WO2019117641A1 - 고압가스통의 가스켓 자동 교체장치 - Google Patents

고압가스통의 가스켓 자동 교체장치 Download PDF

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WO2019117641A1
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gasket
cartridge
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holder
connector holder
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French (fr)
Inventor
최원호
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에이엠티 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/12—Arrangements or mounting of devices for preventing or minimising the effect of explosion ; Other safety measures

Definitions

  • the present invention relates to a high pressure gas cylinder automatic gasket replacement apparatus for replacing a high pressure gas cylinder with a new gasket so as to maintain airtightness according to deformation of the gasket. More specifically, And then automatically insert a new gasket after the gasket is removed.
  • a flowable gas such as arsenic hydride (AsH 3: Arsine), hydrogen phosphide (PH 3: Phosphine) or boron trifluoride (BF 3: boron fluoride)
  • Arsine arsenic hydride
  • PH 3 hydrogen phosphide
  • BF 3 boron trifluoride
  • the gas used in such a semiconductor manufacturing process is very important to be managed.
  • These gases are supplied to a production line through a gas supply line, mounted in a cabinet (hereinafter referred to as "high-pressure gas cylinder"
  • high-pressure gas cylinder When the gas is exhausted by about 90%, an operator continuously replaces the high-pressure gas cylinder with a new high-pressure gas cylinder so as to prevent foreign matter remaining in the high-pressure gas cylinder from being supplied to the wafer processing step.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a gas supply device for a semiconductor device according to the prior art.
  • SiH4, PH3, NF3, and SiH4 necessary for various equipments 8 in the FAB 7, (Not shown) in which a plurality of high-pressure gas cylinders (not shown) filled with process gases such as CF4 gas are respectively filled in the cabinet 1, and a gas supply line 3 so that the ducts 4 can be guided.
  • a number of regulator boxes 5 corresponding to the high-pressure gas cylinders are provided on the other side of the duct 4 so as to supply the process gas introduced along the gas supply lines 3,
  • the same number of supply pipes 9 as the number of the equipment 8 are connected so as to be able to be connected to each equipment 8 in the FAB 7.
  • Each of the process gases introduced into each of the regulator boxes 5 is purified through a filter (not shown), and then branched into a number corresponding to the equipment 8 in the FAB 7 So that the wafer can be processed.
  • control unit (not shown) detects the replacement timing of the high-pressure gas cylinder after the gas is exhausted while supplying the gas to the gas supply line 3 as described above, the valve of the high-pressure gas cylinder used by the operator is closed, Gas line.
  • the operator unloads the high-pressure gas cylinder separated from the gas line from the cabinet 1 and then replaces it with a new high-pressure cylinder, connects the high-pressure cylinder to the outside gas line again, When opened, the replacement of the high-pressure gas cylinder is completed.
  • Patent Document 0001 Korean Registered Patent No. 10-0242982 (registered on November 15, 1998)
  • Patent Document 0002 Korean Registered Patent No. 10-0649112 (Registered on November 16, 2006)
  • Patent Document 0003 Korean Registered Patent No. 10-0985575 (registered on September 29, 2010)
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for automatically changing a gasket to one side of a connector holder connected to a gas pipe,
  • the gasket removing cartridge can be inserted into the connector holder at the same time as the storage box and the new gasket in the gasket insertion cartridge can be inserted into the connector holder.
  • Another object of the present invention is to store the used gasket and the new gasket in the cartridge, respectively, so as to prevent the generation of particles due to the replacement of the gasket.
  • a high pressure gas cylinder connection unit comprising: a holder which is fixed to a main plate positioned at one side of a connector holder of a high-pressure gas cylinder connection unit; a movable member rotatably installed in the holder; A docking actuator for moving the movable member from the holder to the connector holder side and a docking actuator for moving the movable member from the holder to the connector holder side, And a gasket insertion cartridge for inserting a new gasket installed in and accommodated in the movable member located above the gasket removal cartridge into the connector holder, characterized by comprising: Device is provided.
  • the gasket used in the connector holder is removed, and then the gasket is automatically replaced with a new gasket. Therefore, the human operator, who accidentally leaks the toxic gas from the connection portion of the high- Thereby preventing an error in advance.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a gas supply apparatus for a semiconductor device according to a conventional technique
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the present invention is installed
  • Fig. 3 is a perspective view of the main part of the present invention.
  • Fig. 4 is a perspective view of the assembled state of Fig.
  • FIG. 5 is a perspective view and a longitudinal sectional view of the gasket removing cartridge of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a gasket used in a connector holder is inserted and a perspective view in a state in which a gasket used in a holding member of a gasket removing cartridge is held.
  • FIG. 7 is a perspective view and a longitudinal sectional view of the gasket insertion cartridge of the present invention
  • FIG. 8 is a vertical sectional view of the gasket removing cartridge inserted in the movable member and the gasket insertion cartridge supported by the one-touch knob
  • 9A to 9C are longitudinal sectional views for explaining the operating state of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the present invention is installed
  • FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the present invention in an exploded manner
  • FIG. 4 is an assembled state perspective view of the present invention.
  • the present invention is characterized by a holder 30 fixed to the main plate 20 at one side of the connector holder 11 of the high-pressure gas cylinder connection unit 10 and a movable member 31 rotatably installed in the holder 30
  • a two-stage actuator 33 installed on the holder 30 for connecting the rod to the bracket 32 and the movable member 31 fixed to the main plate 20 to rotate the movable member 31,
  • a docking actuator 34 for causing the movable member 31 to move back and forth from the holder 30 toward the connector holder 11 side and a dangling actuator 34 for moving the movable member 31 from the connector holder 11 to the gasket 50a
  • a new gasket 50 accommodated in and accommodated in the movable member 31 located above the gasket removing cartridge 60 are inserted into the connector holder 11,
  • a gasket insertion cartridge 70 for inserting the gasket into the gasket insertion cartridge 70.
  • the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 detachably installed in the movable member 31 are inserted into the insertion hole 35 formed in the upper portion of the movable member 31 as shown in FIGS. Touch knob 36 so as to provide convenience in replacing the gasket removing cartridge 60 or the gasket insertion cartridge 70 from the movable member 31.
  • FIG. 5 is a perspective view and a vertical cross-sectional view of the gasket removing cartridge of the present invention.
  • the gasket removing cartridge 60 separating and accommodating the gasket 50a used in the connector holder 11 has a cylindrical shape as shown in FIG. 5,
  • the first sleeve 61, 61 at equal intervals on the tip end thereof and holding the gasket 50a.
  • the connector holder 11 is formed with a locking protrusion 11a therein and has a cutout portion 11a formed at the entrance thereof so as to allow each of the retaining pieces 63 formed at the tip of the first sleeve 61 to pass therethrough. 11b so that the retaining piece 63 moves through the cutout 11b to hold the rear face of the used gasket 50a as shown in FIG.
  • gasket removing cartridge 60 is described as holding the gasket 50a used by the cutout 11b and the engaging piece 63 in one embodiment of the present invention, It can be understood that the gasket 50a which is deformed and used can be held.
  • the gasket insertion cartridge 70 for sequentially inserting the gasket 50 into the connector holder 11 includes a second sleeve 71 which is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 7 and accommodates an unused gasket 50, And a protruding protrusion 73 formed on the inner circumferential surface of the outlet of the second sleeve 71 and restricting the movement of the gasket 50.
  • the second piston 72 is provided in the first sleeve 71 and moves to air pressure.
  • the gasket 50 accommodated in the gasket insertion cartridge 70 is inserted into the connector holder 11 at the tip end of the second sleeve 71.
  • the inclined surface 74 connects the inlet of the connector holder 11 to the tip of the second sleeve 71, It is possible to accurately align the gasket 50 with the inclined surface 74 when the inlet of the second sleeve 71 is connected to the connector holder 11 for insertion into the inside of the connector holder 11 11 to be inserted.
  • the lengths of the first and second sleeves 61 and 71 of the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 can be appropriately adjusted so that about 10 to about 15 gaskets 50 and 50a are accommodated, There is no need to limit it.
  • the gasket 50 used in the present invention may be made of a metal material, a synthetic resin material, or a composite material thereof.
  • the gasket removal cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 may be used after being cleaned and reused, but it is more preferable to use the gasket removal cartridge 70 only once in consideration of the contamination by the particles.
  • the movable member 31 is further provided with first and second detection means for detecting the replacement timing of the cartridge in the gasket removal cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70,
  • the magnets 64 and 75 installed in the first and second pistons 62 and 72 and the replacement timing of the gasket removal cartridge 60 or the gasket insertion cartridge 70 by detecting the magnets 64 and 75
  • the first and second detection sensors 37a and 37b constitute the new gasket 50a used for the gasket removing cartridge 60 or the new gasket 50 Is completely supplied to the connector holder 11, the first and second detection sensors 37a and 37b detect the presence of the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70, .
  • the movable member 31 located between the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 is provided with the reflection type sensor 38, so that the gasket 50a used in the connector holder 11
  • the gasket 50a used in the connector holder 11 is detected and used before the new gasket 50 is inserted and the gasket 50a is removed from the connector holder 11 Thereby preventing the occurrence of an error due to the insertion of the new gasket 50.
  • the gasket 50a inserted into the connector holder 11 when replacing the high-pressure gas cylinder is required to be replaced with a new high-pressure gas cylinder after the gas in the high-pressure gas cylinder 40 is supplied to the gas line through the connector holder 11. [ Since the gas injection nozzle and the connector holder 11 are deformed by the protruding strip 11c and the recessed grooves 50b are formed on both surfaces and the airtightness can not be maintained, the gasket 50 must be replaced.
  • FIGS. 9A to 9C are vertical cross-sectional views for explaining the operating state of the present invention.
  • the gasket removing cartridge 60 is the same as the connector holder 11 It is located on the horizontal line.
  • the first piston 62 And is connected to one surface of the gasket 50a to be removed and moved to the left side.
  • the gasket 50a used in the first sleeve 61 of the gasket removing cartridge 60 is filled with the gasket 50a, it can be understood that the gasket 50a located at the foremost end is in close contact with the gasket to be removed.
  • a new gasket 50 must be inserted into the connector holder 11 after the gasket 50a used in the connector holder 11 is removed.
  • the two-stage actuator 33 is driven by one stage to insert the new gasket 50 into the connector holder 11 so that the movable member 31 is rotated as shown in FIG. 9B so that the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70
  • the reflective sensor 38 disposed between the connector holder 11 and the connector holder 11 is positioned on the horizontal line with the connector holder 11 to detect whether there is an unused gasket 50a inside the connector holder 11.
  • the reflection type sensor 38 detects the gasket 50a used, an error is generated. At the same time, the operator informs the operator of the error and manually removes the used gasket 50a. However, if there is no used gasket
  • the two-stage actuator 33 is driven in two stages as shown in FIG. 9C so that the movable member 31 is rotated to a position where the gasket insertion cartridge 70 is positioned on the same horizontal line as the connector holder 11.
  • the movable member 31 is returned to the initial position by the docking actuator 34, and then, by the operation of the two-stage actuator 33, The member 31 is reduced as shown in FIG. 9A and then waits until the gasket is replaced.
  • the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 are supported by the peripheral surface of the one-touch knob 36 fitted in the insertion hole 35 formed in the movable member 31, It is possible to remove the gasket removing cartridge 60 or the gasket insertion cartridge 70 from the movable member 31 only by removing the gasket removing cartridge 36 so that the replacement operation can be carried out quickly and easily.
  • the gasket removing cartridge 60 and the gasket insertion cartridge 70 thus replaced may be cleaned and reused, but it is more preferable to use the gasket removing cartridge 70 in a single use so that the gas due to reuse is not contaminated with particles or the like.
  • protruding strip 20 main plate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 고압가스통의 교체 시 가스켓의 변형에 따라 기밀이 유지되도록 새로운 가스켓으로 교체하는 고압가스통의 가스켓 자동 교체장치에 관한 것으로, 연결 유닛의 커넥터 홀더에서 사용하고 난 가스켓을 제거한 다음 새로운 가스켓을 자동으로 삽입할 수 있도록 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 고압가스통 연결유닛(10)의 커넥터 홀더(11) 일 측에 위치되게 메인 플레이트(20)에 고정 설치된 홀더(30)와, 상기 홀더(30)에 회동 가능하게 설치된 가동부재(31)와, 상기 메인 플레이트(20)에 고정된 브라켓(32) 및 홀더(30)에 로드가 각각 연결되게 홀더(30)에 설치되어 가동부재(31)를 회동시키는 2단 액츄에이터(33)와, 상기 홀더(30)로부터 가동부재(31)를 커넥터 홀더(11) 측으로 진퇴운동시키는 도킹 액츄에이터(34)와, 상기 가동부재(31)에 설치되어 커넥터 홀더(11)로부터 사용하고 난 가스켓(50a)을 자동으로 제거하여 차례로 수용하는 가스켓 제거 카트리지(60)와, 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 상부에 위치하는 가동부재(31)에 설치되어 수용하고 있던 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)에 삽입하는 가스켓 삽입 카트리지(70)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

고압가스통의 가스켓 자동 교체장치
본 발명은 고압가스통의 교체 시 가스켓의 변형에 따라 기밀이 유지되도록 새로운 가스켓으로 교체하는 고압가스통의 가스켓 자동 교체장치에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 연결 유닛의 커넥터 홀더에서 사용하고 난 가스켓을 제거한 다음 새로운 가스켓을 자동으로 삽입할 수 있도록 하는 고압가스통의 가스켓 자동 교체장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체를 제조하는 제조공정에는 용도에 따라 다양한 종류의 가스가 공급되어 사용되는데, 이러한 가스들은 대부분 인체에 흡입되거나 대기중에 노출될 경우 안전사고 및 환경오염 등의 큰 피해를 일으키게 되므로 세심한 주의를 요한다.
예를 들면, 이온주입공정에 사용되는 가스의 종류로는, 수소화비소(AsH3 : Arsine), 인화수소(PH 3 : Phosphine) 또는 삼플루오르화붕소(BF3 : Boron Fluoride) 등과 같은 유동성 가스가 있는데, 이들 가스는 독성이 매우 강하여 작업자가 호흡기로 흡입할 경우 치명적인 결과를 초래하므로 생산라인으로 공급하는 과정에서 누출(漏出)되지 않도록 세심하게 관리하여야 된다.
이와 같은 반도체 제조 공정에 사용되는 가스들은 그 관리가 매우 중요한데, 이러한 가스들은 가스통(이하 "고압가스통"이라 함)에 고압으로 충전된 상태로 캐비닛에 장착되어 가스 공급라인을 통해 생산라인에 공급되며, 가스가 약 90% 정도 소진되면 고압가스통의 내부에 잔류하는 이물질이 웨이퍼 가공공정으로 공급되지 않도록 작업자가 새로운 고압가스통으로 교체함으로써, 계속해서 가스를 공급하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 장비의 가스 공급장치를 개략적으로 나타낸 사시도로써, FAB(7) 외부의 소정 장소에는 FAB(7) 내의 여러 장비(8)에서 필요로 하는 SiH4, PH3, NF3, CF4 등과 같은 공정 가스가 각각 충전된 복수 개의 고압가스통(도시는 생략함)을 안착할 수 있도록 캐비닛(1)이 위치하고 있고, 상기 캐비닛(1)의 일 측에는 상기 고압가스통에 각각 연결된 가스 공급라인(3)을 안내할 수 있도록 덕트(4)가 설치되어 있다.
상기 덕트(4)의 타 측에는 가스 공급라인(3)을 따라 유입된 공정 가스를 공급할 수 있도록 고압가스통에 대응하는 개수로 레귤레이터 박스(5)가 설치되어 있고 상기 각각의 레귤레이터 박스(5)의 상단부에는 FAB(7) 내의 각 장비(8)에 대응하여 연결될 수 있도록 장비(8)의 개수와 동일한 개수의 공급관(9)이 연결되어 있다.
따라서 캐비닛(1)에 안착되어 있는 각각의 고압가스통으로부터 공정 가스가 공급되면, 각각의 공정 가스는 덕트(4)의 내부를 통과하는 가스 공급라인(3)을 따라 각각의 레귤레이터 박스(5)로 유입된다.
이후, 각각의 레귤레이터 박스(5) 내부로 유입된 각각의 공정 가스는 필터(도시는 생략함)를 통해 정화된 후 FAB(7) 내의 장비(8)에 대응되는 개수로 분기되어 연결되어 있는 각각의 공급관(9)을 따라 흘러 공급되므로 웨이퍼를 가공할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 가스를 가스 공급라인(3)으로 공급하다가 가스가 소진되어 고압가스통의 교체시기가 제어부(도시는 생략함)에 의해 검출되면 작업자가 사용하고 난 고압가스통의 밸브를 잠근 다음 외부의 가스라인으로부터 분리하게 된다.
이후, 작업자가 가스라인으로부터 분리된 고압가스통을 캐비닛(1)에서 언로딩한 다음 새로운 고압가스통으로 교체한 후 상기 고압가스통을 다시 외부의 가스라인에 연결시킨 뒤 가스분사노즐을 닫고 있는 밸브 핸들을 오픈(Open)하면 고압가스통의 교체가 완료된다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허공보 10-0242982(1998.11.15.등록)
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공보 10-0649112(2006.11.16.등록)
(특허문헌 0003) 대한민국 등록특허공보 10-0985575(2010.09.29.등록)
그러나 이러한 종래의 고압가스통의 연결부위에는 1번 사용하고 난 가스켓은 가스분사노즐의 입구에 형성된 환상의 돌출 띠에 의해 눌려 변형되어 요입 홈이 형성되므로 고압가스통의 교체시마다 작업자가 사용하고 난 가스켓을 제거한 다음 새로운 가스켓으로 교체하는 작업을 작업자에 의해 수작업으로 진행 함에 따라 고압가스통의 교체시간이 지연되어 고가 장비의 가동률을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도 및 피로도에 따라 부주의로 가스켓이 없는 상태에서 고압가스통을 연결하거나, 가스켓의 방향을 다르게 삽입하는 휴먼 에러(human error)가 발생될 경우 유해가스가 누출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 가스배관과 연결된 커넥터 홀더의 일 측으로 가스켓을 자동으로 교체하는 장치를 설치하여 고압가스통의 교체시 커넥터 홀더로부터 사용하고 난 가스켓을 제거한 다음 가스켓 제거 카트리지에 수납 보관함과 동시에 가스켓 삽입 카트리지에 있던 새로운 가스켓을 커넥터 홀더에 삽입할 수 있도록 함으로 가스켓 교체의 자동화 실현이 가능해지도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용하고 난 가스켓 및 새로운 가스켓을 카트리지에 각각 보관하도록 하여 가스켓의 교체에 따른 파티클 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 고압가스통 연결유닛의 커넥터 홀더 일 측에 위치되게 메인 플레이트에 고정 설치된 홀더와, 상기 홀더에 회동 가능하게 설치된 가동부재와, 상기 메인 플레이트에 고정된 브라켓 및 홀더에 로드가 각각 연결되게 설치되어 가동부재를 회동시키는 2단 액츄에이터와, 상기 홀더로부터 가동부재를 커넥터 홀더 측으로 진퇴운동시키는 도킹 액츄에이터와, 상기 가동부재에 설치되어 커넥터 홀더로부터 사용하고 난 가스켓을 자동으로 제거하여 차례로 수용하는 가스켓 제거 카트리지와, 상기 가스켓 제거 카트리지 상부에 위치하는 가동부재에 설치되어 수용하고 있던 새로운 가스켓을 커넥터 홀더에 삽입하는 가스켓 삽입 카트리지로 구성된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치가 제공된다.
본 발명은 고압가스통을 교체할 때, 커넥터 홀더에서 사용하고 난 가스켓을 제거한 다음 새로운 가스켓으로 자동 교체하므로 고압가스통의 교체에 따라 작업자의 부주의로 유독 가스가 고압가스통의 연결부위에서 누출(leak)되는 휴먼 에러를 미연에 방지하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 장비의 가스 공급장치를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 본 발명이 설치된 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 요부를 분해하여 나타낸 사시도
도 4는 도 3의 조립상태 사시도
도 5는 본 발명의 가스켓 제거 카트리지의 사시도 및 종단면도
도 6은 커넥터 홀더에 사용하고 난 가스켓이 삽입된 상태의 사시도 및 가스켓 제거 카트리지의 걸림편이 사용하고 난 가스켓을 홀딩한 상태의 사시도
도 7은 본 발명의 가스켓 삽입 카트리지의 사시도 및 종단면도
도 8은 가동부재에 삽입된 가스켓 제거 카트리지 및 가스켓 삽입 카트리지를 원터치 노브가 지지하고 있는 상태의 종단면도
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 종단면도
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
도 2는 본 발명이 설치된 상태를 나타낸 사시도이고 도 3은 본 발명의 요부를 분해하여 나타낸 사시도이며 도 4는 도 3의 조립상태 사시도로써, 본 발명은 도 6에 나타낸 바와 같이 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)의 내부에 끼우고 고압가스통(40)의 가스분사노즐(도시는 생략함)를 체결하면 가스켓의 양면이 커넥터 홀더(11) 및 가스분사노즐의 입구에 형성된 환상의 돌출 띠(11c)에 의해 눌려 변형되어 요입홈(50b)이 형성되므로 고압가스통(40)을 교체할 때마다 사용하고 난 가스켓(50a)을 제거한 다음 새로운 가스켓(50)으로 교체하여야 된다.
본 발명은 상기 고압가스통 연결 유닛(10)의 커넥터 홀더(11) 일 측에 위치되게 메인 플레이트(20)에 고정 설치된 홀더(30)와, 상기 홀더(30)에 회동 가능하게 설치된 가동부재(31)와, 상기 메인 플레이트(20)에 고정된 브라켓(32) 및 가동부재(31)에 로드가 각각 연결되게 홀더(30)에 설치되어 가동부재(31)를 회동시키는 2단 액츄에이터(33)와, 상기 홀더(30)로부터 가동부재(31)를 커넥터 홀더(11) 측으로 진퇴운동시키는 도킹 액츄에이터(34)와, 상기 가동부재(31)에 설치되어 커넥터 홀더(11)로부터 사용하고 난 가스켓(50a)을 자동으로 제거하여 차례로 수용하는 가스켓 제거 카트리지(60)와, 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 상부에 위치하는 가동부재(31)에 설치되어 수용하고 있던 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)에 삽입하는 가스켓 삽입 카트리지(70)로 구성되어 있다.
상기 가동부재(31)에 착탈 가능하게 설치되는 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)는 도 3 및 도 8과 같이 가동부재(31)의 상부에 형성된 삽입공(35)에 삽입되는 원터치 노브(36)의 둘레 면에 의해 지지되도록 구성되어 있어 가동부재(31)로부터 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)의 교체시 편의성을 제공하게 된다.
도 5는 본 발명의 가스켓 제거 카트리지의 사시도 및 종단면도로써, 상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)을 분리하여 수용하는 상기 가스켓 제거 카트리지(60)는 도 5에 나타낸 바와 같이 원통형으로 형성되어 사용하고 난 가스켓(50a)을 차례로 수용하는 제1 슬리브(61)와, 상기 제1 슬리브(61) 내에 설치되어 에어 압력으로 이동하는 제1 피스톤(62)과, 상기 제1 슬리브(61)의 선단에 등 간격으로 형성되어 가스켓(50a)을 홀딩하는 걸림편(63)으로 구성되어 있다.
상기 커넥터 홀더(11)는 도 6 및 도 7과 같이 내부에 걸림돌기(11a)가 형성되어 있고 입구에는 상기 제1 슬리브(61)의 선단에 형성된 각 걸림편(63)이 통과되도록 절개부(11b)가 형성되어 있어 상기 걸림편(63)이 절개부(11b)를 통해 이동하여 사용하고 난 가스켓(50a)의 후면을 도 6과 같이 홀딩하도록 되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 절개부(11b) 및 걸림편(63)에 의해 사용하고 난 가스켓(50a)을 가스켓 제거 카트리지(60)가 홀딩하도록 설명하고 있으나, 당해 분야의 전문가에 의해 다양한 형태로 변형하여 사용하고 난 가스켓(50a)을 홀딩할 수 있음은 이해 가능한 것이다.
도 7은 본 발명의 가스켓 삽입 카트리지의 사시도 및 종단면도로써, 사용하지 않은 복수 개의 가스켓(50)을 수용하고 있다가 커넥터 홀더(11)로부터 사용하고 난 가스켓(50a)을 제거하고 나면 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)에 차례로 삽입하는 가스켓 삽입 카트리지(70)는 도 7과 같이 원통형으로 형성되어 사용하지 않은 가스켓(50)을 수용하는 제2 슬리브(71)와, 상기 제2 슬리브(71) 내에 설치되어 에어 압력으로 이동하는 제2 피스톤(72)과, 상기 제2 슬리브(71)의 출구 내주면에 형성되어 가스켓(50)의 이동을 제한하는 돌출 턱(73)으로 구성되어 있다.
상기 제2 슬리브(71)의 선단에는 커넥터 홀더(11)의 입구가 접속되는 경사면(74)이 형성되어 있는데, 이는 가스켓 삽입 카트리지(70)에 수용되어 있던 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)의 내부에 삽입하기 위해 제2 슬리브(71)의 입구가 커넥터 홀더(11)와 접속할 때 경사면(74)에 의해 이들의 얼라인(align)이 정확히 이루어지도록 하여 가스켓(50)을 정확히 커넥터 홀더(11)의 삽입시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)의 제1, 2 슬리브(61)(71)의 길이는 대략 가스켓(50)(50a)이 10 ∼ 15개 정도 수용되도록 적절히 조절할 수 있으므로 별도로 한정할 필요는 없다.
이때, 본 발명에 사용되는 가스켓(50)은 금속재질이거나, 합성수지재질 또는 이들의 복합재질로 적용 가능함은 이해 가능한 것이다.
상기 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)는 사용하고 난 다음 크리닝하여 재사용할 수도 있으나, 파티클에 의한 오염 등을 감안하여 1회용으로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 가동부재(31)에는 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)에 카트리지의 교체시기를 검출하는 제1, 2 검출수단이 더 구비되어 있는데, 상기 제1, 2 검출수단은 상기 제1, 2 피스톤(62)(72)에 설치된 자석(64)(75)과, 상기 자석(64)(75)을 감지하여 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)의 교체시기를 알리는 제1, 2 감지센서(37a)(37b)로 구성되어 있어 상기 가스켓 제거 카트리지(60)에 사용하고 난 가스켓(50a)이 가득 채워지거나, 가스켓 삽입 카트리지(70)에 채워져 있던 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)에 전부 공급하고 나면 상기 제1, 2 감지센서(37a)(37b)가 이를 검출하게 되므로 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)를 통채로 교체하게 된다.
이때, 상기 가스켓 제거 카트리지(60)와 가스켓 삽입 카트리지(70)의 사이에 위치하는 가동부재(31)에는 반사형 센서(38)가 설치되어 있어 상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)을 제거한 다음 새로운 가스켓(50)을 삽입하기 전에 상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)이 남아 있는지를 검출하여 사용하고 난 가스켓(50a)을 커넥터 홀더(11)에서 제거하지 않고 새로운 가스켓(50)을 삽입함에 따른 에러가 발생되는 현상을 방지하게 된다.
본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 고압가스통(40) 내의 가스를 커넥터 홀더(11)를 통해 가스라인으로 공급하고 나면 새로운 고압가스통으로 교체하여야 되는데, 고압가스통의 교체시 상기 커넥터 홀더(11)에 삽입되었던 가스켓(50a)은 가스분사노즐 및 커넥터 홀더(11)의 돌출 띠(11c)에 의해 변형되어 양면에 요입 홈(50b)이 형성되어 있어 기밀을 유지하지 못하므로 새로운 가스켓(50)으로 교체하여야 된다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 종단면도로써, 2단 액츄에이터(33)가 작동되지 않은 초기상태에서는 도 9a와 같이 가스켓 제거 카트리지(60)가 커넥터 홀더(11)와 동일 수평선상에 위치하고 있다.
이러한 상태에서 도킹 액츄에이터(34)가 구동하여 가동부재(31)를 커넥터 홀더(11) 측으로 이동시키면 도 6과 같이 가스켓 제거 카트리지(60)의 선단에 형성된 복수 개의 걸림편(63)이 커넥터 홀더(11)에 형성된 절개부(11b)로 삽입되면서 동시에 벌어졌다가 사용하고 난 가스켓(50a)의 후단에 도달하면 복원력에 의해 내측으로 오므러지면서 사용하고 난 가스켓(50a)을 홀딩(holding)하게 된다.
상기한 바와 같이 가스켓 제거 카트리지(60)의 걸림편(63)이 사용하고 난 가스켓(50a)을 홀딩하고 나면 제1 슬리브(61)의 내부에 에어가 공급되므로 제1 피스톤(62)이 도면상 좌측으로 이동하여 제거할 가스켓(50a)의 일면에 접속된다.
그러나 가스켓 제거 카트리지(60)의 제 1 슬리브(61)에 사용하고 난 가스켓(50a)이 채워져 있으면 최선단에 위치하는 가스켓(50a)이 제거할 가스켓과 밀착됨은 이해 가능한 것이다.
상기한 바와 같이 걸림편(63)이 제거할 가스켓(50a)을 홀딩한 상태에서 도킹 액츄에이터(34)에 의해 가동부재(31)가 초기 위치로 환원하면 사용하고 난 가스켓(50a)이 커넥터 홀더(11)에서 제거되어 제1 슬리브(61) 내에 수용된다.
상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)을 제거하고 나면 상기 커넥터 홀더(11)에 새로운 가스켓(50)을 넣어야 된다.
상기 커넥터 홀더(11)에 새로운 가스켓(50)을 넣기 위해 2단 액츄에이터(33)가 1단 구동하여 도 9b와 같이 가동부재(31)를 회동시키면 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)의 사이에 설치된 반사형 센서(38)가 커넥터 홀더(11)와 수평선상에 위치하므로 커넥터 홀더(11)의 내부에 사용하고 난 가스켓(50a)이 있는지를 검출하게 된다.
따라서 반사형 센서(38)가 사용하고 난 가스켓(50a)을 검출하면 에러를 발생시킴과 동시에 알림수단으로 작업자에게 이를 알려 사용하고 난 가스켓(50a)을 수작업으로 제거하지만, 사용하고 난 가스켓이 없다면 2단 액츄에이터(33)가 도 9c와 같이 2단 구동하여 가스켓 삽입 카트리지(70)가 커넥터 홀더(11)와 동일 수평선상에 위치되는 지점까지 가동부재(31)를 회동시키게 된다.
그 후, 전술한 바와 같이 도킹 액츄에이터(34)가 가동부재(31)를 커넥터 홀더(11) 측으로 이동시켜 제2 슬리브(71)의 선단이 커넥터 홀더(11)와 접속되도록 하면 제2 슬리브(71)의 선단에 경사면(74)이 형성되어 있어 제2 슬리브(71)와 커넥터 홀더(11)의 얼라인이 정확히 이루어지게 된다.
이러한 상태에서 가스켓 삽입 카트리지(70)에 에어가 공급되면 제2 피스톤(72)이 커넥터 홀더(11) 측으로 이동하게 되므로 최선단에 위치하고 있던 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)의 내부로 삽입하는데, 이때 상기 커넥터 홀더(11)의 입구에는 걸림돌기(11a)가 형성되어 있어 가스켓 삽입 카트리지(70)가 초기 위치로 환원되더라도 커넥터 홀더(11)에 삽입된 가스켓(50)이 이탈되지 않는다.
상기한 바와 같이 커넥터 홀더(11)에 새로운 가스켓(50)을 삽입하고 나면 도킹 액츄에이터(34)에 의해 가동부재(31)는 초기의 위치로 복귀한 다음 2단 액츄에이터(33)의 구동에 의해 가동부재(31)가 도 9a와 같이 환원된 다음 가스켓의 교체 시점까지 대기를 하게 된다.
상기한 바와 같은 가스켓(50)의 교체는 가능한 새로운 고압가스통(40)을 커넥터 홀더(11)에 연결하기 직전에 실시하는 것이 보다 바람직하다.
이는, 교체된 새로운 가스켓(50)이 대기중에 노출됨에 따라 미세한 먼지 등에 오염될 우려가 있기 때문이다.
한편, 사용하고 난 가스켓(50a)이 가스켓 제거 카트리지(60)에 가득 채워짐이 제1 검출수단인 제1 감지센서(37a)에 의해 검출되거나, 새로운 가스켓(50)을 전부 공급하여 가스켓 삽입 카트리지(70)에 가스켓이 없음을 제2 검출수단인 제2 감지 센서(37b)가 검출함에 따라 가동부재(31)에서 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)를 교체하여야 되는데, 본 발명은 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)가 가동부재(31)에 형성된 삽입공(35)에 끼워진 원터치 노브(36)의 둘레 면에 의해 지지되어 있어 가동부재(31)로부터 원터치 노브(36)를 제거하기만 하면 가동부재(31)에서 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)의 제거가 가능하므로 이들의 교체작업을 신속하고도 간단하게 실시할 수 있게 된다.
이와 같이 교체하고 난 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)는 크리닝하여 재사용할 수도 있으나, 재사용에 따른 가스가 파티클 등에 오염되지 않도록 1회용으로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10 : 고압가스통 연결유닛 11 : 커넥터 홀더
11a : 걸림돌기 11b : 절개부
11c : 돌출 띠 20 : 메인 플레이트
30 : 홀더 31 : 가동부재
33 : 2단 액츄에이터 34 : 도킹 액츄에이터
36 : 원터치 노브 37a, 37b : 제1, 2 감지센서
38 : 반사형 센서 40 : 고압가스통
50 : 가스켓 50b : 요입홈
60 : 가스켓 제거 카트리지 61 : 제1 슬리브
62 : 제1 피스톤 63 : 걸림편
64, 75 : 자석 70 : 가스켓 삽입 카트리지
71 : 제2 슬리브 72 : 제2 피스톤
73 : 돌출 턱 74 : 경사면

Claims (10)

  1. 고압가스통 연결유닛(10)의 커넥터 홀더(11) 일 측에 위치되게 메인 플레이트(20)에 고정 설치된 홀더(30)와,
    상기 홀더(30)에 회동 가능하게 설치된 가동부재(31)와,
    상기 메인 플레이트(20)에 고정된 브라켓(32) 및 홀더(30)에 로드가 각각 연결되게 홀더(30)에 설치되어 가동부재(31)를 회동시키는 2단 액츄에이터(33)와,
    상기 홀더(30)로부터 가동부재(31)를 커넥터 홀더(11) 측으로 진퇴운동시키는 도킹 액츄에이터(34)와,
    상기 가동부재(31)에 설치되어 커넥터 홀더(11)로부터 사용하고 난 가스켓(50a)을 자동으로 제거하여 차례로 수용하는 가스켓 제거 카트리지(60)와,
    상기 가스켓 제거 카트리지(60) 상부에 위치하는 가동부재(31)에 설치되어 수용하고 있던 새로운 가스켓(50)을 커넥터 홀더(11)에 삽입하는 가스켓 삽입 카트리지(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동부재(31)에 착탈 가능하게 설치되는 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)는 원터치 노브(36)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스켓 제거 카트리지(60)는,
    원통형으로 형성되어 사용하고 난 가스켓(50a)을 차례로 수용하는 제1 슬리브(61)와,
    상기 제1 슬리브(61) 내에 설치되어 에어 압력으로 이동하는 제1 피스톤(62)과,
    상기 제1 슬리브(61)의 선단에 등 간격으로 형성되어 가스켓(50a)을 홀딩하는 걸림편(63)으로 구성한 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 커넥터 홀더(11)의 내부에 걸림돌기(11a)를 형성하고 상기 커넥터 홀더(11)의 입구에는 상기 제1 슬리브(61)에 형성된 각 걸림편(63)이 통과되도록 절개부(11b)를 형성하여 상기 걸림편(63)이 절개부(11b)를 통해 이동하여 가스켓(50a)을 홀딩한 상태에서 도킹 액츄에이터(34)에 의해 가동부재(31)가 후퇴함에 따라 사용하고 난 가스켓(50a)이 제거되도록 한 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스켓 삽입 카트리지(70)는,
    원통형으로 형성되어 사용하지 않은 가스켓(50)을 수용하는 제2 슬리브(71)와,
    상기 제2 슬리브(71) 내에 설치되어 에어 압력으로 이동하는 제2 피스톤(72)과,
    상기 제2 슬리브(71)의 출구 내주면에 형성되어 가스켓(50)의 이동을 제한하는 돌출 턱(73)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 슬리브(71)의 선단에 커넥터 홀더(11)의 입구가 접속되는 경사면(74)이 형성된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동부재(31)에 가스켓 제거 카트리지(60) 및 가스켓 삽입 카트리지(70)의 교체시기를 검출하는 제1, 2 검출수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1, 2 검출수단은,
    상기 제1, 2 피스톤(62)(72)에 설치된 자석(64)(75)과,
    상기 자석(64)(75)을 감지하여 상기 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)의 교체시기를 알리는 제1, 2 감지센서(37a)(37b)로 구성된 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스켓 제거 카트리지(60)와 가스켓 삽입 카트리지(70)의 사이에 위치하는 가동부재(31)에 반사형 센서(38)를 설치하여 상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)을 제거한 다음 새로운 가스켓(50)을 삽입하기 전에 상기 커넥터 홀더(11)에서 사용하고 난 가스켓(50a)이 남아 있는지를 검출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동부재(31)로부터 교체된 가스켓 제거 카트리지(60) 또는 가스켓 삽입 카트리지(70)는 폐기 처리하는 것을 특징으로 하는 고압가스통 자동교체장치.
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