WO2021045451A2 - 자동 샘플링 장치 및 방법 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an automatic sampling apparatus and method, and more particularly, when a sample is taken to analyze the state of a chemical solution (medicinal solution), the lid is automatically removed, and the container for sample collection is automatically inverted to obtain the lid and
  • An automatic sampling device and method that prevents contamination of chemicals from the container or lid for sampling, or from the surrounding contact or space during the sampling operation, without being affected by external conditions during the sampling operation by washing the container with ultrapure water or undiluted solution before use. It is about.
  • the present invention relates to an improved automatic sampling apparatus and method to prevent safety accidents such as errors or dangers caused by manual labor during the sampling operation and to increase the reliability of the sampling operation.
  • the sampling operation is carried out by separately placing a chemical solution sample in a container.
  • washing water is put in the container, covered with a lid, and washed by shaking, then discarding the cleaning solution and placing the sample of the chemical solution to be sampled into the container. do.
  • the remaining contaminants may include not only particles, but also organic carbon, oil, insoluble substances, and other unwanted substances.
  • the container containing the sample must be cleaned immediately prior to sampling.
  • the conventional container cleaning method requires very attention because the operator had to hold the sample container by hand and clean it by hand.
  • the residual material remaining in the container to be sampled is toxic or is a material that is lethal to the human body, the residual material may splash or get on the body such as the operator's hand during the sampling operation, causing personal injury, so it is very vulnerable to safety accident prevention. I did.
  • This technology developed by the applicant is to increase cleaning efficiency and prevent safety accidents by automatically inverting and cleaning the sampling container.
  • the Applicant's development technology is a semi-automated intermediate development stage for complete automation, and has a limitation in that the operator must remove the lid from the container by manually operating it while wearing the arm glove.
  • the present invention is a time when it is necessary to take a technological leap forward to a Full Auto Sampling System in which this processing is completely automated.
  • the present invention was created to solve the problems in the prior art as described above, and when a sample is collected to analyze the state of a chemical solution (drug solution), the lid is automatically removed, and the container for sample collection is removed.
  • a sample is collected to analyze the state of a chemical solution (drug solution)
  • the lid is automatically removed, and the container for sample collection is removed.
  • ultrapure water or undiluted solution By automatically reversing the lid and container after washing it with ultrapure water or undiluted solution, it is not affected by external conditions during the sampling operation and prevents contamination of the chemical solution from the sample collection container or lid or surrounding contact or space during the sampling operation.
  • its main purpose is to provide an improved automatic sampling apparatus and method to prevent safety accidents such as errors or dangers caused by manual operation in advance, and to increase the reliability of the sampling operation.
  • the present invention prepares a plurality of containers (BT) before the test, and sequentially rotates to select a container for sample collection (BT), the container waiting unit 20; A container transfer unit 40 for holding the sample collection container BT selected by the container waiting unit 20, transferring it to the sampling chamber 300, and automatically inverting; And a lid separation unit 30 for automatically opening and closing the lid in the sampling chamber 300 in the sample collection container BT transferred by the container transfer unit 40 Provide a sampling device.
  • the container waiting part 20 is provided in the container waiting chamber 200 provided on one side of the upper part of the rectangular parallelepiped-shaped housing body 100, and the container transfer part 40 is opposite to the container waiting chamber 200. It is installed in the lower machine room 400 located on the other side of the system, and the sampling chamber 300 is also located in a space between the container atmosphere chamber 200 and the lower machine room 400.
  • a sealing door capable of opening and closing in the vertical direction is installed between the container atmosphere chamber 200 and the sampling chamber 300.
  • the container atmosphere chamber 200, the lower machine room 400, the upper machine room 500, and the processing room 600 are completely separated and partitioned by a partition wall W, respectively.
  • the container waiting part 20 includes a rotor 240 for sequentially rotating the container BT prepared in the container waiting chamber 200 at a predetermined angle;
  • a rotation motor 260 that rotates the rotor 240.
  • a rotation guide plate 230 having a circular hole 232 opened at one side thereof is installed on the upper portion of the container mounting plate 220 at intervals, and the circular hole 232 and the container mounting plate 220 It is also a feature that the rotor rotation shaft 250 is installed through the through.
  • a lower portion of the rotor rotation shaft 250 is supported by a bearing 222 provided on the container seat plate 220, and an upper portion is rotatably connected to the rotation motor 260, and the rotor rotation shaft It is also a feature that the rotor 240 is fixed to 250.
  • the bottom surface 210 under the container seat plate 220 is provided with a solution tray (DP) concave downward.
  • DP solution tray
  • a bottom plate portion is formed in the sampling chamber 300 at the same height as the container mounting plate 220, and the bottom plate portion is a lid cleaning unit ( It also features a container cleaning unit (BCP) capable of cleaning by inverting the CCP) and the container (BT) and spraying the solution nozzle from the bottom to the top.
  • BCP container cleaning unit
  • a sensor that detects whether the container BT is mounted in the container mounting space between the rotors 240 is installed on the ceiling surface of the container atmosphere chamber 200 provided with the rotor 240. It is a feature.
  • the container transfer unit 40 includes an adsorption cylinder 410; An adsorption table 450 for moving the sample collection container BT selected from the container waiting part 20 by vacuum adsorption to the sampling chamber 300 according to the operation of the adsorption cylinder 410; And a reversing motor (M) that rotates the adsorption table (450) to invert and clean the container (BT), or to hold the sample solution by erecting it.
  • M reversing motor
  • side guides 420 are disposed on both sides of the adsorption cylinder 410, and a slide block 430 that slides according to the driving of the adsorption cylinder 410 is assembled on the side guide 420, and the slide It is also a feature that the reversing motor M is fixed to the block 430.
  • the reversing motor (M) is provided with an operating rod (440), the adsorption table (450) is fixed to the end of the operation rod (440), and the vessel (BT) is attached to the adsorption table (450).
  • One or more suction plates 460 for vacuum adsorption are also installed.
  • the adsorption table 450 is assembled at the end of the operating rod 440 exposed to the sampling chamber 300 after passing through the partition wall W between the sampling chamber 300 and the lower machine room 400 It is also a feature that is fixed.
  • the adsorption cylinder 410 is also characterized in that it is composed of a multi-stage cylinder that can be stopped at at least three points.
  • the front surface of the adsorption table 450 is rounded, and the adsorption plate 460 is characterized by distributing a plurality of plates that suck in air and vacuum adsorption, or are disposed in a strip shape along the periphery.
  • the operation rod 440 has a structure having a hollow inside, and a vacuum guide tube and a sensor wire are embedded so that the suction plate 460 can vacuum-adsorb through the hollow portion.
  • a sealing barrel 470 is installed on the wall surface of the lower machine room 400 side of the partition wall W through which the actuating rod 440 passes, and seals the periphery when the actuating rod 440 is operated. .
  • a level sensor 480 is installed on the upper side of the adsorption table 450 to detect the level of the sample solution to be contained in the container BT.
  • the lid separating part 30 includes a gripper fixing tube 320 having a lid gripper 310 fixed to an end thereof;
  • a drive motor 350 provided with a drive gear 352 that is gear-coupled with a driven gear 322 attached to the gripper fixing pipe 320 to rotate the gripper fixing pipe 320;
  • a gripping operation cylinder 340 connected to a gripping operation rod 342 installed inside the gripper fixing pipe 320 to perform a gripping operation of the lid gripper 310;
  • a base lifting cylinder 380 that moves the fixed base 330 up and down.
  • the vertical width of the driven gear 322 is formed larger than the vertical width of the driving gear 352.
  • a spring 324 is provided between the driven gear 322 and the lower end of the fixed base 330.
  • the lid separating part 30 further includes an LM guide 370 installed on one side of the upper machine room 500 and a slider 360 that is fitted in the LM guide 370 and slidable in the vertical direction, the LM guide It is also characterized in that the fixed base 330 fixed to the slider 360 moves in the vertical direction according to the operation of the base lifting cylinder 380 installed between 370.
  • the lid gripper 310 has a bi-divided structure and a fixed body 312 fixed in a form surrounding the gripper fixing pipe 320;
  • a vertical flow block provided inside the fixed body 312, fixed to the end of the gripping operation rod 342 inserted through the gripper fixing tube 320, and having inclined grooves (INC) formed on both sides thereof ( 314);
  • a left and right flow block 316 assembled in the inclined groove INC and slidable in an inclined direction;
  • a gripping portion 318 formed integrally with a curvature at the lower end of the left and right flow blocks 316 and having irregularities formed on the inner circumferential surface thereof.
  • the base lifting cylinder 380 is a multi-stage cylinder and a rodless cylinder, in which a rod is built into the cylinder, and only a part of the base is protruded from the cylinder body, and the fixed base 330 is fixed to the protruding portion. to be.
  • the door DR includes a pair of door guides 270 installed on both sides; Door lift cylinders 280 installed on both sides of the door guide 270, respectively; And a lifting cylinder rod 282 connected to the door lifting cylinder 280 and bound to the upper end of the door DR. It is also characterized by being configured to open and close while descending.
  • the means transmitted from the upper machine room 500 and the lower machine room 400 to the container atmosphere chamber 200 or the sampling chamber 300 are all in the form of a rod having a circular cross section.
  • the present invention is a container waiting chamber 200 separated from each other and sequentially formed, a sampling chamber 300 for cleaning a container BT and a lid and containing a sample solution, and the container waiting chamber
  • the lower machine room 400 which is located on the opposite side of 200, and the container transfer part 40 is installed, and the container waiting part 20 and the lid separation part on the upper part of the container waiting chamber 200 and the sampling chamber 300
  • Preparing for sampling by disposing a container to be sampled (BT) including a lid (CAP) in a space between the rotor 240 of the container waiting part 20 provided in the container waiting chamber 200; Advancing the adsorption table 450 of the container transfer unit 40 to vacuum-adsorb the container BT, and then moving the container BT to an open position of the cap on the sampling chamber 300;
  • the lid gripper 310 of the lid separating part 30 is lowered to hold the lid
  • the lid gripper 310 rises and waits while holding the lid CAP, and advances the adsorption table 450. Locking the lid (CAP) to the container (BT) after moving the container (BT) below the lid (CAP); Lifting the lid after releasing the gripping state of the lid gripper 310, and opening the door DR; Advancing the adsorption table 450 to discharge the container BT containing the sample solution to the container atmosphere chamber 200, releasing the vacuum adsorption of the adsorption table 450, and returning to the home position; And it is characterized by further comprising the step of rotating the rotor 240 to extract the sample-completed container (BT), and wait for the next container (BT).
  • the cleaning efficiency is significantly improved by completely cleaning the lid and the inside of the container as well as the lip by inverting the lid by 180° during cleaning.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing an automatic sampling device according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary views showing the main parts of the automatic sampling apparatus according to the present invention extracted from different angles.
  • FIG. 4 is an exemplary partial cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1.
  • FIG. 5 is an exemplary view illustrating a driving relationship between a rotor and a door constituting the automatic sampling device according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary top cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 7 is an exemplary cross-sectional side view of FIG. 1.
  • FIG 8 is an exemplary cross-sectional view of an automatic sampling device according to the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view illustrating a driving relationship of a lid gripper constituting an automatic sampling device according to the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a driving relationship of an adsorption table constituting the automatic sampling device according to the present invention.
  • 11 to 15 are process explanatory diagrams showing a method of automatically sampling using the automatic sampling device according to the present invention.
  • the automatic sampling apparatus includes a housing body 100 having a rectangular parallelepiped shape.
  • the container atmosphere chamber 200, the sampling chamber 300, the lower machine room 400, the upper machine room 500, and the processing room divided by a plurality of partition walls (W, see FIG. 2). 600 is provided.
  • a sealing door DR that can be opened and closed in the vertical direction is installed, and all the rest are completely separated and partitioned by a partition wall W.
  • the container atmosphere chamber 200 is a space in which a container BT to contain a sample solution is prepared and waits.
  • the container seating plate 220 of the container waiting chamber 200 serves to isolate it from the space below it, and the floor under it
  • the surface 210 is provided with a solution receiver (DP) concave downward.
  • the solution tray (DP) is for receiving and collecting the cleaned solution when cleaning the lid (CAP) and the container (BT).
  • a container seat plate 220 is provided on the bottom surface 210 with an interval therebetween.
  • the container mounting plate 220 is a plate-shaped member and is a plate on which a container BT to hold a sample solution is mounted.
  • a rotation guide plate 230 is provided on the upper side of the container seating plate 220 and spaced apart from each other.
  • the rotation guide plate 230 is formed with a circular hole 232 (see FIG. 3) with one side open.
  • the open portion of the circular hole 232 is a side close to the door DR described above.
  • the rotor rotation shaft 250 is installed through the circular center of the circular hole 232 and the container mounting plate 220.
  • a portion of the lower end of the rotor rotation shaft 250 is rotatably supported and fixed by a bearing 222 (refer to FIG. 4) provided on the container seat plate 220.
  • a bush BUS is fixed to the rotor rotation shaft 250, and a rotor 240 is integrally formed around the bush BUS.
  • the rotor 240 is preferably a shape having at least one container receiving groove, for example, a cross shape can be illustrated, which is a shape configured so that the container BT can be fitted at intervals of 90° It means that you can have a, and performs a kind of turntable function.
  • a curvature may be formed in the cross part of the rotor 240 in order to increase the ability to fit and grip the container BT.
  • the rotor 240 is preferably disposed in the circular hole (232).
  • the rotor rotation shaft 250 is exposed into the upper machine room 500 through the partition W between the container atmosphere chamber 200 and the upper machine room 500, and is rotated installed in the upper machine room 500. It is connected to the motor 260 and is configured to be rotatable.
  • a separate plate having the same height as the container mounting plate 220 is formed separately in the sampling chamber 300 to constitute the bottom plate portion of the sampling chamber 300, and the bottom surface ( 210) It is disposed on the upper solution tray (DP).
  • a lid is in close contact with the bottom plate of the sampling chamber 300 to spray and clean a lid cleaning unit (CCP) that can be sprayed and cleaned with a solution nozzle, and when the container (BT) is turned over, the solution nozzle is sprayed from the bottom to the top.
  • a container cleaning unit (BCP) that can be cleaned is provided.
  • the washing liquid that falls during the washing of the solution is dropped into the solution receiver DP and is recovered.
  • a solution nozzle capable of cleaning may be provided at the center of the lid cleaning unit (CCP) and the container cleaning unit (BCP).
  • the door DR is installed to be slidable in the vertical direction by a pair of door guides 270 installed on both sides, as shown in FIGS. 2, 5 and 7.
  • the door guide 270 is naturally sealed to prevent contamination due to communication between the container atmosphere chamber 200 and the sampling chamber 300.
  • a door lifting cylinder 280 is installed on each outer side of the door guide 270, and a lifting cylinder rod 282 is connected to the door lifting cylinder 280, and the lifting cylinder rod 282
  • the upper end of the door DR is bound to the end of the door.
  • the door DR is interlocked according to the elevation of the elevation cylinder rod 282 so as to be opened and closed while raising and lowering together.
  • a cushioning material is installed at the upper and lower ends of the door DR to increase sealing properties (sealing properties).
  • the sampling chamber 300 is provided with a lid gripper 310 as shown in FIGS. 8 and 9, and the lid gripper 310 is fixed to the end of the gripper fixing tube 320.
  • the upper end of the gripper fixing pipe 320 penetrates the partition wall (W) separating the sampling chamber 300 and the upper machine room 500, so that the sealing material (O-ring, etc.) can be rotated in place on the fixed base 330. Is supported by an interposed bearing (BA).
  • a gripping operation cylinder 340 is fixed to an upper end of the gripper fixing pipe 320.
  • the gripper operation rod 342 connected to the gripper operation cylinder 340 passes through the gripper fixing pipe 320 vertically and is connected to the lid gripper 310.
  • the bearing BA supports the gripper fixing tube 320 so that it can be rotated rather than immobilized, so that the gripper fixing tube 320 is together with the gripping operation cylinder 340. It is configured to be able to flow up and down.
  • the fixed base 330 is provided in the upper machine room 500.
  • a driven gear 322 is integrally fixed at an upper end of the gripper fixing pipe 320 with an interval from the upper end, and a spring 324 is interposed between the driven gear 322 and the fixed base 330.
  • the spring 324 is provided in a state fitted to the gripper fixing pipe 320.
  • a driving motor 350 is installed on the upper surface of the fixed base 330, and the motor shaft of the driving motor 350 is disposed to pass through the fixed base 330, and a driving gear ( 352) is fixed.
  • drive gear 352 is gear-coupled with the driven gear 322.
  • the upper and lower widths of the driven gear 322 should be formed to be at least twice as large as the upper and lower widths of the driving gear 352. This is because the driven gear 322 is fixed to the gripper fixing pipe 320 and thus flows up and down together with the gripper fixing pipe 320, whereas the driving gear 352 is not.
  • the fixed base 330 is configured such that the slider 360 is fixed, and the slider 360 is fitted into the LM guide 370 so as to be slid in the vertical direction along the fixed base 330.
  • the LM guide 370 is erected on one side of the upper machine room 500, and a base lifting cylinder 380 is installed between the LM guides 370.
  • the base lifting cylinder 380 may be a multi-stage cylinder, and the base lifting cylinder 380 is a rodless cylinder, in which a rod is built into the cylinder, and only a part of it protrudes from the cylinder body, and a fixed base ( Since 330) is fixed, it is possible to have a sufficient stroke even in a narrow space.
  • the lid gripper 310 has a bi-divided structure and wraps the gripper fixing tube 320 as shown in FIG. 9 enlarged in a circle with a part separated and removed.
  • a fixed body 312 and an inclined groove (INC) provided inside the fixed body 312 and fixed to the end of the gripping operation rod 342 inserted through the gripping fixing pipe 320 and inserted at both sides.
  • the upper and lower flow blocks 314 are formed, the left and right flow blocks 316 that are assembled in the inclined groove (INC) and can slide in an inclined direction, and the left and right flow blocks 316 are integrally formed with a curvature at the bottom of the inner circumferential surface. Includes a gripping portion 318 in which irregularities are formed.
  • the gripping fixing pipe 320 is relatively fixed, and thus the fixed body 312 fixed thereto is also maintained in a fixed state.
  • an adsorption cylinder 410 is installed in the lower machine room 400, and the adsorption cylinder 410 is also composed of the same rodless cylinder as the aforementioned rodless cylinder.
  • side guides 420 are disposed on both sides of the adsorption cylinder 410, and slide blocks 430 are assembled to the side guides 420 so as to be slid.
  • a cylinder rod protruding from the adsorption cylinder 410 is connected and fixed to the slide block 430.
  • the slide block 430 can linearly reciprocate along the side guide 420 according to the driving direction of the adsorption cylinder 410.
  • the adsorption cylinder 410 is preferably composed of a multi-stage cylinder, in particular, a multi-stage cylinder that can be stopped at three points.
  • the reason why the multi-stage cylinder is configured is to accurately position the position of opening the cap and the position of inverting the container BT by 180° while the container BT is adsorbed.
  • a reversing motor (M) is fixed to the slide block (430), an operation rod (440), which is a motor shaft, is provided at the reversing motor (M), and an adsorption stand (450) is provided at an end of the operation rod (440).
  • an operation rod (440) which is a motor shaft, is provided at the reversing motor (M)
  • an adsorption stand (450) is provided at an end of the operation rod (440).
  • the operation rod 440 passes through the partition wall W between the sampling chamber 300 and the lower machine room 400, and is then at its end. Assembled and fixed.
  • the adsorption table 450 is round-processed so that the front surface thereof is easy to grip the container BT
  • the adsorption plate 460 is a plate that sucks air and vacuum adsorption, and as shown in the figure, a plurality of adsorption plates may be distributed Alternatively, it may be formed in a belt shape along the periphery, and if there are other deformable examples, it can be modified as much as possible.
  • the operation rod 440 has a structure in which the inside is hollow, and a control line, such as a vacuum guide tube and a sensor wire, which enables the suction plate 460 to vacuum suction through the hollow portion, is embedded.
  • a control line such as a vacuum guide tube and a sensor wire
  • a sealing tube 470 may be further installed on a wall surface of the lower machine room 400 side of the partition wall W through which the operation rod 440 passes.
  • the sealing tube 470 is configured such that the operating rod 440 penetrates through the operating rod 440 so that when the operating rod 440 appears and protrudes into the sampling chamber 300, fumes that may be unknown through the circumferential gap are transferred to the lower machine room 400. This is to completely block the inflow.
  • the reason for blocking in this way is that a lot of fumes are generated when sampling a solution in the sampling chamber 300, and if any of them flows into the lower machine room 400, most of the metal machines are easily corroded and their lifespan is shortened. to be.
  • a level sensor 480 which is a liquid level detection sensor, is installed on the upper side of the adsorption table 450.
  • the level sensor 480 detects when the sample solution contained in the container BT reaches a certain level and stops the injection of the sample solution, thereby preventing the sample solution from overflowing.
  • the reversing motor M performs a function of reversing the container BT by 180° to clean the container BT.
  • the lip part of the container BT is rotated 180° so that it faces downward so that it is turned over.
  • the solution or ultrapure water is sprayed from the lower side to clean not only the interior of the solution BT, but also the part of the lip, and the washed cleaning solution falls to the bottom and is accommodated in the solution receiver DP.
  • the treatment chamber 600 is a facility for continuously sucking up fumes, etc. in each chamber and the machine room, and then safely discharging them, or a pipe or pipe for cleaning the lid or container using a solution or ultrapure water, or sampling a solution in the container. It is a space where auxiliary facilities such as facilities and control facilities are installed.
  • the present invention constituted in this configuration is controlled to sample after cleanly cleaning all of the container BT and the lid CAP, the lip of the container BT, and the contacting part before sampling through the following method.
  • a container BT to be sampled with a lid CAP filled in the empty space between the rotors 240 is mounted.
  • a plurality of containers BT are in a standby state for receiving a sample.
  • a sensor eg, a photosensor
  • the partition wall W which is the ceiling surface above the empty space between the rotor 240 where the container BT will be located. It can be installed, and through this sensor, efficiency can be achieved in process control.
  • the door DR is raised by operating the door lifting cylinder 280. Accordingly, as the door DR is opened, the container atmosphere chamber 200 and the sampling chamber 300 communicate with each other.
  • the adsorption table 450 is driven by the operation of the adsorption cylinder 410, and vacuum adsorption is performed by sucking air through the adsorption plate 460.
  • the adsorption table 450 moves backward by one stage.
  • the first step backward means moving backward to a position where the cap can be removed.
  • the lid gripper 310 descends to grip the lid CAP.
  • the slider 360 descends along the LM guide 370 by the driving of the base lifting cylinder 380, and the fixed base 330 fixed to the slider 360 also descends,
  • the gripper fixing pipe 320 installed on the fixed base 330 is made by descending together with the fixed base 330.
  • the lid gripper 310 fitted in the lid (CAP) lifts the gripping operation rod 342 while the gripping operation cylinder 340 is operating, and moves up and down fixed to the end of the gripping operation rod 342 As the block 314 rises, the left and right flow blocks 316 engaged therewith are pulled, and the gripping portion 318 integrally provided at the lower end of the left and right flow blocks 316 is held in close contact with the CAP. .
  • the gripper fixing pipe 320 since the gripper fixing pipe 320 must rise while rotating, the upper and lower gear widths of the driven gear 322 are formed larger than the upper and lower gear widths of the driving gear 352, so that even if the driven gear 322 rotates and rises, it is driven. It is designed so that the gear engagement with the gear 352 is maintained.
  • the base lifting cylinder 380 is driven and the fixed base 330 is raised to raise the lid (CAP) to the upper side of the container BT to wait.
  • the adsorption table 450 is moved back two stages by the adsorption cylinder 410 to move the container BT to the sampling position.
  • the sampling position is not only a position in which the sample solution is injected into the container BT, but also a position in which the container BT is inverted by 180° for cleaning.
  • the lid CAP descends and lands on the lid cleaning part CCP.
  • the container BT is rotated 180° so that the lip portion of the container BT is operated to land on the container cleaning unit BCP. That is, the container BT is inverted.
  • sample stock solution or ultrapure water is sprayed to clean the inside including the lip of the lid (CAP) and the container (BT).
  • the reversing motor M is rotated 180° in the opposite direction in the reversing direction to erect the inverted container BT.
  • the sample solution is injected into the erected container BT.
  • the lid gripper 310 rises and waits while holding the lid, and the adsorption cylinder 410 operates to advance the adsorption table 450 again.
  • the container (BT) is located under the lid (CAP).
  • the lid CAP descends and is grounded to the lip of the container BT, and then rotation-locked.
  • the lid gripper 310 lifts after releasing the gripping state, and the door DR is opened.
  • the adsorption table 450 advances again and enters the container waiting chamber 200, and then the container BT is inserted into the container mounting space between the rotor 240 and the vacuum adsorption is released. Then return to the home position. Thereafter, the door DR is lowered to seal the sampling chamber 300.
  • the rotor 240 rotates to wait for the next container.

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Abstract

본 발명은 자동 샘플링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학용액(약액)의 상태를 분석하기 위해 샘플을 채취할 때 뚜껑을 자동으로 분리하고, 샘플 채취용 용기를 자동으로 반전시켜 초순수를 통해 세척 후 사용토록 함으로써 샘플링 작업시 외부 조건에 영향을 받지 않고, 샘플링 작업중 샘플 채취용 용기나 뚜껑 혹은 주변 접촉물이나 공간으로부터 약액의 오염을 방지할 뿐만 아니라 수작업에 의한 오류나 위험 등 안전사고를 미연에 방지하고, 샘플링 작업의 신뢰도를 높일 수 있도록 개선된 자동 샘플링 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

자동 샘플링 장치 및 방법
본 발명은 자동 샘플링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학용액(약액)의 상태를 분석하기 위해 샘플을 채취할 때 뚜껑을 자동으로 분리하고, 샘플 채취용 용기를 자동으로 반전시켜 뚜껑과 용기를 초순수 또는 원액으로 세척한 후 사용토록 함으로써 샘플링 작업시 외부 조건에 영향을 받지 않고, 샘플링 작업중 샘플 채취용 용기나 뚜껑 혹은 주변 접촉물이나 공간으로부터 약액의 오염을 방지하도록 한 자동 샘플링 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 샘플링 작업시 수작업에 의한 오류나 위험 등 안전사고를 미연에 방지하고, 샘플링 작업의 신뢰도를 높일 수 있도록 개선된 자동 샘플링 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정 뿐만 아니라, 다양한 산업분야에서 사용되는 화학용액은 특성 확인을 위해 샘플링된 후 농도, 성분 등과 같은 분석작업을 거치게 된다.
이 경우, 샘플링 작업은 화학용액 샘플을 용기에 따로 담아 수행하게 되는데, 통상 세정수를 용기에 넣은 후 뚜껑을 덮고 흔드는 방식으로 세정한 다음 세정액을 버리고 샘플링할 화학용액 샘플을 용기에 담는 방식으로 진행된다.
이때, 용기를 세정하지 않고 화학용액을 샘플링하게 되면 용기에 잔류되어 있던 물질(성분 포함)에 의한 오염으로 정확한 분석이 어렵게 되어 샘플링 분석의 신뢰도를 떨어뜨리게 된다.
뿐만 아니라, 잔류된 오염물질에는 파티클은 물론 오가닉 카본, 기름, 불용성 물질, 기타 원치 않는 물질 등 다수가 될 수 있다.
이와 같은 이유로 샘플링하기 직전에 반드시 샘플을 담는 용기가 세정되어야 한다.
한편, 앞서 설명하였듯이 종래 용기 세정방식은 작업자가 직접 샘플용기를 손으로 잡고 수작업을 통해 세정해야 했으므로 매우 주의를 요한다.
또한, 샘플링할 용기에 남은 잔류 물질이 독성을 갖거나 혹은 인체에 치명적인 물질인 경우, 샘플링 작업중 이 잔류 물질이 작업자의 손 등 신체에 튀거나 묻게 되어 인명피해를 일으킬 수도 있으므로 안전사고 예방에 매우 취약하였다.
이에, 본 출원인은 특허출원 제10-2018-0102784호(2018.08.30.) '자동 샘플링 장치'를 개발한 바 있다.
이러한 본 출원인의 개발 기술은 샘플링 용기를 자동으로 반전시켜 세정함으로써 세정효율을 높이고 안전사고를 예방할 수 있도록 한 것이다.
그런데, 본 출원인의 개발 기술은 완전 자동화를 위한 반자동화된 중간 개발 단계로서 작업자가 암 글로브를 착용한 상태에서 수동으로 조작하여 뚜껑을 용기로부터 분리해야 하는 한계를 안고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 처리과정까지 완전히 자동화시킨 풀 오토 샘플링 시스템(Full Auto Sampling System)으로의 기술적 도약이 필요한 시점이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 화학용액(약액)의 상태를 분석하기 위해 샘플을 채취할 때 뚜껑을 자동으로 분리하고, 샘플 채취용 용기를 자동으로 반전시켜 뚜껑과 용기를 초순수 또는 원액으로 세척한 후 사용토록 함으로써 샘플링 작업시 외부 조건에 영향을 받지 않고, 샘플링 작업중 샘플 채취용 용기나 뚜껑 혹은 주변 접촉물이나 공간으로부터 약액의 오염을 방지할 뿐만 아니라 수작업에 의한 오류나 위험 등 안전사고를 미연에 방지하고, 샘플링 작업의 신뢰도를 높일 수 있도록 개선된 자동 샘플링 장치 및 방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 기술적 과제를 달성하기 위해, 시험전 복수의 용기(BT)를 준비하고, 순차적으로 회전시켜 샘플 채취용 용기(BT)를 선택하도록 하는 용기대기부(20); 상기 용기대기부(20)에서 선택된 상기 샘플 채취용 용기(BT)를 파지하여 샘플링챔버(300)로 이송하고 자동으로 반전시키는 용기이송부(40); 및 상기 용기이송부(40)에 의해 이송된 상기 샘플 채취용 용기(BT)에서 뚜껑(CAP)을 상기 샘플링챔버(300) 내에서 자동으로 개폐시키는 뚜껑분리부(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치를 제공한다.
이때, 상기 용기대기부(20)는 직육면체 형상의 하우징본체(100)의 상부의 일측에 마련된 용기대기챔버(200)에 마련되고, 상기 용기이송부(40)는 상기 용기대기챔버(200)의 대향되는 타측에 위치한 하부기계실(400)에 설치되며, 상기 샘플링챔버(300)는 상기 용기대기챔버(200) 및 상기 하부기계실(400) 사이의 공간에 위치한 것도 하나의 특징이 된다.
또한, 상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300) 사이에는 상하방향으로 개폐가능한 밀폐용 도어(DR)가 설치된 것도 특징이다.
또한, 상기 용기대기챔버(200) 및 상기 하부기계실(400)의 상부에는 상기 용기대기부(20)와 상기 뚜껑분리부(30)를 구동하는 구동수단이 설치된 상부기계실(500) 및 배관이나 설비, 제어시설 등 부대설비가 탑재된 처리실(600)을 더 포함하는 것도 특징이다.
또한, 상기 용기대기챔버(200), 상기 하부기계실(400), 상기 상부기계실(500) 및 상기 처리실(600)은 각각 격벽(W)에 의해 완전 분리되어 구획된 것도 특징이다.
또한, 상기 용기대기부(20)는 용기대기챔버(200)에 준비된 상기 용기(BT)를 일정각도로 순차적으로 회전시키는 회전자(240); 판상의 부재로서 샘플 용액을 담을 상기 용기(BT)가 안착되는 용기안착판(220); 및 상기 회전자(240)를 회전시키는 회전모터(260)로 이루어진 것도 특징이다.
또한, 상기 용기안착판(220)의 상부에는 간격을 두고, 일측이 개방된 원형구멍(232)이 형성된 회전안내판(230)이 설치되고, 상기 원형구멍(232)과 상기 용기안착판(220)을 관통하여 회전자회전축(250)이 설치된 것도 특징이다.
또한, 상기 회전자회전축(250)의 하부는 상기 용기안착판(220)에 구비된 베어링(222)에 의해 지지되고, 상부는 상기 회전모터(260)에 회전 가능하게 연결되며, 상기 회전자회전축(250)에 상기 회전자(240)가 고정된 것도 특징이다.
또한, 상기 용기안착판(220)의 하부에 있는 바닥면(210)에는 하방으로 요입된 용액받이(DP)가 구비된 것도 특징이다.
또한, 상기 샘플링챔버(300)에 상기 용기안착판(220)과 동일한 높이로 바닥판부가 형성되어, 상기 바닥판부는 상기 뚜껑(CAP)이 밀착되어 용액노즐로 분사 세정할 수 있는 뚜껑세정부(CCP)와 상기 용기(BT)를 도립하여 용액노즐을 하방에서 상방으로 분사하여 세정할 수 있는 용기세정부(BCP)가 구비된 것도 특징이다.
또한, 상기 회전자(240)가 구비된 상기 용기대기챔버(200)의 천정면에는 회전자(240)들 사이의 용기장착공간에 상기 용기(BT)가 장착되었는지 유무를 검출하는 센서가 설치된 것도 특징이다.
또한, 상기 용기이송부(40)는 흡착실린더(410); 상기 흡착실린더(410)의 구동에 따라 상기 용기대기부(20)로부터 선택된 상기 샘플 채취용 용기(BT)를 상기 샘플링챔버(300)로 진공흡착하여 이동시키는 흡착대(450); 및 상기 용기(BT)를 도립시켜 세정하거나, 정립시켜 샘플 용액을 담도록 상기 흡착대(450)를 회전 구동시키는 반전모터(M)로 이루어진 것도 특징이다.
또한, 상기 흡착실린더(410)의 양측에는 사이드가이드(420)가 배치되고, 상기 사이드가이드(420)에는 상기 흡착실린더(410)의 구동에 따라 슬라이딩되는 슬라이드블럭(430)이 조립되며, 상기 슬라이드블럭(430)에 상기 반전모터(M)가 고정된 것도 특징이다.
또한, 상기 반전모터(M)에는 작동로드(440)가 구비되고, 상기 작동로드(440)의 단부에는 상기 흡착대(450)가 고정되며, 상기 흡착대(450)에는 상기 용기(BT)를 진공 흡착하는 한 개 또는 다수의 흡착판(460)이 설치된 것도 특징이다.
또한, 상기 흡착대(450)는 상기 샘플링챔버(300)와 하부기계실(400) 사이의 격벽(W)을 관통한 뒤에 상기 샘플링챔버(300)에 노출된 상기 작동로드(440)의 단부에 조립 고정된 것도 특징이다.
또한, 상기 흡착실린더(410)는 적어도 3포인트에 정지할 수 있는 다단실린더로 구성된 것도 특징이다.
또한, 상기 흡착대(450)의 전면은 라운딩되어 있고, 상기 흡착판(460)은 공기를 빨아들여 진공흡착하는 판을 다수 개 분산배치하거나, 또는 둘레를 따라 띠 형태로 배치된 것도 특징이다.
또한, 상기 작동로드(440)에는 내부가 중공된 구조로 이루어져, 상기 중공된 부분을 통하여 상기 흡착판(460)이 진공 흡착할 수 있도록 진공유도튜브와 센서용 전선이 내장된 것도 특징이다.
또한, 상기 작동로드(440)가 관통한 격벽(W)의 하부기계실(400)측 벽면상에는 씰링통(470)이 설치되어, 상기 작동로드(440)가 작동될 때 주변을 씰링한 것도 특징이다.
또한, 상기 흡착대(450)의 상측에는 상기 용기(BT)에 담을 샘플 용액의 액위를 검출하는 레벨센서(480)가 설치된 것도 특징이다.
또한, 상기 뚜껑분리부(30)는 뚜껑파지기(310)가 단부에 고정된 파지기고정관(320); 상기 파지기고정관(320)을 회전시키기 위하여 상기 파지기고정관(320)에 부착된 종동기어(322)와 기어 결합하는 구동기어(352)가 설치된 구동모터(350); 상기 뚜껑파지기(310)의 파지동작을 실행하기 위하여 상기 파지기고정관(320)의 내부에 설치된 파지기동작로드(342)와 연결된 파지기동작실린더(340); 상부기계실(500)에 형성되어, 상기 구동모터(350)와 상기 파지기동작실린더(340)가 설치된 고정베이스(330); 및 상기 고정베이스(330)를 상하로 이동시키는 베이스승강실린더(380)로 이루어진 것도 특징이다.
또한, 상기 종동기어(322)의 상하폭은 상기 구동기어(352)의 상하폭보다 크게 형성한 것도 특징이다.
또한, 상기 종동기어(322)와 고정베이스(330)의 하단 사이에는 스프링(324)이 게재된 것도 특징이다.
또한, 상기 뚜껑분리부(30)는 상부기계실(500)의 일측에 설치된 LM가이드(370) 및 상기 LM가이드(370)에 끼워져 상하방향으로 슬라이딩 가능한 슬라이더(360)를 더 포함하여, 상기 LM가이드(370) 사이에 설치된 상기 베이스승강실린더(380)의 작동에 따라 상기 슬라이더(360)에 고정된 상기 고정베이스(330)가 상하방향으로 이동하는 것도 특징이다.
또한, 상기 뚜껑파지기(310)는 이분할된 구조를 갖고 상기 파지기고정관(320)을 감싸는 형태로 고정된 고정몸체(312); 상기 고정몸체(312)의 내부에 구비되고, 상기 파지기고정관(320)을 관통하여 삽입된 상기 파지기동작로드(342)의 단부에 고정되며 양측에 경사홈(INC)이 형성된 상하유동블럭(314); 상기 경사홈(INC)에 조립되어 경사방향으로 슬라이딩 가능한 좌우유동블럭(316); 및 상기 좌우유동블럭(316)의 하단에 곡률을 갖고 일체로 형성되며 내주면에 요철이 형성된 파지부(318)로 이루어진 것도 특징이다.
또한, 상기 베이스승강실린더(380)은 다단실린더이면서 로드리스 실린더로서 로드가 상기 실린더 내부에 내장된 형태이며 일부만 실린더 몸체에 돌출되어, 상기 돌출된 부위에 상기 고정베이스(330)가 고정된 것도 특징이다.
또한, 상기 도어(DR)는 양측에 설치된 한쌍의 도어가이드(270); 상기 도어가이드(270)의 양쪽에 각각 설치된 도어승강실린더(280); 및 상기 도어승강실린더(280)에 연결되고 상기 도어(DR)의 상단이 결속된 승강실린더로드(282)를 포함하여, 상기 승강실린더로드(282)의 승하강에 따라 상기 도어(DR)가 승하강되면서 개폐하도록 구성된 것도 특징이다.
또한, 상부기계실(500)과 하부기계실(400)에서 용기대기챔버(200) 또는 샘플링챔버(300)에 전달되는 수단들이 모두 원형의 단면을 가지는 봉형태로 되어있는 것도 특징이다.
본 발명은 기술적 과제를 해결하기 위해, 서로 분리 구획되고 순차로 형성된 용기대기챔버(200), 용기(BT)와 뚜껑(CAP)을 세정하고 샘플 용액을 담는 샘플링챔버(300), 상기 용기대기챔버(200)의 대향되는 타측에 위치하여 용기이송부(40)가 설치된 하부기계실(400) 및 상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300)의 상부에 용기대기부(20)와 뚜껑분리부(30)를 구동하는 구동수단이 설치된 상부기계실(500)을 포함하여 용액을 자동으로 샘플링하는 방법에 있어서; 상기 용기대기챔버(200)에 구비된 용기대기부(20)의 회전자(240) 사이의 공간에 뚜껑(CAP)이 포함된 샘플링할 용기(BT)를 배치하여 샘플링을 준비하는 단계; 용기이송부(40)의 흡착대(450)를 전진시켜 상기 용기(BT)를 진공흡착한 후, 상기 샘플링챔버(300) 상의 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계; 뚜껑분리부(30)의 뚜껑파지기(310)를 하강시켜, 상기 뚜껑(CAP)을 파지한 다음 상기 용기(BT)로부터 상기 뚜껑(CAP)을 분리하고, 분리된 상기 뚜껑(CAP)을 상승시키는 단계; 상기 흡착대(450)를 후진시켜 상기 뚜껑(CAP)이 분리된 상기 용기(BT)를 샘플링 위치로 이동시키는 동시에 상기 뚜껑(CAP)을 하강시키는 단계; 용기이송부(40)의 반전모터(M)를 회전시켜 상기 용기(BT)를 180°반전하여 도립시킨 후, 용액 혹은 초순수로 상기 뚜껑(CAP)과 용기(BT) 내부를 세정하는 단계; 도립되어 있던 상기 용기(BT)를 정립시킨 후, 상기 용기(BT)에 샘플 용액을 주입시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 방법을 제공한다.
이때, 상기 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계를 실행하기 전에 상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300) 사이에 설치된 도어(DR)를 개방하고, 상기 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계를 실행한 후 상기 도어(DR)를 폐쇄하는 것도 하나의 특징이 된다.
또한, 상기 용기(BT)에 샘플 용액을 주입시키는 단계가 완료되면, 상기 뚜껑파지기(310)가 상기 뚜껑(CAP)을 파지한 상태로 상승하여 대기하고, 상기 흡착대(450)를 전진시켜 상기 용기(BT)를 상기 뚜껑(CAP) 하방으로 이동시킨 후 상기 용기(BT)에 상기 뚜껑(CAP)을 잠그는 단계; 상기 뚜껑파지기(310)의 파지상태를 해제한 후 상승시키고, 상기 도어(DR)를 개방하는 단계; 상기 흡착대(450)를 전진시켜 샘플 용액이 담긴 상기 용기(BT)를 상기 용기대기챔버(200)로 배출하고, 상기 흡착대(450)의 진공흡착을 해제한 후 홈포지션으로 복귀하는 단계; 및 상기 회전자(240)를 회전시켜 샘플 완료된 상기 용기(BT)를 추출시키고, 다음 용기(BT)를 대기시키는 단계를 더 포함하는 것도 특징이 된다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 샘플 용기 공급 후 뚜껑을 열고, 뚜껑과 용기를 세정한 후 샘플링하고 다시 뚜껑을 닫아 배출하는 일련의 모든 과정이 완전히 자동화된 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 세정시 뚜껑은 물론 샘플을 받는 용기 자체로 180°반전시켜 뚜껑과 용기의 내부는 물론 립(Lip) 부분까지 완전히 세정함으로써 세정효율이 현저히 향상된다.
셋째, 완전 자동화에 따른 수작업이 완전히 배제된 상태로 샘플링 작업이 진행되므로 안전사고를 예방할 수 있다.
넷째, 밀폐된 공간에서 완전 자동화에 의해 세정되기 때문에 잔류물질 제거능이 뛰어나 샘플 용액의 변질을 막고 샘플에 대한 보다 정확한 분석을 가능케 하여 준다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치를 보인 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치의 요부를 서로 다른 각도에서 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 발췌한 예시적인 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치를 구성하는 회전자 및 도어의 구동관계를 설명하는 예시도이다.
도 6은 도 1의 예시적인 평단면도이다.
도 7은 도 1의 예시적인 측단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치의 예시적인 발췌 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치를 구성하는 뚜껑파지기의 구동관계를 설명하는 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치를 구성하는 흡착대의 구동관계를 설명하는 예시도이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치를 이용하여 자동으로 샘플링하는 방법을 보인 공정 설명도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다.
따라서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 특정한 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 샘플링 장치는 직육면체 형상의 하우징본체(100)를 포함한다.
그리고, 하우징본체(100)의 상부측에는 다수의 격벽(W, 도 2 참조)에 의해 구획된 용기대기챔버(200), 샘플링챔버(300), 하부기계실(400), 상부기계실(500) 및 처리실(600)이 마련된다.
특히, 용기대기챔버(200)와 샘플링챔버(300) 사이는 상하방향으로 개폐가능한 밀폐용 도어(DR)가 설치되고, 나머지는 모두 격벽(W)에 의해 완전히 분리 구획된다.
아울러, 상기 용기대기챔버(200)는 샘플 용액을 담을 용기(BT)가 준비된 상태로 대기하는 공간이다.
상기 용기(BT)를 준비하기 위해 도 3 내지 도 6의 예시와 같이, 상기 용기대기챔버(200)의 용기안착판(220)은 그 아래 공간과 격리하는 역할을 담당하며, 그 하부에 있는 바닥면(210)에는 하방으로 요입된 용액받이(DP)가 구비된다.
상기 용액받이(DP)는 뚜껑(CAP) 및 용기(BT)를 세정할 때 세정된 용액을 받아 모으기 위한 것이다.
그리고, 상기 바닥면(210) 상부에는 간격을 두고 용기안착판(220)이 구비된다.
상기 용기안착판(220)은 판상의 부재로서 샘플 용액을 담을 용기(BT)가 안착되는 판이다.
또한, 상기 용기안착판(220)과 간격을 두고 그 상측에는 회전안내판(230)이 구비된다.
특히, 상기 회전안내판(230)에는 일측이 개방된 원형구멍(232, 도 3 참조)이 형성된다.
상기 원형구멍(232)의 개방된 부분은 앞서 설명한 도어(DR)와 근접한 쪽이다.
이것은 도어(DR)가 열렸을 때 용기(BT)를 취출(取出)할 수 있어야 하기 때문이다.
뿐만 아니라, 상기 원형구멍(232)의 원중심과 상기 용기안착판(220)을 관통하여 회전자회전축(250)이 설치된다.
이때, 상기 회전자회전축(250)의 하단 일부는 상기 용기안착판(220)에 구비된 베어링(222, 도 4 참조)에 의해 회전가능하게 지지 고정된다.
또한, 상기 회전자회전축(250)에는 부쉬(BUS)가 고정되고, 상기 부쉬(BUS)의 둘레에는 회전자(240)가 일체로 형성된다.
이 경우, 상기 회전자(240)는 적어도 하나 이상의 용기 수용홈을 갖는 형상이 바람직한데, 일례로 십자형상을 예시할 수 있으며, 이는 90°간격을 두고 용기(BT)가 끼워질 수 있도록 구성된 형상을 가질 수 있음을 의미하고, 일종의 턴테이블 기능을 수행하게 된다.
여기에서, 상기 용기(BT)의 끼움 및 파지(把持) 능력을 높이기 위해 상기 회전자(240)의 십자 부위에는 곡률이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 회전자(240)는 상기 원형구멍(232) 속에 배치됨이 바람직하다.
그리고, 상기 회전자회전축(250)은 상기 용기대기챔버(200)와 상부기계실(500) 사이의 격벽(W)을 관통하여 상부기계실(500) 내부로 노출되고, 상부기계실(500)에 설치된 회전모터(260)에 연결되어 회전가능하게 구성된다.
뿐만 아니라, 도 5의 예시와 같이 상기 용기안착판(220)과 동일높이로 별도의 판이 상기 샘플링챔버(300) 내부에 분리 형성되어 샘플링챔버(300)의 바닥판부를 구성하게 되며, 바닥면(210) 상측인 용액받이(DP) 위에 배치된다.
또한, 상기 샘플링챔버(300) 바닥판부에는 뚜껑(CAP)이 밀착되어 용액노즐로 분사 세정할 수 있는 뚜껑세정부(CCP)와, 용기(BT)를 뒤집었을 때 용액노즐을 하방에서 상방으로 분사하여 세정할 수 있는 용기세정부(BCP)가 구비된다.
이 경우, 용액 세정시 낙하되는 세정액은 용액받이(DP)로 낙하 수납되어 회수된다.
그리고, 세정할 수 있는 용액노즐은 뚜껑세정부(CCP)와 용기세정부(BCP)의 중심에 구비될 수 있다.
한편, 상기 도어(DR)는 도 2, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 양측에 설치된 한 쌍의 도어가이드(270)에 의해 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.
이때, 상기 도어가이드(270)는 당연히 씰링되게 설치되어 용기대기챔버(200)와 샘플링챔버(300) 간(間) 연통에 의한 오염을 방지하도록 구성된다.
뿐만 아니라, 상기 도어가이드(270)의 각 외측에는 각각 도어승강실린더(280)가 설치되고, 상기 도어승강실린더(280)에는 승강실린더로드(282)가 연결 설치되며, 상기 승강실린더로드(282)의 단부에는 상기 도어(DR)의 상단이 결속된다.
따라서, 상기 승강실린더로드(282)의 승하강에 따라 도어(DR)가 연동되어 함께 승하강되면서 개폐하게 된다.
또한, 상기 도어(DR)의 상단과 하단에는 씰링성(밀봉성)을 높이기 위한 쿠션재가 설치됨이 더욱 바람직하다.
아울러, 상기 샘플링챔버(300)에는 도 8 및 도 9와 같은 뚜껑파지기(310)가 구비되고, 상기 뚜껑파지기(310)는 파지기고정관(320)의 단부에 고정된다.
또한, 상기 파지기고정관(320)의 상단부는 샘플링챔버(300)와 상부기계실(500)을 분리 구획하는 격벽(W)을 관통하여 고정베이스(330)에 제자리회전될 수 있도록 밀봉재(오링 등)가 개재된 베어링(BA)에 의해 지지된다.
이 경우, 상기 파지기고정관(320)의 상단에는 파지기동작실린더(340)가 고정된다.
그리고, 상기 파지기동작실린더(340)에 연결 설치되는 파지기동작로드(342)는 상기 파지기고정관(320)을 상하로 관통하여 상기 뚜껑파지기(310)까지 연결된다.
즉, 상기 베어링(BA)은 상기 파지기고정관(320)을 움직이지 못하게 고정하는 것이 아니라 회전될 수 있도록 지지하는 것이며, 때문에 상기 파지기고정관(320)은 상기 파지기동작실린더(340)와 함께 상하로 유동가능하게 구성된다.
이것이 필요한 이유는 뚜껑(CAP)을 열 때 나사 습동으로 인한 상승분 만큼 뚜껑(CAP)이 용기(BT)로부터 상승해야만 뚜껑(CAP)을 열 수 있기 때문이다.
그리고, 상기 고정베이스(330)는 상부기계실(500)에 구비된다.
특히, 상기 파지기고정관(320)의 상단부에는 상단과 간격을 두고 종동기어(322)가 일체로 고정되고, 상기 종동기어(322)와 고정베이스(330) 사이에는 스프링(324)이 개재된다.
상기 스프링(324)은 상기 파지기고정관(320)에 끼워진 상태로 구비된다.
따라서, 상기 파지기고정관(320)이 뚜껑(CAP)을 잠그기 위해 회전하면서 하강할 때 나사 습동으로 인한 거리이동을 보완하고 탄성완충하면서 뚜껑(CAP)을 좀 더 꽉 잠글 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 상기 고정베이스(330)의 상면에는 구동모터(350)가 설치되고, 상기 구동모터(350)의 모터축은 고정베이스(330)를 관통한 상태로 배치되며, 상기 모터축에는 구동기어(352)가 고정된다.
아울러, 상기 구동기어(352)는 상기 종동기어(322)와 기어결합한다.
이때, 상기 종동기어(322)의 상하폭이 상기 구동기어(352)의 상하폭 보다 2배 이상 크게 형성되어야 한다. 이는 종동기어(322)가 파지기고정관(320)에 고정되어 있어 파지기고정관(320)과 함께 상하로 유동됨에 반해 구동기어(352)는 그렇지 않기 때문이다.
또한, 상기 고정베이스(330)는 슬라이더(360)가 고정되고, 상기 슬라이더(360)는 LM가이드(370)에 끼워져 이를 따라 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 구성된다.
그리고, 상기 LM가이드(370)는 상기 상부기계실(500)의 일측에 세워 설치되고, 상기 LM가이드(370) 사이에는 베이스승강실린더(380)가 설치된다.
상기 베이스승강실린더(380)는 다단실린더일 수 있으며, 상기 베이스승강실린더(380)는 로드리스 실린더로서 로드가 실린더 내부에 내장된 형태이며 일부만 실린더 몸체에 돌출되어 있고 이 돌출된 부위에 고정베이스(330)가 고정되어 있어 협소공간 내에서도 충분한 스트로크를 가질 수 있게 된다.
아울러, 상기 뚜껑파지기(310)는 일부를 분리 제거한 상태로 원 안에 확대하여 보인 도 9에서와 같이, 이분할 된 구조를 갖고 파지기고정관(320)을 감싸는 형태로 파지기고정관(320)에 고정되는 고정몸체(312)와, 상기 고정몸체(312) 내부에 구비되고 상기 파지기고정관(320)을 관통하여 삽입된 파지기동작로드(342)의 단부에 고정되며 양측에 경사홈(INC)이 형성된 상하유동블럭(314)과, 상기 경사홈(INC)에 조립되어 경사방향으로 슬라이딩 가능한 좌우유동블럭(316)과, 상기 좌우유동블럭(316)의 하단에 곡률을 갖고 일체로 형성되며 내주면에는 요철이 형성된 파지부(318)를 포함한다.
이때, 상기 고정몸체(312)의 직경방향으로 대칭되는 부분에는 상기 좌우유동블럭(316)이 출몰할 수 있도록 터져 있어야 한다.
그리하여, 파지기동작실린더(340)가 동작하여 파지기동작로드(342)를 하강시키면 상대적으로 파지기고정관(320)은 고정되어 있으므로 이에 고정된 고정몸체(312)도 고정된 상태를 유지한다.
때문에, 파지기동작로드(342)의 하단에 고정된 상하유동블럭(314)이 하강함으로 인해 이와 경사로 맞물려 있던 좌우유동블럭(316)은 자연스럽게 밀려나면서 벌어지게 된다.
이 경우는 파지(把持)하였던 뚜껑(CAP)을 놓았을 때를 말하며, 반대로 파지기동작로드(342)가 상승하게 되면 좌우유동블럭(316)이 오므라들기 때문에 뚜껑(CAP)을 파지하게 된다.
다른 한편, 도 8 및 도 10의 예시와 같이, 하부기계실(400)에는 흡착실린더(410)가 설치되며, 상기 흡착실린더(410)도 앞서 설명한 로드리스 실린더와 동일한 로드리스 실린더로 구성된다.
그리고, 상기 흡착실린더(410)의 양측에는 사이드가이드(420)가 배치되고, 상기 사이드가이드(420)에는 슬라이드블럭(430)이 조립되어 슬라이딩될 수 있게 구성된다.
아울러, 상기 흡착실린더(410)에서 출몰되는 실린더로드(미도시)는 상기 슬라이드블럭(430)과 연결 고정된다.
따라서, 상기 흡착실린더(410)의 구동 방향에 따라 상기 슬라이드블럭(430)이 사이드가이드(420)를 따라 직선 왕복 운동할 수 있게 된다.
이때, 상기 흡착실린더(410)는 다단실린더, 특히 3 포인트에 정지할 수 있는 다단실린더로 구성됨이 바람직하다.
이렇게 다단실린더로 구성하는 이유는 용기(BT)를 흡착한 상태에서 뚜껑(CAP) 여는 위치, 용기(BT)를 180°반전시키는 위치 등을 정확하게 포지셔닝하기 위함이다.
아울러, 상기 슬라이드블럭(430)에는 반전모터(M)가 고정되고, 상기 반전모터(M)에는 모터축인 작동로드(440)가 구비되며, 상기 작동로드(440)의 단부에는 흡착대(450)가 고정되고, 상기 흡착대(450)에는 다수의 흡착판(460)이 설치된다.
여기에서, 상기 흡착대(450)는 샘플링챔버(300)에 위치되어야 하므로 상기 작동로드(440)가 샘플링챔버(300)와 하부기계실(400) 사이의 격벽(W)을 관통한 뒤에 그 단부에 조립 고정된다.
이 경우, 상기 흡착대(450)는 전면이 용기(BT)를 파지하기 쉽도록 라운드 가공되며, 상기 흡착판(460)은 공기를 빨아들여 진공 흡착하는 판으로서 도시와 같이 다수개를 분산배치할 수도 있고, 혹은 둘레를 따라 띠 형태로 형성할 수도 있으며, 그 외에도 다른 변형가능한 예가 있다면 얼마든지 변형할 수 있다.
또한, 상기 작동로드(440)는 내부가 중공된 구조를 가지며, 중공된 부분을 통해 흡착판(460)이 진공 흡착할 수 있도록 하는 진공유도 튜브와 센서용 전선 등 제어선 등이 내장된다.
뿐만 아니라, 상기 작동로드(440)가 관통한 격벽(W)의 하부기계실(400)측 벽면 상에는 씰링통(470)이 더 설치될 수 있다.
상기 씰링통(470)은 상기 작동로드(440)가 관통되게 구성되어 작동로드(440)가 샘플링챔버(300)로 출몰될 때 그 둘레 틈을 통해 혹시라도 모를 흄 등이 하부기계실(400)로 유입되는 것을 완벽하게 차단하기 위함이다.
이렇게 차단해야 하는 이유는 샘플링챔버(300)에서는 용액 샘플링시 흄 등이 많이 발생하는데, 그 중 일부라도 하부기계실(400)로 유입될 경우 대부분 금속으로 이루어진 기계설비들이 쉽게 부식되어 수명이 단축되기 때문이다.
또한, 상기 흡착대(450)의 상측에는 액위검출센서인 레벨센서(480)가 설치된다. 상기 레벨센서(480)는 용기(BT)에 담기는 샘플 용액이 일정 액위에 이르렀을 때 이를 검출하여 샘플 용액의 주입을 중지시킴으로써 샘플 용액이 넘치는 것을 방지한다.
아울러, 상기 반전모터(M)는 용기(BT)를 세정하기 위해 180°로 반전시키는 기능을 수행한다.
즉, 용기(BT)의 립(Lip) 부분이 하방을 향하도록 180°회전시켜 뒤집도록 하여 준다.
그러면, 하방에서 용액 혹은 초순수가 분사되면서 용액(BT)의 내부 뿐만 아니라 립(Lip) 부분을 모두 세정하게 되며, 세정된 세정액은 하부로 낙하되어 용액받이(DP)로 수용된다.
덧붙여, 상기 처리실(600)은 지속적으로 각 챔버와 기계실 내부의 흄 등을 빨아들여 안전하게 처리 후 배출하기 위한 설비나 용액이나 초순수를 이용하여 뚜껑이나 용기를 세정하거나 용기에 용액을 샘플링하기 위한 배관이나 설비, 제어 시설 등 부대설비가 탑재되는 공간이다.
뿐만 아니라, 필요한 경우 샘플링챔버(300) 전체를 초순수로 스프레이시켜 주기적으로 세정하면 더욱 좋다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 방법을 통해 샘플링 전에 용기(BT)와 뚜껑(CAP), 용기(BT)의 립(Lip) 및 접촉되는 부분 모두를 깨끗하게 세정한 후 샘플링하도록 제어된다.
예컨대, 도 11에서와 같이 먼저, 회전자(240) 사이의 빈공간에 뚜껑(CAP)이 채워진 샘플링할 용기(BT)를 장착한다.
그러면, 도시와 같이 다수개의 용기(BT)가 샘플을 받기 위한 대기상태가 된다.
이 경우, 용기(BT)가 위치될 회전자(240) 사이의 빈공간 상부의 천정면인 격벽(W) 상에 용기(BT)의 유무를 검출할 수 있는 센서(예. 포토센서)를 더 설치할 수 있고, 이 센서를 통해 공정제어상 효율화를 도모할 수 있다.
이어, 도어승강실린더(280)를 동작시켜 도어(DR)를 상승시킨다. 이에 따라, 도어(DR)가 개방되면서 용기대기챔버(200)와 샘플링챔버(300)가 서로 통하게 된다.
이 상태에서 흡착대(450)가 용기(BT)를 향해 전진한 후 용기(BT)와 접촉되면 진공 흡착하게 된다.
이때, 흡착대(450)는 흡착실린더(410)의 동작으로 구동되며, 진공 흡착은 흡착판(460)을 통해 공기를 빨아 들임으로써 이루어진다.
용기(BT)가 흡착되면 흡착대(450)는 1단 후진한다.
여기에서, 1단 후진은 뚜껑(CAP)을 탈착할 수 있는 위치까지 후진 이동하는 것을 의미한다.
1단 후진이 완료되면, 도 12에서와 같이 도어(DR)가 하강하여 샘플링챔버(300)를 밀봉한다.
도어(DR)가 닫혀 샘플링챔버(300)가 밀폐되면, 뚜껑파지기(310)가 하강하여 뚜껑(CAP)을 파지한다.
뚜껑파지기(310)의 하강은 베이스승강실린더(380)의 구동에 의해 슬라이더(360)가 LM가이드(370)를 따라 하강하고, 슬라이더(360)에 고정된 고정베이스(330)도 하강하며, 고정베이스(330)에 설치된 파지기고정관(320)이 고정베이스(330)와 함께 하강함으로써 이루어진다.
그리고, 뚜껑(CAP)에 끼워진 뚜껑파지기(310)는 파지기동작실린더(340)가 동작하면서 파지기동작로드(342)를 들어 올리고, 파지기동작로드(342)의 단부에 고정된 상하유동블럭(314)이 상승되면서 이에 맞물려 있는 좌우유동블럭(316)을 당기며, 좌우유동블럭(316)의 하단에 일체로 구비된 파지부(318)가 뚜껑(CAP) 둘레에 밀착되면서 파지하게 된다.
이렇게 하여, 뚜껑(CAP) 파지가 완료되면, 이어 뚜껑(CAP)을 용기(BT)로부터 분리한다.
뚜껑(CAP)의 분리는 구동모터(350)의 회전에 의해 구동기어(352)가 회전되고, 이에 맞물려 있는 종동기어(322)가 회전되면서 파지기고정관(320)을 회전시키며, 파지기고정관(320)의 하단에 설치된 뚜껑파지기(310)가 뚜껑(CAP)을 붙잡고 있는 상태에서 회전되기 때문에 뚜껑(CAP)이 열리게 된다.
이 경우, 파지기고정관(320)은 회전하면서 상승해야 하기 때문에 종동기어(322)의 상하 기어폭이 구동기어(352)의 상하 기어폭 보다 크게 형성되어 종동기어(322)가 회전하면서 상승하더라도 구동기어(352)와의 기어결합이 유지되도록 설계되어 있다.
이어, 뚜껑(CAP) 분리가 완료되면, 베이스승강실린더(380)가 구동되면서 고정베이스(330)를 상승시켜 뚜껑(CAP)을 용기(BT) 상측으로 상승시켜 대기시킨다.
그런 다음, 도 13에서와 같이, 흡착실린더(410)에 의해 흡착대(450)를 2단 후진시켜 용기(BT)를 샘플링 위치까지 이동시킨다.
이때, 샘플링 위치란 샘플 용액을 용기(BT)로 주입시키는 위치일 뿐만 아니라, 용기(BT)를 180°반전시켜 세정하는 위치이기도 하다.
용기(BT)가 샘플링 위치에 도달하면, 뚜껑(CAP)이 하강하여 뚜껑세정부(CCP)에 착지된다.
또한, 반전모터(M)가 회전되면서 용기(BT)를 180°반전시켜 용기(BT)의 립(Lip) 부분이 용기세정부(BCP)에 착지되게 동작한다. 즉, 용기(BT)를 도립(倒立)시킨다.
이후, 용액(샘플 원액) 혹은 초순수를 분사하여 뚜껑(CAP)과 용기(BT)의 립을 포함한 내부를 세정한다.
세정이 완료되면, 반전모터(M)를 반전방향 반대로 180°회전시켜 도립되어 있던 용기(BT)를 정립(正立)시킨다.
그리고, 정립된 용기(BT) 내부로 샘플 용액을 주입시킨다.
이때, 주입되던 샘플 용액의 액위가 레벨센서(480)에 의해 검출되면 샘플 용액 주입을 정지시킨다.
샘플 용액 주입이 완료되면, 도 14에서와 같이 뚜껑파지기(310)가 뚜껑(CAP)을 파지한 상태로 상승하여 대기하고, 흡착실린더(410)가 동작하여 흡착대(450)를 다시 전진시키고 이를 통해 용기(BT)를 뚜껑(CAP) 하방에 위치시킨다.
용기(BT)가 뚜껑(CAP) 하방에 정위치되면, 뚜껑(CAP)이 하강하여 용기(BT)의 립(Lip)에 접지된 후 회전 잠금된다.
이어, 도 15에서와 같이 뚜껑파지기(310)가 파지 상태를 해제한 후 상승하고, 도어(DR)가 개방된다.
도어(DR)가 개방되면, 흡착대(450)가 다시 전진하여 용기대기챔버(200)로 진입한 후 회전자(240) 사이의 용기장착공간에 용기(BT)를 끼워 넣고 진공흡착을 해제한 후 홈포지션으로 복귀한다. 이후, 도어(DR)가 하강하여 샘플링챔버(300)를 밀봉한다.
그리고, 샘플 용액이 채워진 용기(BT)가 회전자(240) 사이의 용기장착공간에 장착되면, 회전자(240)가 회전하여 다음 용기를 대기시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 유해성을 갖는 화학용액을 샘플링할 때 완전 자동화된 시스템을 이용하여 안전하고 신속하게 샘플링하도록 함으로써 샘플 용액의 변질을 막고 샘플에 대한 보다 정확한 분석을 가능케 하며, 안전사고를 예방하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (31)

  1. 시험전 복수의 용기(BT)를 준비하고, 순차적으로 회전시켜 샘플 채취용 용기(BT)를 선택하도록 하는 용기대기부(20);
    상기 용기대기부(20)에서 선택된 상기 샘플 채취용 용기(BT)를 파지하여 샘플링챔버(300)로 이송하고 자동으로 반전시키는 용기이송부(40); 및
    상기 용기이송부(40)에 의해 이송된 상기 샘플 채취용 용기(BT)에서 뚜껑(CAP)을 상기 샘플링챔버(300) 내에서 자동으로 개폐시키는 뚜껑분리부(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 용기대기부(20)는 직육면체 형상의 하우징본체(100)의 상부의 일측에 마련된 용기대기챔버(200)에 마련되고,
    상기 용기이송부(40)는 상기 용기대기챔버(200)의 대향되는 타측에 위치한 하부기계실(400)에 설치되며,
    상기 샘플링챔버(300)는 상기 용기대기챔버(200) 및 상기 하부기계실(400) 사이의 공간에 위치한 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300) 사이에는 상하방향으로 개폐가능한 밀폐용 도어(DR)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 용기대기챔버(200) 및 상기 하부기계실(400)의 상부에는 상기 용기대기부(20)와 상기 뚜껑분리부(30)를 구동하는 구동수단이 설치된 상부기계실(500) 및
    배관이나 설비, 제어시설 등 부대설비가 탑재된 처리실(600)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 용기대기챔버(200), 상기 하부기계실(400), 상기 상부기계실(500) 및 상기 처리실(600)은 각각 격벽(W)에 의해 완전 분리되어 구획된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 용기대기부(20)는
    용기대기챔버(200)에 준비된 상기 용기(BT)를 일정각도로 순차적으로 회전시키는 회전자(240);
    판상의 부재로서 샘플 용액을 담을 상기 용기(BT)가 안착되는 용기안착판(220); 및
    상기 회전자(240)를 회전시키는 회전모터(260)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 용기안착판(220)의 상부에는 간격을 두고, 일측이 개방된 원형구멍(232)이 형성된 회전안내판(230)이 설치되고,
    상기 원형구멍(232)과 상기 용기안착판(220)을 관통하여 회전자회전축(250)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 회전자회전축(250)의 하부는 상기 용기안착판(220)에 구비된 베어링(222)에 의해 지지되고, 상부는 상기 회전모터(260)에 회전 가능하게 연결되며,
    상기 회전자회전축(250)에 상기 회전자(240)가 고정된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 용기안착판(220)의 하부에 있는 바닥면(210)에는 하방으로 요입된 용액받이(DP)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 샘플링챔버(300)에 상기 용기안착판(220)과 동일한 높이로 바닥판부가 형성되어,
    상기 바닥판부는 상기 뚜껑(CAP)이 밀착되어 용액노즐로 분사 세정할 수 있는 뚜껑세정부(CCP)와 상기 용기(BT)를 도립하여 용액노즐을 하방에서 상방으로 분사하여 세정할 수 있는 용기세정부(BCP)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 회전자(240)가 구비된 상기 용기대기챔버(200)의 천정면에는 회전자(240)들 사이의 용기장착공간에 상기 용기(BT)가 장착되었는지 유무를 검출하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 자동샘플링 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 용기이송부(40)는
    흡착실린더(410);
    상기 흡착실린더(410)의 구동에 따라 상기 용기대기부(20)로부터 선택된 상기 샘플 채취용 용기(BT)를 상기 샘플링챔버(300)로 진공흡착하여 이동시키는 흡착대(450); 및
    상기 용기(BT)를 도립시켜 세정하거나, 정립시켜 샘플 용액을 담도록 상기 흡착대(450)를 회전 구동시키는 반전모터(M)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착실린더(410)의 양측에는 사이드가이드(420)가 배치되고,
    상기 사이드가이드(420)에는 상기 흡착실린더(410)의 구동에 따라 슬라이딩되는 슬라이드블럭(430)이 조립되며,
    상기 슬라이드블럭(430)에 상기 반전모터(M)가 고정된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 반전모터(M)에는 작동로드(440)가 구비되고,
    상기 작동로드(440)의 단부에는 상기 흡착대(450)가 고정되며,
    상기 흡착대(450)에는 상기 용기(BT)를 진공 흡착하는 한 개 또는 다수의 흡착판(460)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 흡착대(450)는 상기 샘플링챔버(300)와 하부기계실(400) 사이의 격벽(W)을 관통한 뒤에 상기 샘플링챔버(300)에 노출된 상기 작동로드(440)의 단부에 조립 고정된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착실린더(410)는 적어도 3포인트에 정지할 수 있는 다단실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 흡착대(450)의 전면은 라운딩되어 있고,
    상기 흡착판(460)은 공기를 빨아들여 진공흡착하는 판을 다수 개 분산배치하거나, 또는 둘레를 따라 띠 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 작동로드(440)에는 내부가 중공된 구조로 이루어져, 상기 중공된 부분을 통하여 상기 흡착판(460)이 진공 흡착할 수 있도록 진공유도튜브와 센서용 전선이 내장된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 작동로드(440)가 관통한 격벽(W)의 하부기계실(400)측 벽면상에는 씰링통(470)이 설치되어, 상기 작동로드(440)가 작동될 때 주변을 씰링한 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착대(450)의 상측에는 상기 용기(BT)에 담을 샘플 용액의 액위를 검출하는 레벨센서(480)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 뚜껑분리부(30)는
    뚜껑파지기(310)가 단부에 고정된 파지기고정관(320);
    상기 파지기고정관(320)을 회전시키기 위하여 상기 파지기고정관(320)에 부착된 종동기어(322)와 기어 결합하는 구동기어(352)가 설치된 구동모터(350);
    상기 뚜껑파지기(310)의 파지동작을 실행하기 위하여 상기 파지기고정관(320)의 내부에 설치된 파지기동작로드(342)와 연결된 파지기동작실린더(340);
    상부기계실(500)에 형성되어, 상기 구동모터(350)와 상기 파지기동작실린더(340)가 설치된 고정베이스(330); 및
    상기 고정베이스(330)를 상하로 이동시키는 베이스승강실린더(380)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 종동기어(322)의 상하폭은 상기 구동기어(352)의 상하폭보다 크게 형성한 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 종동기어(322)와 고정베이스(330)의 하단 사이에는 스프링(324)이 게재된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 뚜껑분리부(30)는
    상부기계실(500)의 일측에 설치된 LM가이드(370) 및
    상기 LM가이드(370)에 끼워져 상하방향으로 슬라이딩 가능한 슬라이더(360)를 더 포함하여,
    상기 LM가이드(370) 사이에 설치된 상기 베이스승강실린더(380)의 작동에 따라 상기 슬라이더(360)에 고정된 상기 고정베이스(330)가 상하방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 뚜껑파지기(310)는
    이분할된 구조를 갖고 상기 파지기고정관(320)을 감싸는 형태로 고정된 고정몸체(312);
    상기 고정몸체(312)의 내부에 구비되고, 상기 파지기고정관(320)을 관통하여 삽입된 상기 파지기동작로드(342)의 단부에 고정되며 양측에 경사홈(INC)이 형성된 상하유동블럭(314);
    상기 경사홈(INC)에 조립되어 경사방향으로 슬라이딩 가능한 좌우유동블럭(316); 및
    상기 좌우유동블럭(316)의 하단에 곡률을 갖고 일체로 형성되며 내주면에 요철이 형성된 파지부(318)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  26. 제 21항에 있어서,
    상기 베이스승강실린더(380)은 다단실린더이면서 로드리스 실린더로서 로드가 상기 실린더 내부에 내장된 형태이며 일부만 실린더 몸체에 돌출되어,
    상기 돌출된 부위에 상기 고정베이스(330)가 고정된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  27. 제 3항에 있어서,
    상기 도어(DR)는
    양측에 설치된 한쌍의 도어가이드(270);
    상기 도어가이드(270)의 양쪽에 각각 설치된 도어승강실린더(280); 및
    상기 도어승강실린더(280)에 연결되고 상기 도어(DR)의 상단이 결속된 승강실린더로드(282)를 포함하여,
    상기 승강실린더로드(282)의 승하강에 따라 상기 도어(DR)가 승하강되면서 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  28. 제 1항 내지 27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상부기계실(500)과 하부기계실(400)에서 용기대기챔버(200) 또는 샘플링챔버(300)에 전달되는 수단들이 모두 원형의 단면을 가지는 봉형태로 되어있는 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 장치.
  29. 서로 분리 구획되고 순차로 형성된 용기대기챔버(200), 용기(BT)와 뚜껑(CAP)을 세정하고 샘플 용액을 담는 샘플링챔버(300), 상기 용기대기챔버(200)의 대향되는 타측에 위치하여 용기이송부(40)가 설치된 하부기계실(400) 및 상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300)의 상부에 용기대기부(20)와 뚜껑분리부(30)를 구동하는 구동수단이 설치된 상부기계실(500)을 포함하여 용액을 자동으로 샘플링하는 방법에 있어서;
    상기 용기대기챔버(200)에 구비된 용기대기부(20)의 회전자(240) 사이의 공간에 뚜껑(CAP)이 포함된 샘플링할 용기(BT)를 배치하여 샘플링을 준비하는 단계;
    용기이송부(40)의 흡착대(450)를 전진시켜 상기 용기(BT)를 진공흡착한 후, 상기 샘플링챔버(300) 상의 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계;
    뚜껑분리부(30)의 뚜껑파지기(310)를 하강시켜, 상기 뚜껑(CAP)을 파지한 다음 상기 용기(BT)로부터 상기 뚜껑(CAP)을 분리하고, 분리된 상기 뚜껑(CAP)을 상승시키는 단계;
    상기 흡착대(450)를 후진시켜 상기 뚜껑(CAP)이 분리된 상기 용기(BT)를 샘플링 위치로 이동시키는 동시에 상기 뚜껑(CAP)을 하강시키는 단계;
    용기이송부(40)의 반전모터(M)를 회전시켜 상기 용기(BT)를 180°반전하여 도립시킨 후, 용액 혹은 초순수로 상기 뚜껑(CAP)과 용기(BT) 내부를 세정하는 단계;
    도립되어 있던 상기 용기(BT)를 정립시킨 후, 상기 용기(BT)에 샘플 용액을 주입시키는 단계;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계를 실행하기 전에 상기 용기대기챔버(200)와 상기 샘플링챔버(300) 사이에 설치된 도어(DR)를 개방하고, 상기 뚜껑(CAP) 개방위치로 상기 용기(BT)를 이동시키는 단계를 실행한 후 상기 도어(DR)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 용기(BT)에 샘플 용액을 주입시키는 단계가 완료되면, 상기 뚜껑파지기(310)가 상기 뚜껑(CAP)을 파지한 상태로 상승하여 대기하고, 상기 흡착대(450)를 전진시켜 상기 용기(BT)를 상기 뚜껑(CAP) 하방으로 이동시킨 후 상기 용기(BT)에 상기 뚜껑(CAP)을 잠그는 단계;
    상기 뚜껑파지기(310)의 파지상태를 해제한 후 상승시키고, 상기 도어(DR)를 개방하는 단계;
    상기 흡착대(450)를 전진시켜 샘플 용액이 담긴 상기 용기(BT)를 상기 용기대기챔버(200)로 배출하고, 상기 흡착대(450)의 진공흡착을 해제한 후 홈포지션으로 복귀하는 단계; 및
    상기 회전자(240)를 회전시켜 샘플 완료된 상기 용기(BT)를 추출시키고, 다음 용기(BT)를 대기시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 샘플링 방법.
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