KR20240006108A - 가스공급장치용 밸브셔터모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스실린더의 가스출구포트와 연결되어 챔버 측으로 연장되는 가스유로를 포함하는 커넥터모듈을 포함하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 관한 것으로 에어모터동력부로부터 제공되는 회전력을 복수 개의 기어들과 연결되어 출력하는 최종출력기어를 포함하는 본체유닛 및 상기 본체유닛으로부터 승강하여 상기 가스실린더의 밸브와 체결 또는 분리되며, 상기 최종출력기어로부터 회전력을 제공받아 상기 밸브를 개폐하는 멀티컵유닛을 포함한다.

Description

가스공급장치용 밸브셔터모듈{Valve Shutter Module For Gas Supply Apparatus}

본 발명은 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 관한 것으로 보다 상세하게는 캐비닛 내부에 지면에 세워진 상태로 적재되는 가스실린더로부터 공정 챔버 측으로의 가스 공급을 위한 가스공급장치에 있어서 캐비닛의 도어가 폐쇄된 상태에서 자동으로 승, 하강되어 가스실린더의 밸브 개방 또는 잠금이 이루어지는 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 관한 것이다.

일반적으로 반도체, 디스플레이 패널 등을 제조하는 공정은 용도에 따라 다양한 가스의 공급이 이루어지며 이러한 가스들은 대부분 유독성, 가연성 등이 비교적 높아 인체에 흡입되거나 대기 중에 노출되는 경우 안전사고 및 환경오염 등의 피해를 발생시킬 수 있다.

또한, 일반적으로 이러한 가스들은 단부 측에 가스출구포트 등이 구비되는 원통형의 실린더(이하, 가스실린더) 내부에 충전되어 보관 및 운반이 이루어지며 외부로 연장되는 가스 유로를 포함하는 커넥터모듈 등을 포함하는 가스공급장치와 연결되어 공정 챔버 측으로의 가스 공급이 이루어진다.

이러한 가스공급장치 및 이의 가스실린더 교체방법에 대한 종래 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-2126942호에 개시되어 있는 가스공급장치 및 이의 가스실린더 교체방법 등이 있다.

이러한 종래의 가스공급장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 2개의 가스실린더(C)이 내장되며 도어(11)에 의하여 개폐되는 캐비닛(10), 상기 캐비닛(10) 상부에 승, 하강 가능하게 설치되는 거넥터모듈(20), 상기 커넥터모듈(20)을 하강시켜 가스실린더(C)를 정렬할 때, 상기 커넥터모듈(20)을 x, y축 방향으로 이동시키는 틸팅수단(30) 및 상기 틸팅수단(30)을 승, 하강시키는 승강수단(40)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 커넥터모듈(20)은 가스실린더(C)의 가스출구포트와 연결되는 커넥터와 상기 가스출구포트와 상기 커넥터가 연결된 상태에서 가스실린더(C)의 밸브를 개폐하는 밸브셔터를 포함하고 있다.

또한, 이러한 종래의 가스공급장치는 작업자가 가스실린더(C)에 얼라인블록을 체결한 상태에서 상기 캐비닛(10)에 투입하며, 상기 승강수단(40)을 통하여 상기 커넥터모듈(20)을 상기 얼라인블록 측에 도킹시키고 상기 도어(11)를 폐쇄한 이후, 제어수단 등의 조작을 통하여 가스실린더(C)와 상기 커넥터모듈(20) 간의 정렬 및 체결이 이루어진다.

또한, 이러한 종래의 가스공급장치는 가스가 소진된 가스실린더(C)와 상기 커넥터모듈(20) 간의 체결 및 정렬 해제가 이루어지면, 작업자가 상기 도어(11)를 개방하고, 상기 승강수단(40)을 통하여 상기 커넥터모듈(20)을 상승시켜 도킹 해제 후 가스실린더(C)를 상기 캐비닛(10)으로부터 배출시킨다.

이에 따라, 이러한 종래의 가스공급장치는 상기한 바와 같이 상기 도어(11)가 개방된 상태에서 커넥터모듈(20)의 승, 하강이 이루어짐에 따라 작업자의 실수 등으로 인하여 상기 도어(11)가 개방된 상태에서 가스실린더(C)의 밸브가 개방될 위험을 동반하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-2126942호(공고일 2020.06.26.)

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 캐비닛 내부에 지면에 세워진 상태로 적재되는 가스실린더로부터 공정 챔버 측으로의 가스 공급을 위한 가스공급장치에 있어서, 자동으로 승, 하강되어 가스실린더의 밸브 개방 또는 잠금을 수행하는 멀티컵핸들유닛에 의하여 캐비닛 도어가 개방된 상태에서 밸브가 개방되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 가스공급장치용 밸브셔터모듈을 제공하는 것이다.

발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈은 가스실린더의 가스출구포트와 연결되어 챔버 측으로 연장되는 가스유로를 포함하는 커넥터모듈을 포함하는 가스공급장치에 적용되는 것으로 에어모터동력부로부터 제공되는 회전력을 복수 개의 기어들과 연결되어 출력하는 최종출력기어를 포함하는 본체유닛 및 상기 본체유닛으로부터 승강하여 상기 가스실린더의 밸브와 체결 또는 분리되며, 상기 최종출력기어로부터 회전력을 제공받아 상기 밸브를 개폐하는 멀티컵유닛을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 본체유닛은 상기 에어모터동력부로부터 상기 최종출력기어로 전달되는 회전력을 차단 또는 연결하는 클러치, 상기 최종출력기어에 회전 복원력을 제공하는 태엽스프링 및 상기 최종출력기어의 회전을 정지시키는 멀티핸들 오픈/클로저 스토퍼를 더 포함한다.

또한, 상기 멀티컵유닛은 상기 본체유닛 상에 설치되는 승하강공압실린더, 상기 승하강공압실린더에 의하여 승, 하강되며 상기 최종출력기어와 같이 회전 가능하도록 상기 최종출력기어의 중심부에 관통 결합되는 승하강샤프트, 저면에 복수 개의 푸시핀이 돌출 형성되어 상기 승하강샤프트의 하단 측에 고정되는 상부컵핸들 및 상면에 상기 푸시핀과 대응하여 복수 개로 형성되는 원호 형상의 가이드홈과 상기 가이드홈 각각의 일단 측에 상기 가이드홈보다 깊게 형성되는 체결홈 및 저면에 상기 밸브와 체결되는 복수 개의 컨텍트핀을 포함하여 상기 상부컵핸들의 하측에 자유회전이 가능하도록 상기 승하강샤프트에 결합되는 하부컵핸들을 포함한다.

이때, 상기 체결홈은 상기 밸브가 풀리는 방향 측에 형성되어 상기 밸브가 풀리는 방향으로 형성되는 상기 하부컵핸들의 회전각보다 상기 밸브가 잠기는 방향으로 형성되는 상기 하부컵핸들의 회전각이 큰 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 컨텍트핀은 볼부시와 컨텍트핀스프링을 포함하여 상기 하부컵핸들의 하측으로 돌출 형성되며, 하측으로부터 제공되는 외력에 의하여 상기 컨텍트핀스프링이 압축되어 상기 하부컵핸들의 저면 측으로 삽입 가능하게 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈은 캐비닛 내부에 지면에 세워진 상태로 적재되는 가스실린더로부터 공정 챔버 측으로의 가스 공급을 위한 가스공급장치에 있어서, 자동으로 승, 하강되어 가스실린더의 밸브 개방 또는 잠금을 수행하는 멀티컵핸들유닛에 의하여 캐비닛 도어가 개방된 상태에서 밸브가 개방되는 것을 원천적으로 차단함에 따라, 캐비닛 내부에 가스실린더를 투입하거나 배출하는 경우 작업자의 실수 등에 의한 가스 누설 등의 안전사고를 방지할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈은 가스실린더의 밸브 개방 또는 잠금 시 과도한 토크가 발생하거나 비상 시에 자동으로 작동이 멈춤에 따라 가스실린더의 파손, 가스 누설 등의 위험을 방지하여 가스공급장치의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 가스공급장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스실린더와 가스공급장치의 요부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스실린더와 가스공급장치의 세부구성을 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 기어군사시도이다.
도 6의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 멀티컵 핸들의 상승 상태와 하강 상태를 도시한 정면도이다.
도 7의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 전체적인 단면을 도시한 사시도와 클러치 측의 단면을 도시한 사시도이다.
도 8의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 있어서 멀티컵핸들유닛의 요부를 도시한 단면도이다.
도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 있어서 멀티컵핸들유닛의 요부를 도시한 단면 및 커넥터핀이 밸브와 체결된 상태를 도시한 사시도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈을 설명하도록 한다.

도 2의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스실린더와 가스공급장치의 요부를 도시한 도면이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스실린더와 가스공급장치의 세부구성을 도시한 도면이다.

또한, 도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 기어군사시도이다. 도 6의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 멀티컵 핸들의 상승 상태와 하강 상태를 도시한 정면도이다.

또한, 도 7의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈의 전체적인 단면을 도시한 사시도와 클러치 측의 단면을 도시한 사시도이다.

또한, 도 8의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 있어서 멀티컵핸들유닛의 요부를 도시한 단면도이다.

도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈에 있어서 멀티컵핸들유닛의 요부를 도시한 단면 및 커넥터핀이 밸브와 체결된 상태를 도시한 사시도이다.

우선, 도의 2의 a를 참조하면, 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스실린더(C)는 전체적으로 원통 형상으로 내부에 고압의 가스가 충전되어 있다.

또한, 상기 가스실린더(C)는 일단 측에 형성되는 헤드(C1), 상기 헤드(C1)의 상부에 형성되는 밸브(C2), 상기 헤드(C1)의 일측부에 상기 밸브(C1)의 축 방향과 직교하여 형성되는 가스출구포트(C3) 및 상기 가스출구포트(C3)의 단측에 체결 및 분리되는 앤드캡(미도시)를 포함한다.

또한, 도 2의 b와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈이 적용되는 가스공급장치는 캐비닛(미도시) 내부에 각각 설치되는 적어도 1개 이상의 호이스트모듈(200)과 커넥터모듈(300) 및 얼라인하우징(400)을 포함한다.

여기서 상기 호이스트모듈(200)은 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈을 포함하여 상기 커넥터모듈(300)과 상기 얼라인하우징(400)의 하중 지지 및 정렬을 위한 수단으로 평면 상에서 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈과 상기 커넥터모듈(300) 및 상기 얼라인하우징(400)을 평면 상에서 x, y축 방향 및 상기 평면에 수직하여 형성되는 회전축을 중심으로 회전 이동시키는 무빙유닛(410)과 상기 무빙유닛(410)에 구비되어 상기 커넥터모듈(300) 및 상기 얼라인하우징(400)을 승, 하강시키는 승강유닛(420)을 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 가스공급장치용 밸브셔터모듈(100)은 상기 무빙유닛(410) 상에 설치되어 별도의 승강수단 없이 상기 캐비닛 내부에서 x, y축 방향 이동 및 상기 회전축을 중심으로 하는 회전 이동만이 이루어진다.

또한, 상기 커넥터모듈(300)은 가스실린더(C)의 가스출구포트(C3)와 연결되는 커넥터, 가스 공급이 필요한 챔버 측으로 연장되는 가스유로 등을 포함하여 상기 가스실린더(C)로부터 상기 챔버 측으로 가스를 공급하기 위한 것으로 상기 가스출구포트(C3)으로부터 상기 앤드캡(C4)을 분리하는 앤드캡 유닛, 상기 가스출구포트(C3)와 상기 커넥터 간의 접속을 위한 플러그를 제공하는 플러그 유닛, 상기 가스출구포트(C3)와 커넥터 또는 플러그 사이에 가스켓을 제공하고 회수하는 가스켓 유닛 등을 포함할 수 있다.

또한, 상기 얼라인하우징(400)은 가스실린더(C)의 헤드(C1) 측이 장착되어 가스출구포트(C3)와 상기 커넥터 간의 정렬을 위한 수단으로 상기 커넥터모듈(300)의 일 측에 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 상기 호이스트모듈(200)과 상기 커넥터모듈(300)과 및 상기 얼라인하우징(400)은 각각 대한민국 등록특허공보 제10-2343760호에 개시되어 있는 가스실린더의 가스자동공급장치의 구성들을 포함하여 기 공지되어 있는 다양한 기술을 적용할 수 있음에 따라 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 도 3 내지 도 9를 참조하면 본 발명에 따른 가스공급장치용 호이스트모듈(200)의 고정플레이트(211) 하단에 부착된 제 1이동플레이트(212)와 무빙유닛(210)에 의해 X 축, Y 축 방향으로 이송 및 R 축 방향으로 이송하는 승하강유닛(220) 하단에 설치된 커넥터모듈(300)과 별도로 분리되어 그 일측의 제 2플레이트(227)에 고정된 밸브셔터체결브라켓(229)에 부착되어 가스실린더의 밸브를 개폐하는 밸브셔터모듈(100)은 본체유닛(110)과 상기 본체유닛(110)에 대하여 승, 하강 및 회전 가능한 멀티컵핸들유닛(120)을 포함한다.

즉, 상기 밸브셔터모듈(100)은 상기 얼라인하우징(400)과 일체로 결합된 상기 커넥터모듈(300)과 분리되어 있는 구조이어서 상기 호이스트모듈(200)에 의해 x 축, Y 축 이송과 R 축 방향으로의 회전하나 Z 축 방향으로의 승하강은 승하강 실린더(121)에 의해 승하강샤프트(122)가 작동되는 구성이다.

또한, 상기 밸브셔터모듈(100)은 가스공급장치용 호이스트모듈(200)의 고정플레이트(211) 하단에 부착된 제 1이동플레이트(212)와 무빙유닛(210)에 의해 X 축, Y 축 방향으로 이송 및 R 축 방향으로 이송하는 승하강유닛(220) 하단에 커넥터모듈(300)과 분리되어 그 일측의 제 2플레이트(227)에 고정된 밸브셔터체결브라켓(229)에 부착되어 X 축, Y 축 방향으로 이송 및 R 축 방향으로 이송하는 가스실린더의 밸브를 개폐한다.

또한, 상기 밸브셔터모듈(100)의 상기 본체유닛(110)은 최종출력기어(111)와 클러치(112)와 태엽스프링(113) 및 멀티핸들오픈/클로저 스토퍼(114)를 포함한다.

보다 구체적으로 상기 밸브셔터모듈(100)은 에어모터동력부(111a)로부터 제공되는 회전력을 복수 개의 기어들과 연결되어 출력하는 최종출력기어(111)를 포함하는 본체유닛(110); 및 상기 본체유닛(110)으로부터 승강하여 상기 가스실린더(C)의 밸브(C2)와 체결 또는 분리되며, 상기 최종출력기어(111)로부터 제공되는 회전력을 통하여 상기 밸브(C2)를 개폐하는 멀티핸들(124)이 구비된 멀티컵유닛(120);을 포함한다.

상기 밸브셔터모듈(100)은 상기 에어모터동력부(111a)의 힘을 다수의 기어군에 의해 최종출력기어(111) 및 회전각도환산기어(115)로 전달되고 상기 최종출력기어(111)에 의해 승하강샤프트(122)가 회전되어 멀티핸들(124)이 회전하는 동력전달체계를 갖는다.

또한, 본 발명은 상기 최종출력기어(111)에 맞물린 다수의 기어군에 의해 태엽스프링기어(113a)를 회전시켜 태엽을 감으며, 정회전이 완료되면 태엽스프링 스토퍼실린더(116)가 태엽스프링스토퍼(113b)를 막아 태엽의 복원력이 차단된다.

또한, 상기 본체유닛(110)은 상기 에어모터동력부(111a)로부터 상기 최종출력기어(111)로 전달되는 회전력을 차단 또는 연결하는 클러치(112); 상기 최종출력기어(111)에 회전 복원력을 제공하도록 태엽스프링기어(113a)에 의해 회전으로 태엽을 감싸고, 정회전 완료후 상기 태엽의 복원력을 차단하도록 태엽스프링스토퍼(113b)를 포함하는 태엽스프링(113); 상기 멀티핸들(124)의 오픈/클로즈(open/close) 위치를 설정해 주어 해당위치까지만 상기 멀티핸들(124)을 위치제어하는 멀티핸들오픈/클로저 스토퍼(114); 상기 최총출력기어(111)의 회전 각도를 육안으로 확인하도록 각도 표시가 되어있는 원통모양의 블록이 형성되어 회전하는 회전각도환산기어(115)를 더 포함한다.

또한, 상기 회전각도환산기어(115)는 회전 각도를 육안으로 확인 가능하도록 원통의 가공면에 각도가 표기되어 있다.

또한, 상기 최종출력기어(111)는 에어모터동력부(111a)로부터 제공되는 회전구동력을 복수 개의 기어군으로부터 전달받아 상기 멀티컵핸들유닛(120)에 회전력을 제공하기 위한 수단이다.

상기 복수 개의 기어군에는 회전 구동모터(111a)의 동력을 상기 멀티컵핸들유닛(120)에 전달하는 기어군과, 상기 멀티컵핸들유닛(120)에 동력을 전달하는 기어군, 상기 태엽스프링(113)의 동력을 상기 멀티컵핸들유닛(120)에 전달하는 기어군, 상기 멀티컵핸들유닛(120)의 회전 각도를 조절하는 기어군으로 구성된다.

이를 위하여 상기 최종출력기어(111)는 중심부에 후술할 승하강샤프트(122)의 제 2몸체(122b)의 외주면과 대응되는 각형의 홀이 형성된다.

또한, 상기 에어모터동력부(111a)는 전기모터를 포함하여 회전 구동력을 발생시키는 다양한 구동수단을 적용할 수 있다.

또한, 상기 클러치(112)는 상기 에어모터동력부(111a)의 회전구동력을 상기 최종출력기어(111a)로 전달하거나 차단시키기 위한 수단으로 스프링 등의 탄성부재에 의하여 상승 상태를 유지하며, 공압 등이 가해지면 하강하는 연결샤프트(112a)와 연결 및 분리되는 전단기어(112b) 및 후단기어(112c)를 포함한다.

이에 따라, 상기 최종출력기어(111)는 상기 연결샤프트(112a)가 하강하여 상기 전단기어(112b)와 상기 후단기어(112c)와 연결되는 경우에만 상기 에어모터동력부(111a)의 회전구동력이 전달된다.

또한, 상기 태엽스프링(113)은 상기 최종출력기어(111)에 복원력을 제공하기 위한 수단으로 비상 시 동력부의 부하를 차단하기 위해 상기 최종출력기어(111)의 회전에 따라 풀리고, 상기 연결샤프트(112a)가 상승하여 상기 클러치(112)에 의해 상기 전단기어(112b)와 상기 후단기어(112c)와 분리되면서 감겨져 상기 최종출력기어(111)를 초기 상태로 회전시킨다. 즉, 상기 최종출력기어(111)에 회전 복원력을 제공하는 태엽스프링(113)은 상기 클러치(112)가 분리되어 태엽의 힘으로만 잠기게 되어 비상 시 동력부의 부하를 차단하게 된다. 이를 위해 상기 태엽스프링(113)의 태엽스프링스토퍼(113b)는 태엽스프링 스토퍼실린더(116)에 의해 태엽의 복원력을 차단하도록 구동된다.

또한, 상기 본체유닛(110)은 상기 클러치(112) 또는 상기 멀티핸들오픈/클로저 스토퍼(114) 측에 각각 이들의 작동 상태를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 멀티핸들오픈/클로저 스토퍼(114)는 상기 최종출력기어(111)의 회전 범위 설정 수단으로 회전각도환산기어(115)와 연결되어 있어 상기 최종출력기어(111)의 회전을 강제로 멈추기 위한 수단으로 디스크의 회전을 정지시키는 구조로 되어 있다.

이에 따라, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 밸브셔터모듈(100)은 가스실린더(C)의 밸브(C2) 개방 또는 잠금 시 과도한 토크가 발생하거나 비상 시에 상기 클러치(112)에 의하여 상기 에어모터동력부(111a)로부터 제공되는 회전구동력이 상기 최종출력기어(111)로 전달되는 것이 차단되며, 이와 동시에 상기 태엽스프링(113)에 의하여 상기 밸브(C2)의 잠금 동작이 이루어지도록 상기 최종출력기어(111)를 회전시킴에 따라 가스실린더(C)의 파손, 가스 누설 등의 위험을 방지하여 가스공급장치의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 멀티컵핸들유닛(120)은 승하강공압실린더(121)과 승하강샤프트(122)와 상부컵핸들(123) 및 멀티핸들(124)를 포함한다.

보다 구체적으로 승하강공압실린더(121)은 상기 승하강샤프트(122)의 상단 측이 회전 가능하도록 연결되어 승강하는 연결블록(121a)을 포함하여 상기 본체유닛(110)에 고정 설치된다. 상기 승하강공압실린더(121)는 승하강감지센서(121b)에 의해 상기 승하강샤프트(122)의 위치를 감지한다.

또한, 상기 승하강공압실린더(121)의 일측에는 상기 멀티컵핸들유닛(120)의 승하강 상태를 강지하는 승하감감지센서(121b)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승하강샤프트(122)는 상단 측에 상기 연결블록(121a)과 회전 가능하도록 지지되며 단면이 원형인 제 1몸체(122a)와 상기 제 1몸체(122a)의 하단 측에 연장 형성되며, 단면이 각형인 제 2몸체(122b)를 포함하여 상기 승하강공압실린더(121)에 의하여 상기 본체유닛(110)에 대하여 상승 또는 하강한다.

이때, 상기 제 2몸체(122b)는 상기한 바와 같이 단면이 상기 최종출력기어(111)의 중심부에 형성되는 홀의 형상과 대응하는 형상으로 형성되어 상기 승하강샤프트(122)가 상기 최종출력기어(111)를 관통한 상태로 상승 또는 하강한다.

일례로, 상기 제 2몸체(122b)의 단면과 상기 최종출력기어(111)의 중심부에 형성되는 홀은 각각 사각으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 승하강샤프트(122)는 상기 최종출력기어(111)가 회전하는 경우 상기 최종출력기어(111)와 함께 회전된다.

한편, 상기 상부컵핸들(123)은 전체적으로 원형 디스크 형상이며 고정클램프(123a)에 의하여 상기 제 2몸체(122b)가 중심부를 관통하여 상기 승하강샤프트(122)의 하단 측에 고정된다.

또한, 상기 상부컵핸들(123)은 저면에 방사상으로 기 설정된 간격마다 돌출 형성되는 푸시핀(123b)을 더 포함한다.

이때, 상기 푸시핀(123b)은 상측으로 힘이 가해지면 푸시핀스프링(123c)이 압축되어 기 설정된 높이만큼 상승할 수 있다.

또한, 상기 상부컵핸들(123)은 일측에 일단이 연결되고 타단이 상기 멀티핸들(124)와 연결되어 상기 상부컵핸들(123)에 대한 상기 멀티핸들(124)의 회전 상태를 초기로 복귀시키기 위한 복귀스프링(123d)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 멀티핸들(124)는 전체적으로 원형 디스크 형상으로 상기 제 2몸체(122b)의 하단에 고정되는 고정샤프트(124a)에 의하여 중심부가 관통하여 상기 상부컵핸들(123)의 하측에 결합된다.

이때, 멀티핸들(124)는 상기 고정샤프트(124a)가 단면이 원형이며 충분한 길이로 형성됨에 따라 상기 고정샤프트(124a)를 중심으로 회전 가능한 것은 물론, 상기 상부컵핸들(123)에 대하여 일정 간격만큼 승강 또는 하강할 수 있다.

또한, 상기 고정샤프트(124a)는 하단에 외주면을 따라 형성되는 돌출부가 형성되어 상기 멀티핸들(124)가 낙하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 멀티핸들(124)는 상기 푸시핀(123b)과 대응되는 위치에 각각 형성되는 원호 형상의 가이드홈(124b)과 상기 가이드홈(124b)의 일단 측에 상기 가이드홈(124b)의 깊이보다 더 깊게 형성되는 체결홈(124c)을 포함한다.

보다 바람직하게 상기 체결홈(124c)은 상기 가이드홈(124b)의 내부에서 밸브(C2)의 개방을 위한 회전 방향에 위치한다.

이에 따라, 밸브(C2)를 개방하는 방향으로 상기 승하강샤프트(122)가 회전하는 경우, 상기 멀티핸들(124)는 도 7의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 푸시핀(123b)이 상기 가이드홈(124b)을 따라 이동하다가 상기 체결홈(124c)에 삽입된 이후 상기 상부컵핸들(123)과 함께 회전한다.

반대로, 밸브(C2)를 잠그는 방향으로 상기 승하강샤프트(122)가 회전하는 경우, 상기 멀티핸들(124)는 상기 푸시핀(123b)이 상기 체결홈(124c)에 삽입되기 전 상기 가이드홈(124b)을 따라 상기 상부컵핸들(123)이 회전한 만큼 더 회전되어 상기 밸브(C2)의 개방 시 보다 더 회전되어 밸브(C2)의 잠금을 더욱 견고하게 수행할 수 있다.

또한, 상기 멀티핸들(124)는 하측에 밸브(C2)가 위치하지 않는 경우 자중에 의하여 상기 고정샤프트(124a)에 형성되는 유격만큼 하측으로 이동하고 상기 복귀스프링(123d)에 의하여 상기 푸시핀(123b)은 상기 체결홈(124c)으로부터 이탈되어 이 상기 가이드홈(124b)을 따라 이동하여 초기 상태로 복귀될 수 있다.

한편, 상기 멀티핸들(124)는 저면 측에 방사상으로 기 설정된 간격마다 설치되는 복수 개의 컨텍트핀(124e)을 더 포함한다.

이때, 상기 컨텍트핀(124e)은 도 8의 a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 밸브(C2)의 외주면에 일정 간격으로 형성되는 복수 개의 홈에 체결되는 것으로서 볼부시(124e)와 컨텍트핀스프링(123f)에 의하여 외력이 작용하지 않을 때는 하부로 돌출 형성되고, 상측으로 향하는 외력이 작용하면 상기 컨텍트핀스프링(123f)이 압축됨에 따라 상기 멀티핸들(124)의 저면 측으로 삽입된다.

이에 따라, 도 8의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 컨텍트핀(124e) 중 상기 밸브(C2)의 외주면에 형성되는 홈과 대응되는 위치에 해당하는 컨텍트핀(124e)만 상기 멀티핸들(124)의 하측으로 돌출되어 상기 밸브(C2)의 홈에 체결되고, 나머지 컨텍트핀(124e)은 상기 멀티핸들(124)에 삽입된 상태가 유지된다.

한편, 상기 멀티컵핸들유닛(120)의 멀티핸들(124)는 비상 시 작업자가 수동으로 해제하여 고압가스통(C)의 밸브(C2)를 직접 잠금 수 있는 구조가 추가될 수 있으며, 또한 상기 멀티핸들(124)는 자동 또는 수동으로 승하강 가능한 구조로 구현할 수 있다.

이에 따라, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 밸브셔터모듈(100)은 캐비닛 도어가 개방된 상태에서 밸브가 개방되는 것을 원천적으로 차단함에 따라, 캐비닛 내부에 가스실린더를 투입하거나 배출하는 경우 작업자의 실수 등에 의한 가스 누설 등의 안전사고를 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

C. 가스실린더
C1. 헤드
C2. 밸브
C3. 가스출구포트
100. 밸브셔터모듈
110. 본체유닛
111. 최종출력기어
111a. 에어모터동력부
112. 클러치
112a. 연결샤프트
112b. 전단기어
112c. 후단기어
113. 태엽스프링
113a. 태엽스프링기어
113b. 태엽스프링스토퍼
114. 멀티핸들 오픈/클로저 스토퍼
115. 회전각도환산기어
116. 태엽스프링 스토퍼실린더
120. 멀티컵핸들유닛
121. 승하강공압실린더
121a. 연결블럭
121b. 승하강감지센서
122. 승하강샤프트
122a. 제 1몸체
122b. 제 2몸체
123. 상부컵핸들
123a. 고정클램프
123b. 푸시핀
123c. 푸시핀스프링
123d. 복귀스프링
124. 멀티핸들
124a. 고정샤프트
124b. 가이드홈
124c. 체결홈
124d. 컨텍트핀
124e. 볼부시
124f. 컨텍트핀스프링

Claims (8)

1. 가스공급장치용 호이스트모듈(200)의 고정플레이트(211) 하단에 부착된 제 1이동플레이트(212)와 무빙유닛(210)에 의해 X 축, Y 축 방향으로 이송 및 R 축 방향으로 이송하는 승하강유닛(220) 하단에 커넥터모듈(300)과 분리되어 그 일측의 제 2플레이트(227)에 고정된 밸브셔터체결브라켓(229)에 부착되어 X 축, Y 축 방향으로 이송 및 R 축 방향으로 이송하는 가스실린더의 밸브를 개폐하는 밸브셔터모듈(100);,
   상기 밸브셔터모듈(100)은 에어모터동력부(111a)로부터 제공되는 회전력을 복수 개의 기어들과 연결되어 출력하는 최종출력기어(111)를 포함하는 본체유닛(110); 및
   상기 본체유닛(110)으로부터 승강하여 상기 가스실린더(C)의 밸브(C2)와 체결 또는 분리되며, 상기 최종출력기어(111)로부터 제공되는 회전력을 통하여 상기 밸브(C2)를 개폐하는 멀티핸들(124)이 구비된 멀티컵유닛(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체유닛(110)은.
   상기 에어모터동력부(111a)로부터 상기 최종출력기어(111)로 전달되는 회전력을 차단 또는 연결하는 클러치(112);
   상기 최종출력기어(111)에 회전 복원력을 제공하도록 태엽스프링기어(113a)에 의해 회전으로 태엽을 감싸고, 정회전 완료후 상기 태엽의 복원력을 차단하도록 태엽스프링스토퍼(113b)를 포함하는 태엽스프링(113);
   상기 멀티핸들(124)의 오픈/클로즈(open/close) 위치를 설정해 주어 해당위치까지만 상기 멀티핸들(124)을 위치제어하는 멀티핸들오픈/클로저 스토퍼(114);
   상기 최총출력기어(111)의 회전 각도를 육안으로 확인하도록 각도 표시가 되어있는 원통모양의 블록이 형성되어 회전하는 회전각도환산기어(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 태엽스프링(113)의 태엽스프링스토퍼(113b)는 태엽스프링 스토퍼실린더(116)에 의해 태엽의 복원력을 차단하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 멀티컵유닛(120)은,
   상기 본체유닛(110) 상에 설치되는 승하강공압실린더(121);
   상기 승하강공압실린더(121)에 의하여 승, 하강되며 상기 최종출력기어(111)와 같이 회전 가능하도록 상기 최종출력기어(111)의 중심부에 관통 결합되는 승하강샤프트(122);
   저면에 복수 개의 푸시핀(123b)이 돌출 형성되어 상기 승하강샤프트(122)의 하단 측에 고정되는 상부컵핸들(123); 및
   상면에 상기 푸시핀(123b)과 대응하여 복수 개로 형성되는 원호 형상의 가이드홈(124b)과 상기 가이드홈(124b) 각각의 일단 측에 상기 가이드홈(124b)보다 깊게 형성되는 체결홈(124c) 및 저면에 상기 밸브(C2)와 체결되는 복수 개의 컨텍트핀(124d)을 포함하여 상기 상부컵핸들(123)의 하측에 자유회전이 가능하도록 상기 승하강샤프트(122)에 결합되는 멀티핸들(124);을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 체결홈(124c)은,
   상기 밸브(C2)가 풀리는 방향 측에 형성되어 상기 밸브(C2)가 풀리는 방향으로 형성되는 상기 멀티핸들(124)의 회전각보다 상기 밸브(C2)가 잠기는 방향으로 형성되는 상기 멀티핸들(124)의 회전각이 큰 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 컨텍트핀(124d)은,
   볼부시(124e)와 컨텍트핀스프링(124f)을 포함하여 상기 멀티핸들(124)의 하측으로 돌출 형성되며, 상기 컨텍트핀스프링(124f)이 압축되어 상기 멀티핸들(124)의 저면 측으로 삽입 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
7. 제 2항에 있어서,
   상기 태엽스프링(113)은 비상 시 동력부의 부하를 차단하기 위해 상기 클러치(112)가 분리되어 태엽의 힘으로만 잠기는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.
   
8. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 멀티컵핸들유닛(120)의 멀티핸들(124)는 비상 시 작업자가 수동으로 해제하여 고압가스통(C)의 밸브(C2)를 직접 잠금 수 있는 구조가 추가되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치용 밸브셔터모듈.