CN111565893B - 高压气罐的垫圈自动更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及更换高压气罐时随着垫圈的变形为了保持密封而更换成新的垫圈的高压气罐的垫圈自动更换装置，从连接机构的连接器座中去除用完的垫圈以后，可以自动***新的垫圈。根据本发明的特征，该结构包括：位于高压气罐连接机构(10)的连接器座(11)的一侧并被固定设置在基板(20)上的座(30)；可转动地设置在所述座(30)上的可动部件(31)；被设置在座(30)上使杆分别连接于固定在所述基板(20)上的托架(32)和座(30)上，进而使可动部件(31)转动的二级传动装置(33)；使可动部件(31)从所述座(30)向连接器座(11)侧进退运动的停靠传动装置(34)；设置于所述可动部件(31)上，从连接器座(11)上将用完的垫圈(50a)自动去除并依次收容的垫圈去除筒(60)；被设置在位于所述垫圈去除筒(60)上部的可动部件(31)上，将收容着的新的垫圈(50)插进连接器座(11)的垫圈***筒(70)。
Description
技术领域
本发明涉及更换高压气罐时随着垫圈的变形为了保持密封性而更换新的垫圈的高压气罐的垫圈自动更换装置，进一步具体是，从连接机构的连接器座上去除用完的垫圈以后，可以自动***新的垫圈的高压气罐的垫圈自动更换装置。
背景技术
在半导体的制造工艺上，通常根据用途输送不同种类的气体使用，如果这些气体一旦被大量吸入人体或者散发到空气中，容易造成安全事故或者环境污染等带来较大伤害，因此必须小心谨慎使用。
例如，用于离子注入工艺的气体种类一般包括砷化氢(AsH3：Arsine)、磷化氢(PH3：Phosphine)或三氟化硼(BF3：Boron Fluoride)等有毒气体，这些气体的毒性非常强，被作业人员吸入呼吸道会造成致命性的伤害，因此在生产线上输送的过程中须细心管理，谨防泄漏。
如上所述的半导体制造工艺用气体而言，其管理非常重要，这些气体以被高压填充到气罐(下称高压气罐)内的状态装在柜内，由供气管线输送至生产线，气体消耗约达到90％左右时，为避免高压气罐内残留的异物进入晶圆加工工艺，由作业人员用新的高压气罐进行更换，使气体被继续输送。
图1是简略显示采用现有技术的半导体装备供气装置的透视图，FAB7外部的规定场所设有柜1，用于安放FAB7内各个装备8所需的SiH4、PH3、NF3、CF4等工程气体被分别填充的多个高压气罐(省略图示)，所述柜1的一侧设有可以引导分别连接于所述高压气罐的供气管线3的管道4。
所述管道4的另一侧设有数量对应于高压气罐的调压箱5，用于输送沿着供气管线3流入的工艺气体，所述的各调压箱5上端部连接着与装备8数量同样数量的供应管9，用于与FAB7内的各装备8对应连接。
然后由安放在柜1中的各个高压气罐供给工艺气体时，各工艺气体沿着从管道4内部通过的供气管线3流入各个调压箱5。
然后流入各调压箱5内的各工艺气体通过过滤器(省略图示)被净化以后，沿着以与FAB7内装备8对应的数量分支连接的各个供应管9被输送，用于晶圆的加工。
如上所述，将气体输送到供气管线3的途中，气体被耗尽，高压气罐的更换时间被控制部(省略图示)检测到时，作业人员将用完的高压气罐的阀门关闭后，从外部气体管线上卸下来。
然后作业人员将从气体管线卸下来的高压气罐从柜1中卸下以后，用新的高压气罐更换，然后将所述高压气罐重新连接到外部的气体管线，然后打开(Open)关闭气体喷嘴的阀门手柄即完成高压气罐的更换。
先有技术文献
(专利文献0001)韩国注册专利公报10-0242982(1998.11.15注册)；
(专利文献0002)韩国注册专利公报10-0649112(2006.11.16注册)；
(专利文献0003)韩国注册专利公报10-09885575(2010.09.29注册)。
发明内容
技术课题
但现有的高压气罐连接部位上已用过一次的垫圈被气体喷嘴入口设置的环状凸出带压住变形，形成凹陷槽，因此每次更换高压气罐时，需由作业人员用手将用完的垫圈去除以后，用新的垫圈更换，导致高压气罐的更换时间被延迟，不仅降低高额装备的运行率，根据作业人员的熟练度和疲劳度，发生没有垫圈的状态下将高压气罐连接或者将垫圈的方向不同地***等人为失误(human error)而导致有害气体泄漏的问题。
本发明是为解决现有的上述问题而提出，其目的在于，在连接于气体配管的连接器座的一侧设置自动更换垫圈的装置，更换高压气罐时，从连接器座上将用完的垫圈去除以后，放进垫圈存放筒内保管的同时，将垫圈***筒内的新垫圈***连接器座，使得垫圈更换实现自动化。
本发明的另一目的在于，将用完的垫圈和新垫圈分别在筒内保管，预防更换垫圈时发生粒子。
技术方案
根据实现所述目的所需的本发明的实施例，提供一种高压气罐的垫圈自动更换装置，该垫圈自动更换装置包括：位于高压气罐连接机构的连接器座的一侧并被固定设置在基板上的座；可转动地设置在所述座上的可动部件；被设置在座上使杆分别连接于固定在所述基板上的托架和座上，进而使可动部件转动的二级传动装置；使可动部件从所述座向连接器座侧进退运动的停靠传动装置；设置于所述可动部件上，从连接器座上将用完的垫圈自动去除并依次收容的垫圈去除筒；被设置在位于所述垫圈去除筒上部的可动部件上，将收容着的新的垫圈插进连接器座的垫圈***筒。
有益效果
本发明的有益效果在于，更换高压气罐时，从连接器座上去除用完的垫圈以后，自动更换成新的垫圈，因此在更换高压气罐时，可以预防因作业人员不小心导致有毒气体在高压气罐的连接部位泄漏(leak)的人为失误。
附图说明
图1是简略显示采用现有技术的半导体装备供气装置的透视图；
图2是显示本发明被设置的状态的透视图；
图3是将本发明的主要部位分解显示的透视图；
图4是图3的组装状态透视图；
图5是本发明的垫圈去除筒的透视图和纵剖视图；
图6是用完的垫圈被***连接器座中的状态的透视图以及垫圈去除筒的卡合片将用完的垫圈夹紧状态的透视图；
图7是本发明的垫圈***筒的透视图和纵剖视图；
图8是单触式旋钮支承被***可动部件上的垫圈去除筒和垫圈***筒的状态的纵剖视图；
图9a至图9c是说明本发明的运行状态的纵剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案详细进行描述，但所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员可以以各种形态实现是显而易见的。附图中的图示简略，并不符合比例。图中部分的相对尺寸和比率是，为了图中的明确性和便利，其大小可以被夸张或缩小图示，任一尺寸仅限于示例，并没有限定。而且两个以上的图中显示的同一结构物、要素或配件使用同一参考符号，以显示相似特征。
图2是显示本发明的设置状态的透视图，图3是将本发明的主要部位分解显示的透视图，图4是图3的组装状态透视图，本发明如图6所示，将垫圈50夹在连接器座11内并拧结高压气罐40的气体喷嘴(省略图示)后，垫圈的两面被连接器座11和气体喷嘴入口上设置的环状凸出带11c压住变形，形成凹陷槽50b，因此每次更换高压气罐40时，需将用完的垫圈50a去除以后更换成新的垫圈50。
本发明的结构包括：被固定设置在基板20上并位于所述高压气罐连接机构10的连接器座11一侧的座30和，可转动地设置于所述座30上的可动部件31和，设置在座30上使杆分别连接固定在所述基板20上的托架32和可动部件31，而使可动部件31转动的二级传动装置33和，使可动部件31从所述座30向连接器座11侧进退运动的停靠传动装置34和，设置于所述可动部件31上并从连接器座11上自动去除用完的垫圈50a并依次收容的垫圈去除筒60和，设置在位于所述垫圈去除筒60上部的可动部件31上将收容着的新的垫圈50***连接器座11的垫圈***筒70。
可拆卸地设置在所述可动部件31上的垫圈去除筒60和垫圈***筒70是如图3和图8所示，受到设置于可动部件31上部的***孔35上***的单触式旋钮36的周围面的支承，进而在可动部件31上更换垫圈去除筒60或垫圈***筒70时提供便利。
图5是本发明的垫圈去除筒的透视图和纵剖视图，在所述连接器座11上将用完的垫圈50a卸下收容的所述垫圈去除筒60是如图5所示，其结构包括：呈圆筒形并将用完的垫圈50a依次收容的第一套筒61和，设置于所述第一套筒61内通过气压移动的第一活塞62和，以相等间隔设置在所述第一套筒61的前端将垫圈50a夹持的卡合片63。
所述连接器座11是如图6和图7所示，内部设有卡合凸块11a，入口设有切开部11b使得设在所述第一套筒61前端的各卡合片63通过，进而所述卡合片63通过切开部11b移动，如图6所示将用完的垫圈50a的背面夹持住。
本发明的一实施例中阐述垫圈去除筒60是通过切开部11b和卡合片63将用完的垫圈50a夹持住，但本领域的普通技术人员可以变形成各种形态将用完的垫圈50a夹持是显而易见的。
图7是本发明的垫圈***筒的透视图和纵剖视图，收容着未使用的多个垫圈50，从连接器座11上去除用完的垫圈50a以后，将新的垫圈50依次插进连接器座11的垫圈***筒70是如图所示，其结构包括：呈圆筒形而收容未使用的垫圈50的第二套筒71和，设置于所述第二套筒71内通过气压移动的第二活塞72和，设在所述第二套筒71的出口内周面限制垫圈50移动的凸出坎73。
所述第二套筒71的前端上设有与连接器座11的入口相接合的倾斜面74，这是为了将收容在垫圈***筒70的垫圈50插进连接器座11的内部而第二套筒71的入口接合到连接器座11时，通过倾斜面74使这些校准被准确实施，使得垫圈50被准确地插进连接器座11。
所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70的第一、二套筒61、71的长度是可以适当调节成大约收容10～15个左右的垫圈50、50a，并不需要特别限定。
用于本发明的垫圈50是金属材质，但可以使用合成树指材质或这些复合材质是显而易见的。
所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70是使用完后，可以清洁重复使用，但为了避免受到粒子的污染，应作为一次性使用为宜。
所述可动部件31上还设有检测对垫圈去除筒60和垫圈***筒70的筒更换时间的第一、二检测装置，所述第一、二检测装置其结构包括设置于所述第一、二活塞62、72上的磁铁64、75和，检测所述磁铁64、75通知所述垫圈去除筒60或垫圈***筒70的更换时间的第一、二检测传感器37a、37b，因而所述垫圈去除筒60中被填满用完的垫圈50a，或者将填满在垫圈***筒70中的新的垫圈50全部输送到连接器座11以后，由所述第一、二检测传感器37a、37b对此实施检测，使得所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70整个被更换。
此时，位于所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70之间的可动部件31上设有反射式传感器38，去除所述连接器座11中用完的垫圈50a以后，***新的垫圈50之前，检测所述连接器座11中有无用完的垫圈50a，使得因从连接器座11中未去除用完的垫圈50a的状态下***新的垫圈50而发生的错误现象得以预防。
下面说明本发明所具有的作用。
首先，将高压气罐40内的气体通过连接器座11输送到气体管线后，需更换成新的高压气罐，但更换高压气罐时，插在所述连接器座11上的垫圈50a被气体喷嘴和连接器座11的凸出带11c变形，两面形成凹陷槽50b，无法保持密封状态，因此需更换成新的垫圈50。
图9a至图9c是说明本发明的运行状态的纵剖视图，在二级传动装置33不运行的初始状态下，如图9a所示，垫圈去除筒60与连接器座11位于同一水平线上。
在此状态下，停靠传动装置34驱动，使可动部件31向连接器座11侧移动时，如图6所示，设在垫圈去除筒60前端的多个卡合片63被***设在连接器座11上的切开部11b同时张开，然后用完的垫圈50a到达后端时，通过复原力向内侧凹进的同时将用完的垫圈50a夹持住(holding)。
如上所述，垫圈去除筒60的卡合片63将用完的垫圈50a夹持住以后，第一套筒61内进入空气，然后第一活塞62向图面上的左侧移动，接合于需去除的垫圈50a的一面。
但垫圈去除筒60的第一套筒61中填满用完的垫圈50a时，位于最前端的垫圈50a紧贴于需去除的垫圈是显而易见的。
如上所述，卡合片63将需去除的垫圈50a夹持的状态下，可动部件31通过停靠传动装置34还原到初始位置时，用完的垫圈50a从连接器座11上被去除后收容到第一套筒61内。
从所述连接器座11中将用完的垫圈50a去除以后，需将新的垫圈50放进所述连接器座11中。
为了给所述连接器座11放进新的垫圈50，由二级传动装置33驱动一级，如图9b所示使可动部件31转动后，设置于垫圈去除筒60和垫圈***筒70之间的反射式传感器38与连接器座11位于水平线上，进而检测出连接器座11内有无用完的垫圈50a。
然后反射式传感器38检测到用完的垫圈50a时，发生错误的同时通过通知装置通知给作业人员，用手将用完的垫圈50a去除，但没有用完的垫圈时，二级传动装置33如图9c所示驱动二级，使可动部件31转动至垫圈***筒70与连接器座11位于同一水平线上的地点。
然后如上所述，停靠传动装置34使可动部件31向连接器座11侧移动，使得第二套筒71的前端接合于连接器座11时，因第二套筒71的前端形成倾斜面74而使第二套筒71和连接器座11的校准得以准确实施。
在此状态下，空气进入垫圈***筒70后，第二活塞72向连接器座11侧移动，使位于最前端的新的垫圈50插进连接器座11内，此时所述连接器座11的入口因设有卡合凸块11a而即便垫圈***筒70还原到初始位置，但插进连接器座11的垫圈50不会脱离。
如上所述，将新的垫圈50插进连接器座11以后，可动部件31通过停靠传动装置34回到初始位置，然后通过二级传动装置33的驱动，可动部件31如图9a所示还原以后，待机至垫圈的更换时点。
如上所述，垫圈50的更换是尽可能地就在将新的高压气罐(40)连接到连接器座11之前实施为宜。
因为更换的新的垫圈50暴露在空气中，容易受到粉尘等物的污染。
另外，用完的垫圈50a填满垫圈去除筒60的状态被第一检测装置即第一检测传感器37a检测到，或者新垫圈50被全部供给完而垫圈***筒70内没有垫圈的状态被第二检测装置即第二检测传感器37b检测到时，应由可动部件31将垫圈去除筒60或者垫圈***筒70更换，但本发明是，所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70被可动部件31上设置的***孔35上夹着的单触式旋钮36的周围面支承，因此只要从可动部件31上去除单触式旋钮36，就可以从可动部件31上去除垫圈去除筒60或垫圈***筒70，使得这些更换作业可以迅速简单地得以实施。
如上所述，已更换的所述垫圈去除筒60和垫圈***筒70是清洁后可以重复使用，但是为了避免重复使用时气体受到粒子的污染，应作为一次性使用为宜。
以上实施例仅用以说明本发明的实施例，但本领域的普通技术人员在没有改变其技术方案或者必需特征的前提下，依然可以以各种具体形态实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。
附图中的符号说明：
10：高压气罐连接机构； 11：连接器座；
11a：卡合凸块； 11b：切开部；
11c：凸出带； 20：基板；
30：座； 31：可动部件；
33；二级传动装置； 34：停靠传动装置；
36：单触式旋钮； 37a、37b：第一、二检测传感器；
38：反射式传感器； 40：高压气罐；
50：垫圈； 50b：凹陷槽；
60：垫圈去除筒； 61：第一套筒；
62：第一活塞； 63：卡合片；
64,75：磁铁； 70：垫圈***筒；
71：第二套筒； 72：第二活塞；
73：凸出坎； 74：倾斜面。
Claims (9)
1.一种高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，该垫圈自动更换装置包括：
位于高压气罐连接机构（10）的连接器座（11）的一侧并被固定设置在基板（20）上的座（30）；
可转动地设置在所述座（30）上的可动部件（31）；
被设置在座（30）上使杆分别连接于固定在所述基板（20）上的托架（32）和座（30）上，使可动部件（31）转动的二级传动装置（33）；
使可动部件（31）从所述座（30）向连接器座（11）侧进退运动的停靠传动装置（34）；
设置于所述可动部件（31）上，从连接器座（11）上将用完的垫圈（50a）自动去除并依次收容的垫圈去除筒（60）；
被设置在位于所述垫圈去除筒（60）上部的可动部件（31）上，将收容着的新的垫圈（50）插进连接器座（11）的垫圈***筒（70）。
2.根据权利要求1所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
垫圈去除筒（60）和垫圈***筒（70）可拆卸地设置在所述可动部件（31）上，且被单触式旋钮（36）支承。
3.根据权利要求1所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述垫圈去除筒（60），其包括：呈圆筒形并将用完的垫圈（50a）依次收容的第一套筒（61）；设置在所述第一套筒（61）内，通过气压移动的第一活塞（62）；以相等间隔设置在所述第一套筒（61）的前端，将用完的垫圈（50a）夹紧的卡合片（63）。
4.根据权利要求3所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述连接器座（11）的内部设置卡合凸块（11a），所述连接器座（11）的入口设置切开部（11b）使得设置于所述第一套筒（61）上的各卡合片（63）通过，进而所述卡合片（63）通过切开部（11b）移动夹紧用完的垫圈（50a）的状态下，可动部件（31）通过停靠传动装置（34）后退，使得用完的垫圈（50a）被去除。
5.根据权利要求1所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述垫圈***筒（70），其包括：呈圆筒形并收容未使用的新的垫圈（50）的第二套筒（71）；设置于所述第二套筒（71）内，通过气压移动的第二活塞（72）；设置于所述第二套筒（71）的出口内周面，限制新的垫圈（50）移动的凸出坎（73）。
6.根据权利要求5所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述第二套筒（71）的前端设有与连接器座（11）的入口相接合的倾斜面（74）。
7.根据权利要求1所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述可动部件（31）上还设有检测垫圈去除筒（60）和垫圈***筒（70）的更换时间的第一、二检测装置。
8.根据权利要求7所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
所述第一、二检测装置，其包括：设置于第一、二活塞（62）（72）上的磁铁（64）（75）；检测所述磁铁（64）（75）通知所述垫圈去除筒（60）或垫圈***筒（70）的更换时间的第一、二检测传感器（37a）（37b）。
9.根据权利要求1所述的高压气罐的垫圈自动更换装置，其特征在于，
位于所述垫圈去除筒（60）和垫圈***筒（70）之间的可动部件（31）上设置反射式传感器（38），用于检测从所述连接器座（11）上去除用完的垫圈（50a）以后至***新的垫圈（50）之前所述连接器座（11）中是否残留用完的垫圈（50a）。
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