도록 커플러 소켓(45')에 일체 성형된다. 물론, 본 실시예에서 딥 튜브(43')는 커플러 소켓(45')에 분리가능하게 결합될 수 있고, 나아가 전술한 실시예와 같이 커플러 헤드(41')에 결합될 수도 있다.In addition, in the above embodiment, the
한편, 도 7을 참조하면, 본 실시예의 그립퍼(33')는 전술한 실시예에서의 그립퍼(33)에 비해, 커플러 소켓(45')을 회전시킬 수 있는 구성을 더 가진다. 구체적으로, 본 실시예의 그립퍼(33')의 하부에는 한 쌍의 핑거(33a)로 커플러(40')(커플러 헤드(41'))를 파지하였을 때 커플러 소켓(45')의 상부 외주면에 형성된 기어(45t)와 맞물리는 기어(33t)가 마련되고, 그립퍼(33')의 내부에는 이 기어(33t)를 회전구동하는 모터가 내장되어 있다. 따라서, 그립퍼(33')로 커플러 소켓(45')이 결합된 커플러 헤드(41')를 파지한 채로, 커플러 소켓(45')만을 회전시킴으로써 커플러(40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 그립퍼(33')로 드럼 용기(10)의 입구(11)에 체결된 캡(15)을 분리하고(도 5의 (a) 참조), 커플러 소켓(45'), 딥 튜브(43') 및 커플러 헤드(41')가 결합된 상태로 한 번에 커플러(40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 결합할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7 , the
본 실시형태에 따른 시스템에서 커플러 헤드(41, 41')에는 플렉시블한 케미컬 배관(42a), 기체 배관(42b) 및/또는 순환 배관(42c)이 연결되고, 이들 배관(42a, 42b, 42c)은 커플러(40, 40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 착탈할 때 커플러 헤드(41, 41')와 함께 움직이게 된다. 특히, 커플러(40, 40')가 딥 튜브(43, 43')를 포함하는 경우에 이 배관(42a, 42b, 42c)의 상하 이동범위는 딥 튜브(43, 43')의 길이 이상이 된다. 이에, 본 실시형태의 시스템은 커플러(40, 40')의 이동에 의해 움직이는 이 배관(42a, 42b, 42c)을 지탱하며 슬라이딩하는 배관 지지 유닛(50, 도 2 및 도 8 참조)을 더 포함할 수 있다.In the system according to the present embodiment, a
배관 지지 유닛(50)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 적어도 배관(42a, 42b, 42c)의 상하 이동범위 이상의 길이를 가지고 하우징(20) 내부에 고정된 가이드 레일(53)과, 배관(42a, 42b, 42c)을 지탱하며 가이드 레일(53)을 따라 상하로 슬라이딩하는 슬라이딩 블록(51)을 포함할 수 있다. 슬라이딩 블록(51)은 별도의 동력 없이 커플러(40, 40')의 상하 이동을 추종하여 상하로 슬라이딩 하도록 구성될 수 있고, 별도의 동력(예컨대, 리니어 모터, 모터 및 랙과 피니언 기어, 또는 에어 실린더 등)에 의해 구동되어 커플러(40, 40')의 높이와 연동하여 자동으로 슬라이딩 하도록 구성될 수도 있다.The
또한, 배관 지지 유닛(50)은 슬라이딩 블록(51)에 결합된 배관 지탱 부재(52)를 더 포함할 수 있다. 배관 지탱 부재(52)에는 배관공(52a, 52b, 52c)이 형성되어 있어 각각의 배관(42a, 42b, 42c)이 삽입될 수 있다. 이때, 배관공(52a, 52b, 52c)은 배관공(52a, 52b, 52c)에 삽입된 배관(42a, 42b, 42c)이 어느 정도 움직일 수 있도록 그 내경이 배관(42a, 42b, 42c)의 외경보다 약간 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 배관 지탱 부재(52)는 슬라이딩 블록(51)의 표면이 이루는 평면상에서 360도 회동가능하게(도 8의 화살표 r 참조) 결합되는 것이 바람직하다.In addition, the
이러한 배관 지지 유닛(50)을 구비함으로써 커플러(40, 40')의 착탈 동작에 따라 배관(42a, 42b, 42c)이 꺾여 접히거나 꼬이는 등의 문제를 방지할 수 있다.By providing such a
또한, 본 실시형태에 따른 시스템에서는, 전술한 바와 같이 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 분리된 커플러(40, 40')를 커플러 보관 유닛(60, 도 9 참조)에 거치하여 보관할 수 있다. 특히, 커플러(40, 40')가 딥 튜브(43, 43')를 포함하는 경우에 커플러 보관 유닛(60)은 딥 튜브(43, 43')를 포함한 커플러(40, 40')를 보관할 수 있으며, 나아가 커플러 보관 유닛(60)은 커플러(40, 40')에 세정수를 분사하여 세정하는 세정기능을 구비할 수 있다. 즉, 커플러 보관 유닛(60)은 커플러 세정 유닛을 겸할 수 있다.In addition, in the system according to the present embodiment, the
커플러 보관 유닛 겸 커플러 세정 유닛(60)은, 그 전면 절개 사시도인 도 10을 참조하면, 세정 챔버(61)와 노즐(63a)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 세정 챔버(61)는 커플러(40, 40')의 딥 튜브(43, 43')를 수용하는 내부 공간을 가지고, 상부에는 딥 튜브(43, 43')가 상기 내부 공간으로 드리워지게 커플러 헤드(41, 41')를 거치하는 커플러 거치구가 형성되어 있으며, 하부에는 배수구(67)가 형성되어 있다. 노즐(63a)은 딥 튜브(43, 43')와 평행하게 상기 내부 공간에 드리워진 세정수 공급관(63)의 딥 튜브(43, 43')의 외면과 대향하는 쪽에 다수개가 형성되어 있다.The coupler storage unit and
따라서, 세정수 공급관(63)으로 세정수, 예컨대 순수를 공급하면 노즐(63a)을 통해 세정수가 딥 튜브(43, 43')를 향해 분사되어 딥 튜브(43, 43')의 외면을 세정할 수 있다. 또한, 이때 케미컬 배관(42a, 도 2 참조)를 통해 커플러 거치구에 거치된 커플러 헤드(41, 41')의 케미컬 유로(41a, 도 4 및 도 6 참조)로도 세정수를 공급하여 케미컬 유로(41a) 및 이에 연통된 딥 튜브(43, 43')의 내면도 동시에 세정할 수 있다. 나아가, 커플러 헤드(41, 41')가 케미컬 순환 유로(41c)를 가지는 경우에는 순환 배관(42c)으로도 세정수를 공급하여 케미컬 순환 유로(41c)도 동시에 세정할 수 있다. 또한, 커플러(40, 40')의 세정이 완료되면, 세정수를 공급했던 세정수 공급관(63), 케미컬 배관(42a) 및/또는 순환 배관(42c)으로, 또는 기체 배관(42b)으로 건조 공기 또는 건조 질소를 공급하여 커플러(40, 40')를 건조시킬 수 있다.Therefore, when washing water, for example, pure water is supplied to the washing
한편, 커플러 거치구에 커플러(40, 40')를 거치/분리하는 것은 다축 로봇(30)에 의해 커플러(40, 40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에 착탈하는 것과 동일한 방식으로 수행될 수 있다. On the other hand, mounting/separating the
구체적으로, 커플러가 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 실시예의 커플러(40)인 경우에는, 커플러 거치구에 전술한 커플러 소켓(45)과 동일한 구조의 거치용 소켓(65)이 결합되어 있고, 다축 로봇(30)(그립퍼(33))은 도 5의 (c)를 참조하여 설명한 것과 동일한 방식으로, 커플러 소켓(45)을 제외하고 딥 튜브(43)가 결합된 커플러 헤드(41)를 파지하여 거치용 소켓(65)에 결합함으로써 딥 튜브(43)가 결합된 커플러 헤드(41)를 커플러 거치구에 거치할 수 있다.Specifically, when the coupler is the
또한, 커플러가 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 실시예의 커플러(40')인 경우에는, 커플러 거치구가 드럼 용기(10)의 입구(11)와 동일한 구조로 이루어지고, 다축 로봇(30)(그립퍼(33'))은 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일한 방식으로, 커플러 소켓(45')과 딥 튜브(43')가 결합된 커플러 헤드(41')를 파지하고 커플러 소켓(45')만을 회전시켜 커플러 거치구에 결합함으로써 커플러 소켓(45')과 딥 튜브(43')가 결합된 커플러 헤드(41')를 커플러 거치구에 거치할 수 있다.In addition, when the coupler is the coupler 40' of the embodiment described with reference to FIGS. 6 and 7, the coupler holder has the same structure as the
이와 같이, 본 실시형태에 따른 시스템은 커플러 보관 겸 세정 유닛(60)을 구비하여 커플러(40, 40')를 세정함으로써 커플러(40, 40') 내외부에 케미컬이 고착되는 것을 방지할 수 있다.As such, the system according to the present embodiment includes the coupler storage and
한편, 본 실시형태에 따른 시스템은 여분의 커플러 보관 유닛(커플러 세정 유닛)(60', 도 2 참조)을 더 포함할 수 있다. 이 여분의 커플러 보관 유닛(60')은 본래의 커플러 보관 유닛(60)의 청소 등 유지보수시에 본래의 커플러 보관 유닛(60)을 대체할 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이 커플러(40, 40')가 드럼 용기(10)에 충전된 또는 충전될 케미컬의 종류에 따라 구분되어 사용하는 경우, 여분의 커플러 보관 유닛(60')은 케미컬의 종류에 따라 다른 커플러(40, 40')를 보관 및/또는 세정할 수 있다. 이 경우, 도 2에는 도시하지 않았으나, 여분의 커플러 보관 유닛(60')에는 대응되는 다른 커플러(40, 40')가 보관되고, 각 커플러(40, 40')별로 전술한 배관(42a, 42b, 42c)이 연결되어 다른 케미컬의 사용처 또는 공급처와 유체 연결되어 있고, 각 커플러(40, 40')별로 배관 지지 유닛(50)이 부가될 수 있다. 이 경우, 하나의 시스템(하나의 다축 로봇)으로 복수 종류의 케미컬 이송 작업을 수행할 수 있다.Meanwhile, the system according to the present embodiment may further include an extra coupler storage unit (coupler cleaning unit) 60' (refer to FIG. 2). This extra
본 실시형태의 시스템에서는 케미컬의 이송이 완료된 후 커플러(40, 40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 분리하여 커플러 보관 유닛(60)으로 이동하는 과정에서 커플러(40, 40')(딥 튜브(43, 43'))에서 케미컬이 낙하하여 하우징(20) 내부를 오염시킬 수 있다. 이에, 본 실시형태의 시스템은 딥 튜브(43, 43')로부터 낙하하는 케미컬 잔액을 받는 잔액 받이(70, 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다.In the system of this embodiment, after the chemical transfer is completed, the
잔액 받이(70)는, 도 2 및 도 9를 참조하면, 드럼 용기(10)의 입구(11)와 커플러 보관 유닛(60) 간의 커플러(40, 40')의 이동 경로에, 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 분리되어 최대로 상승한 딥 튜브(43, 43')의 하단과 드럼 용기(10)의 상단 사이의 높이에 배치된다. The
구체적으로, 잔액 받이(70)는, 도 9 및 도 11을 참조하면, 평면 형상이 대략 'ㄴ'자 형상의 쟁반으로 이루어지고, 에어 실린더 등의 진퇴 구동수단(75)에 의해 수평방향으로 드럼 용기(10)를 향해 진퇴가능하게 구성된다(도 11의 화살표 c 참조). 따라서, 다축 로봇(30)이 커플러(40, 40')를 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 분리하여 상승시킨 다음, 진퇴 구동수단(75)으로 잔액 받이(70)를 드럼 용기(10) 위로 전진시키면, 잔액 받이(70)는 드럼 용기(10)의 입구(11)와 커플러 보관 유닛(60)의 커플러 거치구를 가리게 되고, 그 위에 위치하는 딥 튜브(43, 43')로부터 낙하할 수 있는 케미컬 잔액을 받을 수 있게 된다. 이 상태에서 다축 로봇(30)이 커플러(40, 40')를 커플러 보관 유닛(60)의 커플러 거치구 위로 수평이동하면, 잔액 받이(70)는 진퇴 구동수단(75)에 의해 원래의 위치로 후퇴한다. 그러면, 잔액 받이(70)에 의해 가려졌던 커플러 보관 유닛(60)의 커플러 거치구가 노출되고, 다축 로봇(30)은 커플러(40, 40')를 하강시켜 커플러 보관 유닛(60)의 커플러 거치구에 삽입하여 거치한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 다축 로봇(30)이 커플러(40, 40')를 커플러 보관 유닛(60)의 커플러 거치구에 거치할 때 잔액 받이(70)가 방해되지 않도록 잔액 받이(70)를 하강시키는 에어 실린더와 같은 잔액 받이 승강수단을 더 구비할 수도 있다.Specifically, the
또한, 잔액 받이(70)는 경사진 쟁반 형태를 가지고, 가장 낮은 곳에 배수구(71)를 구비하여 받은 케미컬 잔액을 배수할 수 있다. 또한, 잔액 받이(70)에 케미컬이 고착되는 것을 방지하기 위해, 세정수 공급관(73) 및 노즐(73a)을 통해 세정수를 잔액 받이(70) 바닥에 분사하여 케미컬 잔액을 원활하게 배수하도록 할 수 있다.In addition, the
한편, 본 실시형태의 시스템에서 다축 로봇(30)에 의해 커플러(40, 40')의 착탈이 원활하게 이루어지기 위해서는, 드럼 용기(10)의 입구(11)가 미리 정해진 위치에 위치하도록 드럼 용기(10)를 정렬할 필요가 있다. 이를 위해 본 실시형태의 시스템은, 드럼 탑재대, 드럼 가이드 유닛, 드럼 회전 유닛 및/또는 드럼 정렬 유닛을 더 포함할 수 있다. 이하, 도 12을 참조하여 드럼 탑재대(81), 드럼 가이드 유닛(83), 드럼 회전 유닛(85) 및 드럼 정렬 유닛(90)에 대해 설명한다.On the other hand, in the system of the present embodiment, in order to smoothly attach and detach the
드럼 탑재대(81)는 드럼 용기(10)의 하면보다 약간 더 큰 면적을 가지는 편평한 좌대의 형태로 이루어질 수 있다. 드럼 탑재대(81)의 상면에는 일부가 돌출된 다수의 볼 롤러(82)가 배치되어 있다. 따라서, 드럼 용기(10)는 드럼 탑재대(81) 상에서 임의의 수평방향으로 이동 및 회전이 가능하다. The
드럼 가이드 유닛(83)은 드럼 용기(10)의 외주면을 감싸 지지하는 구성요소로서, 로터리 실린더나 모터 및 필요한 동력전달기구를 포함하는 회동수단(83a)에 의해 벌려지거나 오므려지는 가이드 바(83b)와, 가이드 바(83b)에 회전가능하게 결합되어 드럼 용기(10)의 외주면에 접촉하는 아이들 롤러(83c)를 포함할 수 있다. 여기서, 가이드 바(83b)는 선단부가 오므려짐으로써 드럼 탑재대(81)에 탑재되는 드럼 용기(10)를 드럼 회전 유닛(85) 쪽으로 인입하고, 선단부가 벌려짐으로써 후단부가 오므려져 드럼 용기(10)를 드럼 회전 유닛(85)에서 멀어지는 쪽으로 밀어 배출하도록 구성될 수 있다.The
드럼 회전 유닛(85)은 드럼 가이드 유닛(83)에 의해 지지되는 드럼 용기(10)의 외주면에 밀착되고 내장된 모터에 의해 회전함으로써 드럼 용기(10)를 수직방향 중심축을 중심으로 회전시키는 구동 롤러로 이루어질 수 있다.The
드럼 정렬 유닛(90)은 드럼 회전 유닛(85)에 의해 회전하는 드럼 용기(10)의 입구(11)를 감지하여 드럼 용기(10)의 입구(11)가 미리 정해진 위치에 도달하면 드럼 회전 유닛(85)을 정지시키는 구성요소로서, 회동바(91)와, 회동바(91)를 승강시키는(화살표 d 참조) 에어 실린더와 같은 승강수단(97)과, 회동바(91)를 회동축(A1)을 중심으로 회동시키는(화살표 e 참조) 모터나 로터리 실린더와 같은 회동수단(99)을 포함할 수 있다. 회동바(91)의 선단에는 드럼 용기(10)의 입구(11)의 외경과 대략 동일하거나 약간 큰 내경을 가지는 반원형의 스토퍼(93)와, 스토퍼(93)의 대략 중앙에서 돌출되어 드럼 용기(10)의 입구(11) 외주면이 접촉되면 이를 감지하는 접촉 센서(95)가 마련될 수 있다.The
이와 같이 구성되는 드럼 가이드 유닛(83), 드럼 회전 유닛(85) 및 드럼 정렬 유닛(90)에 의한 드럼 용기(10)의 인입, 정렬 및 배출 동작에 대해 설명한다.The operation of drawing in, aligning and discharging the
먼저, 드럼 가이드 유닛(83)의 가이드 바(83b)가 회동수단(83a)에 의해 선단부가 벌려져 드럼 용기(10)를 받아들일 수 있는 상태가 된다. 이어서, 드럼 용기(10)가 대차(도시 생략)에 의해 드럼 탑재대(81)에 탑재되어 드럼 회전 유닛(85) 쪽으로 밀어진다. 드럼 용기(10)가 드럼 탑재대(81)에 탑재되면 가이드 바(83b)의 선단부가 회동수단(83a)에 의해 오므려지고 드럼 용기(10)는 인입되어 드럼 회전 유닛(85)에 밀착된 상태로 드럼 가이드 유닛(83)에 의해 지지된다.First, the
이어서 또는 전술한 동작과 병행하여, 드럼 정렬 유닛(90)의 승강수단(97)에 의해 회동바(91)가 상승하여, 스토퍼(93)가 드럼 용기(10)의 상단 턱보다 높게 위치하게 된다. 이어서, 드럼 정렬 유닛(90)의 회동수단(99)에 의해 회동바(91)가 회동축(A1)을 중심으로 도 12에서 시계방향으로 대략 90도 정도 회동된 다음, 드럼 정렬 유닛(90)의 승강수단(97)에 의해 회동바(91)가 하강하여, 스토퍼(93)가 드럼 용기(10)의 상면에 근접한 높이에서 드럼 용기(10) 입구(11)가 위치해야 할 미리 정해진 위치에 위치하게 된다. 이 상태에서 드럼 회전 유닛(85)이 드럼 용기(10)를 시계방향으로 회전시킨다. 드럼 용기(10)의 회전에 의해 드럼 용기(10)의 입구(11) 외주면이 스토퍼(93)에 의해 감싸지고 접촉 센서(95)에 접촉하면, 드럼 용기(10)의 입구(11)가 미리 정해진 위치에 정렬된 것이므로 드럼 회전 유닛(85)의 회전을 정지한다.Subsequently, or in parallel with the above-described operation, the rotating
이어서, 드럼 정렬 유닛(90)이 전술한 동작과 역순으로 동작하여 원위치(도 12에 도시된 상태)로 복귀하고, 전술한 바와 같이 다축 로봇(30)에 의해 드럼 용기(10)의 입구(11) 캡(15)이 분리되고, 커플러(40, 40')가 입구(11)에 결합되어 케미컬의 이송이 수행된다. 케미컬의 이송이 완료되면, 전술한 바와 같이 드럼 용기(10)의 입구(11)에서 커플러(40, 40')가 분리되고, 입구(11)에 캡(15)이 체결된다.Then, the
이어서, 드럼 가이드 유닛(83)의 회동수단(83a)에 의해 가이드 바(83b)의 선단부를 벌리고 후단부를 오므림으로써 드럼 용기(10)를 밀어 드럼 탑재대(81) 앞에 대기중인 대차(도시 생략)로 배출한다.Next, the
이와 같이, 본 실시형태의 시스템에 의하면, 드럼 용기(10)의 인입, 정렬, 배출이라는 전후 작업을 포함한 케미컬 이송의 전과정이 자동으로 이루어진다.As described above, according to the system of the present embodiment, the entire process of chemical transfer including the before and after operations such as drawing in, aligning, and discharging of the
한편, 케미컬 이송 작업시 먼지 등의 이물질이 혼입되거나 작업자가 케미컬에 노출되는 것을 방지하기 위해, 본 실시형태에 따른 시스템은 부스 형태의 하우징(20) 전면에 드럼 용기(10)의 출입시에 열리고 케미컬 이송중에는 닫히는 자동 또는 수동의 도어(27)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in order to prevent the mixing of foreign substances such as dust or the worker exposure to chemicals during the chemical transfer operation, the system according to the present embodiment is opened at the time of entry and exit of the
도 1 및 도 13을 참조하면, 도어(27)는 하우징(20)의 내부에 설치된 가이드 레일(27b)을 따라 승강가능한 복수의 도어 패널(27a)을 포함할 수 있다. 또한, 도어 패널(27a)은 커플러(40, 40')의 드럼 용기(10) 입구(11)에의 커플링 과정과 케미컬 이송 과정을 작업자가 시인할 수 있도록 투명창을 구비할 수 있다.1 and 13 , the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.
10: 드럼 용기
11: 드럼 용기의 입구
13: 고유 코드
20: 하우징
21: 프레임
25: 테이블
27: 도어
27a: 도어 패널
27b: 가이드 레일
29: 조작 패널
30: 다축 로봇
31: 아암
33, 33': 그립퍼
33a: 핑거
33b: 핑거 팁
39: 비전 유닛
40: 커플러
41: 커플러 헤드
42a, 42b, 42c: 배관
50: 배관 지지 유닛
51: 슬라이딩 블록
52: 배관 지탱 부재
53: 가이드 레일
60, 60': 커플러 보관 유닛(커플러 세정 유닛)
70: 잔액 받이
81: 드럼 탑재대
83: 드럼 가이드 유닛
85: 드럼 회전 유닛
90: 드럼 정렬 유닛10: drum container
11: Entrance of the drum container
13: Unique Code
20: housing
21: frame
25: table
27: door
27a: door panel
27b: guide rail
29: operation panel
30: multi-axis robot
31: arm
33, 33': gripper
33a: finger
33b: finger tip
39: vision unit
40: coupler
41: coupler head
42a, 42b, 42c: piping
50: pipe support unit
51: sliding block
52: pipe support member
53: guide rail
60, 60': coupler storage unit (coupler cleaning unit)
70: receive the balance
81: drum mount
83: drum guide unit
85: drum rotating unit
90: drum alignment unit
Claims (14)
일단이 상기 시스템의 일 개소에 고정되고, 타단에는 상기 커플러를 파지가능한 그립퍼가 장착되며, 상기 일단과 타단 사이가 서로 다른 복수의 회전축을 중심으로 회동가능한 복수의 아암으로 연결된 다축 로봇을 구비하여,
상기 그립퍼로 상기 커플러를 파지하여 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.A coupling system for removably coupling a coupler to an inlet of the drum container for supplying a chemical inside the drum container to a place where it is needed or for injecting a chemical into the drum container,
A multi-axis robot having one end fixed to one place of the system, a gripper capable of gripping the coupler is mounted at the other end, and a multi-axis robot connected between the one end and the other end by a plurality of arms rotatable about a plurality of rotation axes different from each other,
An automatic coupling system for a drum container, characterized in that the coupler is gripped by the gripper and attached to and detached from the inlet of the drum container.
상기 그립퍼는 상기 드럼 용기의 입구에 체결되는 캡을 파지하여 상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈가능한 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.According to claim 1,
The gripper grips the cap fastened to the inlet of the drum container, and the automatic coupling system for the drum container, characterized in that the cap is detachable from the inlet of the drum container.
상기 그립퍼는 그 길이방향 중심축을 중심으로 회전가능하고,
상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 캡의 중심축이 서로 일치하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 캡을 파지하고 상기 그립퍼를 회전시킴으로써 상기 캡을 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.3. The method of claim 2,
the gripper is rotatable about its longitudinal central axis;
When the cap is attached to and detached from the inlet of the drum container, the central axis of the longitudinal direction of the gripper and the central axis of the cap coincide with each other so that the cap is gripped with the gripper and rotated the gripper to remove the cap from the drum container. Automatic coupling system for drum containers, characterized in that it is attached to and detached from the entrance of the.
상기 커플러는, 내부에 케미컬 유로가 형성되어 있는 커플러 헤드; 및 상기 커플러 헤드의 케미컬 유로와 연통되도록 결합되어, 상기 커플러가 상기 드럼 용기의 입구에 결합되었을 때 상기 드럼 용기 내부로 삽입되어 드리워지는 딥 튜브를 포함하여, 상기 커플러 헤드와 상기 딥 튜브가 함께 상기 드럼 용기의 입구에 착탈되고,
상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 착탈하기 위해 상기 그립퍼로 상기 커플러를 파지할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.According to claim 1,
The coupler may include a coupler head having a chemical flow path formed therein; and a dip tube coupled to communicate with the chemical flow path of the coupler head and inserted into the drum container when the coupler is coupled to the inlet of the drum container, wherein the coupler head and the dip tube are together It is detachable from the entrance of the drum container,
When the coupler is gripped with the gripper to attach and detach the coupler from the inlet of the drum container, the coupler head is gripped with the gripper so that the longitudinal central axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are perpendicular to each other. Automatic coupling system for drum containers, characterized in that.
상기 커플러는, 상하로 관통된 중공 기둥 형태로 이루어지고, 상기 드럼 용기의 입구에 나사 결합가능한 커플러 소켓을 더 포함하고,
상기 커플러 헤드는 상기 커플러 소켓의 상기 중공에 소정 각도만큼 회동함으로써 상기 커플러 소켓에 결합가능하고,
상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러 소켓의 중심축이 서로 일치하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 소켓을 파지하고 상기 그립퍼를 회전시킴으로써 상기 커플러 소켓을 상기 드럼 용기의 입구에 결합한 다음, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하고 상기 복수의 아암 중 일부를 이용하여 상기 커플러 헤드를 상기 소정 각도만큼 회동함으로써 상기 커플러 헤드를 상기 커플러 소켓에 결합하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.5. The method of claim 4,
The coupler, made in the form of a hollow column penetrating up and down, further comprising a coupler socket screwable to the inlet of the drum container,
The coupler head is capable of being coupled to the coupler socket by rotating by a predetermined angle in the hollow of the coupler socket,
When the coupler is coupled to the inlet of the drum container, the coupler socket is gripped with the gripper so that the longitudinal central axis of the gripper and the central axis of the coupler socket coincide with each other, and the coupler socket is closed by rotating the gripper. After being coupled to the inlet of the drum container, the coupler head is gripped with the gripper so that the longitudinal central axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are orthogonal to each other, and the coupler head using some of the plurality of arms An automatic coupling system for drum containers, characterized in that the coupler head is coupled to the coupler socket by rotating it by the predetermined angle.
상기 커플러는, 상하로 관통된 중공 기둥 형태로 이루어지고, 상기 드럼 용기의 입구에 나사 결합가능한 커플러 소켓을 더 포함하고,
상기 커플러 헤드는 상기 커플러 소켓의 상기 중공에 상기 커플러 소켓과 상대적으로 회전가능하게 결합되어 있고,
상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합할 때, 상기 그립퍼의 길이방향 중심축과 상기 커플러의 길이방향 중심축이 서로 직교하도록 하여 상기 그립퍼로 상기 커플러 헤드를 파지하고, 상기 커플러 헤드가 결합된 상기 커플러 소켓만을 회전시킴으로써 상기 커플러를 상기 드럼 용기의 입구에 결합하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.5. The method of claim 4,
The coupler, made in the form of a hollow column penetrating up and down, further comprising a coupler socket screwable to the inlet of the drum container,
The coupler head is relatively rotatably coupled to the coupler socket in the hollow of the coupler socket,
When the coupler is coupled to the inlet of the drum container, the coupler head is gripped with the gripper so that the central longitudinal axis of the gripper and the longitudinal central axis of the coupler are orthogonal to each other, and the coupler head is coupled An automatic coupling system for a drum container, characterized in that the coupler is coupled to the inlet of the drum container by rotating only the coupler socket.
상기 드럼 용기의 상면을 촬상하는 비전 유닛을 더 포함하고,
상기 비전 유닛에 의해 촬상된 화상 정보에 기초하여 상기 다축 로봇의 위치 및 자세 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Further comprising a vision unit for imaging the upper surface of the drum container,
The automatic coupling system for drum container, characterized in that it is possible to control the position and posture of the multi-axis robot based on the image information captured by the vision unit.
상기 커플러에는 플렉시블한 배관이 연결되어 있고,
상기 다축 로봇에 의한 상기 커플러의 착탈시 상기 커플러의 이동에 의해 움직이는 상기 배관을 지탱하며 슬라이딩하는 배관 지지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A flexible pipe is connected to the coupler,
Automatic coupling system for drum container, characterized in that it further comprises a pipe support unit that slides while supporting the pipe moving by the movement of the coupler when the coupler is detached by the multi-axis robot.
상기 드럼 용기의 입구에서 분리된 상기 커플러를 거치하여 보관하는 커플러 보관 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Automatic coupling system for drum container, characterized in that it further comprises a coupler storage unit for holding and storing the coupler separated from the inlet of the drum container.
상기 커플러 보관 유닛은 상기 커플러를 거치하고 상기 커플러에 세정수를 분사하여 세정가능한 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.10. The method of claim 9,
The coupler storage unit is an automatic coupling system for a drum container, characterized in that it can be cleaned by mounting the coupler and spraying washing water to the coupler.
상기 커플러 보관 유닛과 상기 드럼 용기의 입구 간에 이동하는 커플러로부터 낙하하는 케미컬 잔액을 받는 잔액 받이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.10. The method of claim 9,
Automatic coupling system for drum container, characterized in that it further comprises a balance receiver for receiving the chemical balance falling from the coupler moving between the coupler storage unit and the inlet of the drum container.
상기 드럼 용기를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 드럼 탑재대; 및
상기 드럼 탑재대에 탑재된 상기 드럼 용기의 입구가 미리 정해진 위치에 위치하도록 상기 드럼 용기를 회전시키는 드럼 회전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
a drum mount for movably supporting the drum container in a horizontal direction; and
Automatic coupling system for a drum container, characterized in that it further comprises a drum rotation unit for rotating the drum container so that the inlet of the drum container mounted on the drum mount is located at a predetermined position.
상기 드럼 회전 유닛에 의해 상기 드럼 용기가 회전하여 상기 드럼 용기의 입구가 미리 정해진 위치에 도달하였음을 감지하여 상기 드럼 회전 유닛을 정지시키는 드럼 정렬 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.13. The method of claim 12,
Automatic couple for drum container, characterized in that it further comprises a drum alignment unit for stopping the drum rotation unit by detecting that the drum container is rotated by the drum rotation unit and the inlet of the drum container reaches a predetermined position. ring system.
상기 드럼 용기용 자동 커플링 시스템은 외부와 차단된 부스 형태의 하우징 내에 배치되고,
상기 하우징의 전면에는 상기 드럼 용기의 출입시 열리는 도어가 설치된 것을 특징으로 하는 드럼 용기용 자동 커플링 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The automatic coupling system for the drum container is disposed in a housing in the form of a booth that is blocked from the outside,
Automatic coupling system for drum container, characterized in that a door that opens when the drum container enters and exits is installed on the front side of the housing.
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- 2021-02-05 KR KR1020210016916A patent/KR102626378B1/en active IP Right Grant
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