KR-20260060667-A - Industrial drum automatic cleaning machine

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Abstract

본 발명은 산업용 드럼 자동 세정장치에 관한 것으로서, 특히 주입구가 아래를 향하는 산업용 드럼이 적재되는 바스켓이 안착된 로딩부와; 상기 로딩부에 안착된 산업용 드럼이 적재된 바스켓을 이송하는 이송로봇으로부터 로딩부의 산업용 드럼을 전달받아 산업용 드럼에 케미칼(Chemical)을 분사한 후 세정액으로 세정하는 케미칼 처리부와; 상기 케미칼 처리부를 거친 산업용 드럼을 상기 이송로봇으로부터 전달받아 세정액 내에 침강시킨 후 초음파로 세정액에 진동을 일으켜 산업용 드럼의 표면에 부착된 오염물을 제거한 다음, 산업용 드럼 내부에 세정액을 분사하고 건조가스를 분사하는 초음파 처리부와; 상기 초음파 처리부를 거친 산업용 드럼이 적재된 바스켓이 안착되는 언로딩부;를 포함하여 구성되어, 산업용 드럼의 세정을 자동화함으로써 작업자의 안전을 확보할 수 있고, 균일한 세정품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Inventors

김규환

Assignees

에이치아이티 주식회사

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20241025

Claims (20)

주입구(D1)가 아래를 향하는 산업용 드럼(D)이 적재되는 바스켓(60)이 안착된 로딩부(10)와; 상기 로딩부(10)에 안착된 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 이송로봇(50)으로부터 전달받아 산업용 드럼(D)에 케미칼(Chemical)을 분사한 후 세정액으로 세정하는 케미칼 처리부(20)와; 상기 케미칼 처리부(20)를 거친 산업용 드럼(D)을 상기 이송로봇(50)으로부터 전달받아 세정액 내에 침강시킨 후 초음파로 세정액에 진동을 일으켜 산업용 드럼(D)의 표면에 부착된 오염물을 제거한 다음, 산업용 드럼(D) 내부에 세정액을 분사하고 건조가스를 분사하는 초음파 처리부(30)와; 상기 초음파 처리부(30)를 거친 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 안착되는 언로딩부(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 산업용 드럼(D)이 적재되는 바스켓(60)은 로딩부(10) 내외부로 슬라이딩 가능하게 설치된 테이블(11)의 상면에 안착되어 상기 로딩부(10) 내부로 진입함으로써 정위치되는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 산업용 드럼(D)이 적재되는 바스켓(60)은 주행 가능한 대차(12)의 상면에 안착되어 상기 로딩부(10) 내부로 진입함으로써 정위치되는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케미칼 처리부(20)는 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 내부에 안착되는 케미칼 베스(Chemical Bath,21)와; 상기 케미칼 베스(21)의 바닥면에 구비되어 산업용 드럼(D)의 내부에 케미칼을 분사하는 케미칼 노즐(22)과; 상기 케미칼 노즐(22)에서 분사된 케미칼에 의해 오염물이 제거된 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 내부에 안착되는 샤워 베스(Shower Bath,23); 상기 샤워 베스(23)의 바닥면에 구비되어 오염물이 제거된 산업용 드럼(D) 내부에 세정액을 분사하는 세정액 노즐(24);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 4에 있어서, 상기 케미칼 노즐(22)과 세정액 노즐(24)은 중공의 노즐바(22a,24a)와; 상기 노즐바(22a,24a)의 상단에 회전가능하게 구비되고, 상단과 측면에 분사홀(22c,24c)이 형성되어 케미칼과 세정액의 분사압에 의해 회전하는 노즐팁(22b,24b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 4에 있어서, 상기 케미칼 베스(21)의 개방된 상면에는 자동개폐커버(25)가 구비되되, 상기 자동개폐커버(25)는 일측에 구비된 회전실린더(25a)와; 상기 회전실린더(25a)의 로드(25b)에 연결되어 회전실린더(25a) 작동시 로드(25b)를 중심으로 회전하는 커버(25c)와; 상기 케미칼 베스(21)의 상면을 개방할 때 상기 커버(25c)가 설정된 각도 이상으로 회전하는 것을 저지하는 리밋스위치(25d);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 4에 있어서, 상기 케미칼 처리부(20)는 상기 케미칼 노즐(22)에 의해 분사되어 케미칼 베스(21)에 채워진 케미칼을 재활용하기 위해 저장하는 순환탱크(26);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 4에 있어서, 상기 초음파 처리부(30)는 케미칼 처리부(20)를 거친 산업용 드럼(D)이 바스켓(60)에 적재된 상태로 침강할 수 있도록 내부에 세정액이 채워진 초음파 베스(31)와; 상기 초음파 베스(31)에 장착되어 산업용 드럼(D)이 잠긴 세정액에 진동이 발생되도록 하는 초음파 발진기(32)와; 상기 초음파 베스(31)의 바닥면에 설치되어 주입구(D1)가 아래를 향하는 산업용 드럼(D)이 세정액 속으로 침강할 때 산업용 드럼(D)의 내부로 진입함으로써 산업용 드럼(D) 내부에 잔류하는 공기를 외부로 흡입 배출시키는 벤트 노즐(35)과; 세정액의 진동에 의해 오염물이 제거된 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 내부에 수용하는 건조 베스(36)와; 상기 건조 베스(36)의 바닥면에 구비되어 산업용 드럼(D) 내부에 세정액과 질소 가스를 분사하는 더블노즐(37);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 8에 있어서, 상기 벤트 노즐(35)은 세정액 속에 침강되었던 산업용 드럼(D)이 상승할 때 산업용 드럼(D) 내부에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 9에 있어서, 상기 초음파 처리부(30)는 초음파 베스(31)의 세정액 속에 침강된 산업용 드럼(D)의 상승시에 외부로 배출되는 세정액을 저장한 후 상승 완료시 다시 초음파 베스(31)로 공급하는 버퍼탱크(34);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 8에 있어서, 상기 초음파 처리부(30)는 상기 초음파 베스(31)에 장착되어 세정액의 온도를 올리는 히터(33);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 8에 있어서, 상기 초음파 처리부(30)는 상기 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 장착한 후 상하로 승강시키는 리프터(70);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 12에 있어서, 상기 리프터(70)는 상기 초음파 베스(31)를 중심으로 마주보게 구비되는 한 쌍의 구동모터(71)와; 상기 한 쌍의 구동모터(71)로부터 각각 동력을 제공받아 회전하는 볼스크류(72)와; 상기 초음파 베스(31)의 외부에 위치되면서 상기 볼스크류(72)를 따라 상하로 움직이는 한 쌍의 외측 브라켓(73)과; 상기 초음파 베스(31)의 내부에 위치되는 한 쌍의 내측 브라켓(74)과; 상기 외측 브라켓(73)과 내측 브라켓(74)의 상단에 연결되는 상부 연결판(75)과; 상기 한 쌍의 내측 브라켓(74) 사이를 연결하고, 상기 바스켓(60)이 안착되는 안착대(76);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로딩부(10), 케미칼 처리부(20), 초음파 처리부(30) 및 언로딩부(40)는 상면에 상기 이송로봇(50)을 안내하는 가이드레일(90)과 슬라이딩홀(91)이 형성되고, 상기 슬라이딩홀(91)에는 흄방지막(92)이 구비되되, 상기 흄방지막(92)은 일부분이 이동하는 이송로봇(50)을 둘러싸면서 나머지 부분이 슬라이딩홀(91)을 막는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 14에 있어서, 상기 이송로봇(50)은 이송모터(51)와; 상기 이송모터(51)가 설치되고, 이송모터(51)로부터 동력을 제공받아 상기 가이드레일(90)을 따라 이동하는 바디(52)와; 상기 바디(52)에 설치되는 회전모터(53)와; 상기 바디(52)에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전모터(53)로부터 동력을 제공받아 회전하는 볼스크류(54)와; 상기 볼스크류(54)를 따라 승강(昇降)하는 승강블록(55)과; 상기 승강블록(55)에 연결되고 상기 슬라이딩홀(91)을 관통하는 승강봉(56)과; 상기 승강봉(56)의 하단에 설치되어 상기 로딩부(10), 케미칼 처리부(20), 초음파 처리부(30) 및 언로딩부(40) 내에서 상기 바스켓(60)을 이동시키는 파지 브라켓(57);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 15에 있어서, 상기 바스켓(60)은 외부 가이드(61)와; 상기 외부 가이드(61)의 내부공간을 산업용 드럼(D)이 하나씩 삽입되는 다수개의 공간으로 구획하는 구획바(62)와; 상기 외부 가이드(61) 및 구획바(62)와 연결되는 프레임(64)과; 상기 외부 가이드(61)의 중간부분을 상하로 관통하는 센터바(65)와; 상기 센터바(65)의 하단에 설치되면서 상기 산업용 드럼(D)의 주입구(D1)가 삽입되는 인렛(66a)이 구비된 지지대(66)와; 상기 센터바(65)의 상단에 설치되고, 상기 이송로봇(50)의 파지 브라켓(57)에 의해 파지되어 이동하는 이송 후킹부(67);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 16에 있어서, 상기 바스켓(60)은 상기 구획바(62)에 설치되는 내부 가이드(63)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로딩부(10)와 케미칼 처리부(20) 사이, 상기 케미칼 처리부(20)와 초음파 처리부(30) 및 상기 초음파 처리부(30)와 언로딩부(40) 사이에는 셔터(80)가 개폐 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케미칼 처리부(20)와 초음파 처리부(30) 사이에는 케미칼 처리부(20)에서 분사된 케미칼(Chemical)과 다른 종류의 케미칼을 분사한 후 세정액으로 세정하는 다른 케미칼 처리부(20′)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.
청구항 1에 있어서, 상기 세정액은 이온이 제거된 상태의 초순수(DI. Water)인 것을 특징으로 하는 산업용 드럼 자동 세정장치.

Description

산업용 드럼 자동 세정장치{Industrial drum automatic cleaning machine} 본 발명은 산업용 드럼 자동 세정장치에 관한 것으로서, 특히 화학물질을 저장하는데 사용하는 산업용 드럼을 깨끗하게 세정하는 공정을 자동화할 수 있는 산업용 드럼 자동 세정장치에 관한 것이다. 각종 화학물질을 저장하는데 사용한 산업용 드럼은 내벽과 외벽에 기존에 저장되었던 화학물질이 많이 묻어있기 때문에, 이를 다시 사용하기 위해서는 내벽과 외벽에 묻어 있는 화학물질에 대한 세정이 필요하다. 내부에 묻어 있는 기존의 화학물질이 완전히 제거되지 않은 상태에서 내부에 새로운 화학물질을 투입하는 경우, 잔류한 화학물질이 새로 투입된 화학물질과 섞이게 되어 화학반응을 일으키거나 화학약품 고유의 기능을 발현하지 못하게 되는 경우가 발생하게 된다. 특히, 반도체 제조 공정에서 사용되는 캐니스터(Canister)와 같은 경우에는 반도체 특성상 내부에 저장되는 화학물질의 순도가 아주 중요하므로 더 깨끗한 세정이 필요하다. 이러한 필요성에 의해 산업용 드럼에 대한 세정장치가 다수 제시되어 있으나 아직까지는 세정에 대한 만족도가 높지 않고, 작업자가 수작업으로 직접 세정을 하는 경우에는 작업자가 화학물질에 노출될 뿐만 아니라 세정에 소요되는 시간 및 비용이 증가하고, 산업용 드럼 내부가 어느 곳은 깨끗하지만 다른 곳은 깨끗하지 않은 세정 효과의 불균일성이 초래되는 문제가 있었다. 도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치의 일 실시예를 보인 도. 도 4는 도 1에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 내부모습과 바스켓을 보인 도. 도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 이송로봇을 보인 도. 도 8은 도 3에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치에 적용된 각종 노즐을 보인 도. 도 9 및 도 10은 도 3에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 리프터를 보인 도. 도 11 내지 도 13은 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치의 다른 실시예를 보인 도. 이하, 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치의 일 실시예를 보인 도이고, 도 4는 도 1에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 내부모습과 바스켓을 보인 도이며, 도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 이송로봇을 보인 도이다. 그리고, 도 8은 도 3에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치에 적용된 각종 노즐을 보인 도이며, 도 9 및 도 10은 도 3에 도시된 산업용 드럼 자동 세정장치의 리프터를 보인 도이다. 한편, 도 11 내지 도 13은 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치의 다른 실시예를 보인 도이다. 본 발명에 의한 산업용 드럼 자동 세정장치는 다수의 산업용 드럼(D)이 적재되는 바스켓(60)이 안착된 로딩부(10)와, 상기 로딩부(10)에 안착된 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 전달받아 케미칼(Chemical)과 세정액을 이용하여 산업용 드럼(D)을 세척하는 케미칼 처리부(20)와, 상기 케미칼 처리부(20)를 거친 산업용 드럼(D)을 초음파와 세정액을 이용하여 세척하는 초음파 처리부(30)와, 상기 초음파 처리부(30)를 거친 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 안착되는 언로딩부(40)와, 상기 로딩부(10), 케미칼 처리부(20), 초음파 처리부(30) 및 언로딩부(40)에 산업용 드럼(D)이 안착된 바스켓(60)을 전달하는 이송로봇(50)을 포함하여 구성된다. 상기 로딩부(10)는 주입구(D1)가 아래를 향하도록 배치된 다수의 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 세정을 위하여 대기하는 곳으로서, 대차 방식과 슬라이딩 방식이 있다. 슬라이딩 방식의 로딩부(10)는 도 1 내지 도 10에 도시된 자동 세정장치에 적용된 것으로서, 로딩부(10) 내외부로 슬라이딩 가능하게 설치된 테이블(11)의 상면에 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 안착시킨 후 로딩부(10) 내부로 밀어 넣어 세정이 필요한 산업용 드럼(D)을 로딩부(10) 내부로 테이블(11)과 같이 진입시킴으로써 이송로봇(50)이 파지하여 이송하기에 적절한 곳에 정위치시키는 방식이다. 대차 방식의 로딩부(10)는 도 11 내지 도 13에 도시된 자동 세정장치에 적용된 것으로서, 주행 가능한 대차(12)의 상면에 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 안착시킨 후, 로딩부(10) 내부로 대차(12)를 밀어 넣어 세정이 필요한 산업용 드럼(D)을 로딩부(10) 내부로 대차(12)와 같이 진입시킴으로써 이송로봇(50)이 파지하여 이송하기에 적절한 곳에 정위치시키는 방식이다. 어떤 방식이든 산업용 드럼(D)과 바스켓의 유무를 판단하는 센서와 바스켓(60)의 종류 및 바스켓(60)의 정위치를 감지하는 센서가 로딩부(10) 내에 구비되어 있고, 그 구조는 모두 동일하므로 대차 방식에 대해서는 따로 설명하지 않는다. 여기서, 다수의 산업용 드럼(D)이 적재되는 바스켓(60)에 대하여 설명하도록 한다. 상기 바스켓(60)은 다수의 산업용 드럼(D)을 적재하기 위하여 스테인레스 재질로 만든 후 세정액의 내화학성을 고려하여 외부에 테프론 코팅을 한 것으로서, 외부 가이드(61)와, 상기 외부 가이드(61)의 내부공간을 다수개의 공간으로 구획하는 구획바(62)와, 상기 구획바(62)에 설치되는 내부 가이드(63)와, 상기 외부 가이드(61) 및 구획바(62)와 연결되는 프레임(64)과, 상기 외부 가이드(61)의 중간부분을 상하로 관통하는 센터바(65)와, 상기 센터바(65)의 하단에 설치되는 지지대(66)와, 상기 센터바(65)의 상단에 설치되는 이송 후킹부(67)를 포함하여 구성된다. 상기 외부 가이드(61)는 꼭지점 부분이 둥글게 라운드진 ㄴ자 형태의 부재가 정사각 형태로 배열되어 이루어진 것으로서, 외부 가이드(61)의 내부공간에 다수의 산업용 드럼(D)이 위치된다. 상기 구획바(62)는 외부 가이드(61)의 내부공간에 설치된 십자 형태의 부재로서, 외부 가이드(61)의 내부공간을 4개의 공간으로 구획하여 각 공간에 산업용 드럼(D)이 하나씩 삽입되도록 함으로써, 총 4개의 산업용 드럼(D)을 한 번에 이송가능하도록 한다. 상기 내부 가이드(63)는 구획바(62)에 설치되어 산업용 드럼(D)이 흔들리는 것을 방지한다. 즉 외부 가이드(61)가 바깥쪽을 향하는 산업용 드럼(D)의 외주면을 지지한다면 내부 가이드(63)는 안쪽을 향하는 산업용 드럼(D)의 외주면을 지지함으로써, 산업용 드럼(D)이 안팎으로 흔들리는 것을 방지한다. 상기 프레임(64)은 상하방향으로 직립되는 부재로서 바스켓(60)의 외형 틀을 구성하고, 외부 가이드(61)와 구획바(62) 및 내부 가이드(63)가 바닥에서 일정높이를 유지하도록 한다. 상기 센터바(65)는 외부 가이드(61)의 중간부분을 관통하여 윗부분은 외부 가이드(61)의 상측에 위치하고 아랫부분은 외부 가이드(61)의 하측에 위치한다. 상기 지지대(66)는 십자 형태의 부재로서, 끝부분에 산업용 드럼(D)의 주입구(D1)가 삽입되는 인렛(Inlet,66a)이 하나씩 구비되어 총 4개의 인렛(66a)이 구비된다. 산업용 드럼(D)의 내부를 세정할 때 산업용 드럼(D) 내부의 오염원을 신속하게 배출하기 위하여 산업용 드럼(D)의 주입구(D1)가 하측을 향하도록 바스켓(60)에 적재하므로, 주입구(D1)가 삽입되는 인렛(66a)이 구비된 지지대(66)는 센터바(65)의 하단에 설치되어야 한다. 상기 이송 후킹부(67)는 후술할 이송로봇(50)의 파지 브라켓(57)에 의해 파지되는 부분이다. 이러한 이송 후킹부(67)에 의해 바스켓(60)이 이송로봇(50)에 의해 들어 올려진 후 수평방향으로 이동하고 하강할 수 있게 된다. 상기 케미칼 처리부(20)는 로딩부(10)에 안착되어 있던 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)을 이송로봇(50)으로부터 전달받아 산업용 드럼(D)에 케미칼을 분사한 후 세정액으로 세정한다. 이러한 케미칼 처리부(20)는 상면이 개방된 케미칼 베스(Chemical Bath,21)와, 상기 케미칼 베스(21)의 바닥면에 구비되는 케미칼 노즐(22)과, 상기 케미칼 베스(21) 옆에 구비된 샤워 베스(Shower Bath,23)와, 상기 샤워 베스(23)의 바닥면에 구비되는 세정액 노즐(24)과, 상기 케미칼 베스(21)의 개방된 상면에 구비된 자동개폐커버(25)와, 상기 케미칼 베스(21)에 채워진 케미칼을 재활용하기 위해 저장하는 순환탱크(26)를 포함하여 구성된다. 상기 케미칼 베스(21)는 아래쪽으로 움푹한 욕조 형태로서, 산업용 드럼(D)이 적재된 바스켓(60)이 내부의 바닥면에 안착된다. 상기 케미칼 노즐(22)은 산업용 드럼(D)의 주입구(D1)를 통해 산업용 드럼(D)의 내부에 삽입되어 산업용 드럼(D) 내부에 케미칼을 분사한다. 즉 케미칼 노즐(22)을 통해 액상의 화학물질을 분사하여 산업용 드럼(D) 내부에 있는 오염물질을 녹임으로써 외부로 오염물질이 흘러나올 수 있도록 한다. 이러한 케미칼 노즐(22)은 노즐바(22a)와, 상기 노즐바(22a)의 상단에서 회전하면서 케미칼을 분사하는 노즐팁(22b)으로 구성된다. 상기 노즐바(22a)는 상하방향으로 중공인 튜브 형태이다. 상기 노즐팁(22b)은 노즐바(22a)의 상단에 회전가능하게 구비되는 것으로서 상단과 측면에 노즐바(22a)의 내부 중공과 연통되는 분사홀(22c)이 형성되어 있다. 분사홀(22c)을 통해 케미칼을 분사할 때 분사압에 의해 노즐팁(22b)이 회전함으로써 산업용 드럼(D)의 내부에 구석구석 빠짐없이 케미칼을 분사할 수 있다. 상기 샤워 베스(23)는 케미칼 베스(21)와 동일한 구조를 갖고, 케미칼 노즐(22)에서 분사된 케미칼에 의해서 오염물이 제거된 산업용 드럼(D)을 적재하고 있는 바스켓(60)이 내부에 안착된다. 상기 세정액 노즐(24)은 케미칼에 의해 오염물이 제거된 산업용 드럼(D) 내부에 세정액을 분사하는 것으로서, 노즐바(24a)와, 상기 노즐바(24a)의 상단에서 회전하면서 케미칼을 분사하는 노즐팁(24b)으로 구성된다