技术领域
[0001] 本
发明涉及将装载(loading)于柜(cabinet)上的气罐与供气管线自动连接的气罐阀门自动开闭装置及其方法,具体是,将端帽从装载于柜中的气罐上分离以后,与供气管线连接,然后开放阀门
手柄,将气罐内的气体向供气管线输送的过程中气体
泄漏时,不仅在非停电,在停电时也可以将开放的气体
喷嘴迅速地自动关闭的气罐阀门自动开闭装置及其方法。
背景技术
[0002] 通常制造
半导体的制造工艺中,根据用途将不同种类的气体供应使用,这些气体大部分被人体吸入或者暴露在空气中,容易引起安全事故和环境污染等各种伤害,故需要小心谨慎。
[0003] 例如,用于
离子注入工艺的气体种类包括砷化氢(AsH3:Arsine)、磷化氢(PH3:Phosphine)或三氟化
硼(BF3:Boron Fluoride)等有毒气体,这些气体的毒性极强,被作业人员吸入
呼吸道时,其结果是致命的,因此在生产线上输送的过程中应细心管理,谨防泄漏。
[0004] 如上所述,用于半导体制造工艺的气体的管理极其重要,而这些气体是被高压填充到气罐内后装在柜内,通过供气管线被输送至生产线,约90%左右的气体被耗尽以后,为了避免气罐内残留的异物进入
晶圆制造工艺,作业人员用新的气罐更换使用。
[0005] 图1是显示现有的气罐的透视图,现有的用于半导体制造的气罐200的结构包括:容器主体210、容器颈230、气体喷嘴(Nozzle)250、端帽(End cap)290以及主阀门(Main valve)270。
[0006] 所述容器主体210呈圆筒状,用于填充和贮存用于半导体制造工艺的气体,容器颈230是从容器主体210的一端部延长规定长度而成的部分,呈管状,具有闸门(Gate)的作用,使气体排出至容器主体210。
[0007] 气体喷嘴250与容器颈230同样,呈管状,一端部装配在连接于容器主体210的容器颈230上,所述容器颈230任意连接于外部气体管线(图示省略)。
[0008] 端帽290具有盖形状,装配在与气体喷嘴250的另一端部即气体喷嘴250连接于外部气体管线的部分,对气体喷嘴250具有密封作用。
[0009] 阀门手柄270呈“T”字状,装配在气体喷嘴250和容气颈230连接的部分,气体排出到容器主体210时,将气体喷嘴250开放,控制气体的流动。
[0010] 如上所述构成的现有的气罐200是装在容器主体210中的气体每次被耗尽时,均由作业人员来更换,此时作业人员首先将气体被耗尽的气罐200从外部的气体管线上分离。
[0011] 然后作业人员准备新的气罐,将新气罐的气体喷嘴上装配的端帽分离后,将所述气罐重新连接到外部的气体管线上,然后打开(Open)关闭着气体喷嘴的阀门手柄即可完成气罐的更换。
[0012] 图2是简略显示利用
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可以安放FAB7内的各种装备8所需的SiH4、PH3、NF3、CF4等工程气体被分别充填的多个气罐(省略图示)的柜1,所述柜1的一侧设有可以引导分别连接于所述气罐2的供气管线3的管道4。
[0013] 所述管道4的另一侧上设有与气罐对应数量的调压箱5用于供应沿着供气管线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。
[0014] 然后由安放在柜1中的各个气罐供应工艺气体时,各工艺气体沿着通过管道4内部的供气管线3流入各调压箱5。
[0015] 然后流入各调压箱5内的各个工艺气体通过
过滤器(无图示)被
净化以后沿着与FAB7内装备8对应数量被分支连接的各个供应管9流动被供应而用于晶圆的加工。
[0016] (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10-0985575(2010.09.29注册)。
发明内容
[0017] 技术课题所述的现有供气装置上存在以下多种问题。
[0018] 第一、装在柜中的气罐中气体被耗尽时,每次都由作业人员用手更换,因此根据作业人员熟练度发生人为错误(human error)。
[0019] 第二、通过供气管线输送气体的过程中,因
地震等意外事故导致气体泄漏时,因不具备将气罐的阀门自动关闭的装置而存在泄漏气体爆炸或者作业人员被泄漏气体中毒等致命
缺陷。
[0020] 第三、端帽可以由作业人员手动开闭,因此将端帽分离后放将此放在一定场所,然后气罐需更换时想关闭气体喷嘴,则需将端帽重新螺旋结合,但由于端帽的存放场所不统一,导致更换气罐时无法将端帽迅速螺虽然将端帽保管在统一场所,但作业人员将气体喷嘴用手关闭,发生操作失误时,容易发生人为错误而存在引发安全事故的隐患。
[0021] 本发明是为解决上述的问题而创造,其目的在于,使校准(align)装载于柜中的气罐与供气管线自动连接,从而实现气罐的自动更换。
[0022] 本发明的另一目的在于,气罐的气体喷嘴开放的状态下,彻底排除因突然振动或地震等而气体泄漏,或者停电时将气罐的阀门手柄自动关闭而彻底排除气体泄漏引发安全事故的现象。
[0023] 本发明的又另一目的在于,为了开放气罐的气体喷嘴之前先将
发条卷绕,使阀门手柄旋转,将气体喷嘴开放的过程中,即便发生地震或停电,但气罐的气体喷嘴可以自动关闭。
[0024] 本发明的又另一目的在于,紧急时可以用手动旋转使气罐的阀门手柄旋转的手柄阀门座,使气罐的气体喷嘴关闭或者打开。
[0025] 本发明的又另一目的在于,将从位于柜中的气罐自动分离的端帽安全收纳到端帽座内,然后检测到气罐的更换时间点时,用收纳于端帽座中的端帽将气体喷嘴自动关闭。
[0026] 技术方案根据本发明的
实施例,提供一种气罐阀门自动开闭装置,其特征是,该组成结构包括:
被可升、降地设置的
主板和;设置于所述主板的下部,使端帽从气罐上分离后,使连接器座自动螺旋转结合于气体喷嘴的气罐连接部和;以第一轴为中心旋转地设置于所述主板上,使阀门手柄向顺
时针或逆时针方向旋转的阀门手柄装置和;设置于所述主板的上部使气罐的阀门自动开闭的阀门手柄开闭装置。
[0027] 根据本发明的另一实施例,提供一种气罐阀门自动开闭装置,其特征是,该组成结构包括:被可升、降地设置的主板和;设置于所述主板的下部,使端帽从气罐上分离后,使连接器座自动螺旋结合于气体喷嘴上的气罐连接部和;以第一轴为中心可旋转地设置在所述主板上,使阀门手柄向顺时针或逆时针方向旋转的阀门手柄装置和;以所述第一轴为中心旋转的阀门手柄
齿轮和;设置于所述阀门手柄齿轮的一侧,使阀门手柄装置向顺时针方向或逆时针方向旋转的阀门手柄开闭装置。
[0028] 根据本发明的又另一实施例,提供一种气罐阀门自动开闭方法,其特征是,包括:将气罐可校准地装载到柜上的步骤;将端帽从所述气罐分离的步骤;使连接器座螺旋结合于所述端帽被去除的气体喷嘴上的步骤;抑制可空转地设置于所述阀门手柄座的第一轴逆旋转的同时使第一轴正旋转,使发条卷绕于第一轴的步骤;抑制所述阀门手柄座的正旋转的同时,使气罐的阀门手柄逆旋转而开放阀门的步骤;检测到所述气罐的更换时间点或气体泄漏时将阀门自动关闭的步骤。
[0029] 有益效果本发明与现有的相比,具有如下各种有益效果:
第一、对充填有毒气体的气罐实施自动化更换,实现对气罐的安全更换,节省高昂的人工成本;
第二、将气体从气罐向生产线输送的过程中,因地震或者施加于柜的振动而导致气体泄污,或者发生停电时,也可以迅速自动关闭开放的气罐阀门,避免气体通过供气管线流动,从而
预防泄漏气体爆炸或者作业人员被气体中毒的事故;
第三、停电状态下可以手动开闭将气罐的阀门手柄开闭的阀门手柄齿轮,故进一步稳定地输送气体或者阻断;
第四、将端帽从收纳于柜中的气罐上自动分离收纳后,更换气罐时将端帽自动拧结,将气体喷嘴堵住,因此不仅可以将气罐自动更换,而且阀门手柄的阀门老化,去除端帽时,即便气体泄漏,但可以将端帽重新迅速拧结,将气体喷嘴堵住,从而预防因气体泄漏而引发爆炸事故或者作业人员被气体中毒的事故。
附图说明
[0030] 图1是显示现有气罐的透视图;图2是简略显示现有技术上的半导体装备供气装置的透视图;
图3是显示本发明的透视图;
图4是将本发明的主要部位摘选显示的透视图;
图5是将本发明中主板去除状态的透视图;
图6是显示图5的其它方向的透视图;
图7是从剖面显示本发明的阀门手柄装置的透视图;
图8a和图8b是显示本发明气罐连接部的透视图;
图9是显示本发明的端帽
支撑装置的透视图;
图10是显示本发明的端帽支撑装置的主要部位的透视图;
图11是显示本发明的端帽座的剖面的透视图;
图12a和图12b说明本发明的端帽支撑装置的运行状态的透视图;
图12a是端帽座将端帽包住的状态图;
图12b是端帽座将端帽从气体喷嘴分离的状态图;
图13是显示本发明的端帽支撑装置的一实施例的透视图;
图14是从剖面显示本发明的端帽支撑装置的另一实施例的透视图;
图15是显示本发明防背隙装置的剖视图;
图16是显示本发明的第二校准装置的分解剖透视图;
图17是随着主板下降气罐被校准的状态透视图;
图18是本发明的阀门手柄装置的阀门手柄齿轮和阀门手柄开闭装置的
齿条分离,且阀门手柄齿轮和第一闩
锁啮合状态的平面图;
图19是本发明的阀门手柄开闭装置的齿条啮合于阀门手柄齿轮的平面图;
图20是本发明的齿条移动一步使阀门手柄齿轮旋转的平面图;
图21是本发明的从阀门手柄齿轮上第一闩锁被分离,在发条驱动齿轮中行星齿轮被分离状态的平面图;
图22是说明本发明的方法的
流程图。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图,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,但在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。图面是简略地未按比例图示。图中的一部分相对尺寸和比率是为了图中的明确性和便利,其大小被夸张或减少图示,任一尺寸仅仅是示例,并不是限定的。对两个以上的图中出现的同一个结构物、要素或配件使用同一个参考符号,以显示其相似的特征。
[0032] 图3是显示本发明的透视图,图4是将本发明的主要部位摘选显示的透视图,图5是将本发明中主板去除状态的透视图,本发明的组成结构包括:可升、降地设置在柜(省略图示)上的主板11;设置于所述主板11并将端帽62从气罐60分离后将连接器座28自动螺旋转结合到气体喷嘴64的气罐连接部20;以第一轴55为中心被可旋转地设置在所述主板11上,使阀门手柄61向顺时针或逆时针方向旋转的阀门手柄装置50;设置在所述主板11的上部将气罐60的阀门63自动开闭的阀门手柄开闭装置40。
[0033] 本发明中具备在气罐60上结合阀门手柄装置50之前校正装在柜(省略图示)中的气罐60
位置的第一、二校准装置120、130。
[0034] 第一校准装置120如图9所示,使装载于举升装置(图示省略)上的气罐60上升时,对位置自动进行校正,其组成结构包括:在所述阀门63的至少一侧凸出形成的
定位杆121和;设在所述主板11的下部,阀门手柄装置50与阀门手柄61结合时,定位杆121被夹进校准槽122a,进而校正气罐60位置的定位板122。
[0035] 装载于举升装置上的气罐60的阀门手柄61结合于阀门手柄装置50时,气罐60的位置虽然被错位,但在阀门63上凸出形成的定位杆121自动夹进被设置在定位板122上的校准槽122a,对位置进行校正,进而阀门手柄61被准确地结合在阀门手柄装置50上。
[0036] 所述第一校准装置120是在柜的横×竖为1200×590(mm)的新型气罐自动开闭装置中使装载到举升装置上的气罐60自动上升时可以适用。
[0037] 但柜的横×竖为800×590(mm)的矩型气罐自动开闭装置是空间狭窄,无法安装使气罐60自动上升的举升装置,因此不使用第一校准装置,而是通过设计可以适用第二校准装置130。
[0038] 所述校准装置130如图16所示,其组成结构包括:被固定在所述主板11的底面并具备两个以上校准销131a的校准器131;被可装卸地固定在所述气罐60的阀门63上且设有校准销131a被夹进的定位孔132a的校准
块132;将所述校准块132用拧结部件(图示省略)固定在阀门63上的拧结板133。
[0039] 使气罐60位于柜内部的状态下主板11下降时,作业人员用肉眼识别校准销131a的位置的同时将气罐60的位置微细地调整,使所述校准销131a被插进校准块132的定位孔132a,进而气罐60的位置被校准。
[0040] 所述气罐连接部20是如图8a和图8b以及图9所示,其组成结构包括:被设置在所述主板11上,使第二设置板23向端帽62侧进退运动的第二传动装置24和;设置在所述第二设置板23,使第一设置板21向与第二设置板23的移动方向直交的方向移动的第一传动装置22和;被可旋转地设置在固定于所述第一设置板21上的垂直板27,将端帽62包住装卸的端帽座25和,使所述端帽座25旋转将端帽62分离或者拧结的第三传动装置26和;设置在所述垂直板27上与气罐60的气体喷嘴64螺旋结合的连接器座29和;分别固定在所述端帽座25和连接器座28的轴上并相互啮合使第三传动装置26的动
力被传递的第一、二齿轮29a、29b。
[0041] 此时,所述第二传动装置24的杆24a可向固定于第二设置板23的托架13移动地被夹住,通过所述托架13的杆24a上有如线圈
弹簧的弹性部件14被不可脱落地夹住。
[0042] 这是为了使端帽座25和连接器座28旋转时不运行第二传动装置24也能够按螺旋结合的量相当地补偿第二设置板23的位置。
[0043] 所述端帽座25上优选地,还具备端帽支撑装置30。
[0044] 这是为了在更换气罐60时能够将气罐60的气体喷嘴64迅速关闭。
[0045] 所述端帽支撑装置30是,本发明的一实施例中,如图11至图13所示,其组成结构包括:可在所述端帽座25贯通地设有多个的通孔31;用拧结部件33可位于所述各通孔外侧地被固定在端帽座50上的闩锁块32和;以销为中心可旋转地设置在所述闩锁块32上,进而通过通孔31暴露在端帽座25的内部而支撑收容于端帽座25内的端帽62的闩锁35和;设置于所述闩锁块32和闩锁35之间,使闩锁35向端帽座25内偏移的弹性部件36。
[0046] 通过所述端帽座25的通孔31露在所述端帽座25内部的闩锁35上设有倾斜面35a和卡合坎35b,端帽62被收纳到端帽座25时,使所述端帽62通过倾斜面35a从闩锁35通过,所述端帽62被收纳的状态下,端帽62的凸出部65被卡在卡合坎35b上受到支撑。
[0047] 但所述端帽支撑装置30的另一实施例是,还可以如图14所示地构成,其结构包括:可贯通所述端帽座35地设有多个的通孔31和;螺旋转结合竽所述各通孔的壳体37和;收容于所述壳体37内部,被夹进收容于端帽座25内的端帽62的泄漏试验孔(leak test hole)
62a而支撑端帽62的球38和;设置于所述壳体37内,使球38向端帽座25内偏移的如线圈弹簧的弹性部件39。
[0048] 此外,本领域普通技术人员可以对端帽支撑装置以各种形态进行
修改使用是显而易见的。
[0049] 在所述端帽座25上仅设置一个端帽支撑装置30,也可以防止端帽62从端帽座25上脱离的现象,但为了更加稳定地支撑,进一步优选的是,将端帽支撑装置30按同等间隔设置多个。
[0050] 所述阀门手柄装置50是如图7所示,其组成结构包括:将气罐60的阀门手柄61包住旋转的阀门手柄座52和;多个被设置在所述阀门手柄座52内并被阀门手柄61的凹入部61a卡住的卡合销53和;使所述卡合销53向下方偏移的第四弹性部件54和;位于所述阀门手柄座52的上部并与齿条44啮合旋转的阀门手柄齿轮51。
[0051] 所述阀门手柄齿轮51是通过设置于主板11上的阀门手柄开闭装置40将气罐60的阀门63自动开闭。
[0052] 设置于所述主板11上使阀门手柄齿轮51旋转的阀门手柄开闭装置40是,如图5所示,其组成结构包括:以
铰链轴41为中心可转动地设置在主板11上面的旋转部件42;沿着导杆43可进退地设置在所述旋转部件的上面,且一端固定有齿条(rack)44的可动片45和;设置于所述可动片45的两侧并交互运行着使可动片45进退的一对齿条驱动用传动装置46和;可位于所述各齿条驱动用传动装置46一侧地被设置在主板11上,使旋转部件42旋转的旋转部件用传动装置47和;连接于所述齿条驱动用传动装置46和旋转部件用传动装置47之间,旋转部件用传动装置46的驱动中断时使旋转部件22恢复,使齿条24与阀门手柄齿轮51相离的第三弹性部件48。
[0053] 通过所述阀门手柄装置40的驱动,阀门手柄座52将气罐60的阀门63开放时,被第一轴55卷的发条56的恢复力作用到阀门手柄座52,但使阀门手柄座52不能正旋转的第一防逆旋转装置70。
[0054] 所述第一防逆旋转装置70在本发明的一实施例中,如图5和图6所示,其组成结构包括:设置于所述主板11上的闩锁驱动用传动装置71和;以轴72为中心可转动地设置在所述主板11上,且一端啮合于阀门手柄齿轮51,另一端接合于闩锁驱动用传动装置的杆的第一闩锁73和;给所述第一闩锁73赋予复原力的第一弹性部件74。
[0055] 随之阀门手柄开闭装置40的齿条44使阀门手柄齿轮51逆向旋转,开放气罐60的阀门63时,因第一闩锁73啮合在阀门手柄齿轮51上,从而抑制阀门手柄座52正向旋转。
[0056] 所述阀门手柄座52和中心部有第一轴55可旋转地被
轴承57支撑设置,所述第一轴55的上部固定着发条驱动齿轮58,并设在所述第一轴55下端的切缺部55a上如图15所示,发条56的弯曲部56a被夹住固定同时,发条56的另一端被固定在固定于阀门手柄座52内部的固定销59上。
[0057] 因此将发条驱动齿轮58向顺时针方向旋转时,第一轴55会卷绕发条56。
[0058] 位于所述阀门手柄齿轮51一侧的主板11上设有随发条卷绕用传动装置81驱动的旋转数增多并被传递到发条驱动齿轮58的发条卷绕装置80。
[0059] 所述发条卷绕装置80在本发明的一实施例中,如图7所示,其组成结构包括:可旋转地设置于所述主板11上的第二轴82和;可旋转地设置于所述第二轴82上,一端具有杠杆83a的如滚针
离合器轴承(needle roller clutch bearing)的
单向离合器(one way clutch)83和;杆被铰接于所述杠杆83a上使第二轴82旋转的发条卷绕用传动装置81和;固定于所述轴二轴82上使第二轴82的旋转数增大的增大齿轮84和;固定于所述第二轴82上,一端有啮合于增大齿轮84和发条驱动齿轮58的行星齿轮85被可旋转地设置,另一端有行星齿轮运行用传动装置86的杆86a被铰接的
连杆87。
[0060] 所述发条卷绕用传动装置81上设有检测
活塞移动的
传感器88,因为发条56被完全卷绕于第一轴55上,导致传感器88无法检测活塞的移动时,可以通过控制部(图示省略)使发条卷绕用传动装置81停止驱动。
[0061] 所述发条卷绕装置80上设有发条卷绕用传动装置81使单向离合器83回到初始位置时,可以防止第二轴82逆旋转的第二防逆旋转装置90。
[0062] 所述防逆旋转装置90是,本发明的一实施例中如图7所示,其组成结构包括:固定于所述第二轴82上的第二闩锁轮91和;啮合于所述第二闩锁轮91,在单向离合器83复原时防止第二轴82逆旋转的第二闩锁92和;一端连接于所述第二闩锁92的第二弹性部件93。
[0063] 还具备:所述阀门手柄座52从阀门手柄61分离时,可以防止因发条56释放不足导致的背隙(backlash)的防背隙装置110。
[0064] 因为卷绕着的发条56被释放时将阀门手柄61闭锁的状态下,阀门手柄座52从阀门手柄61分离时发生第一轴55过剩旋转的背隙,给夹在第一轴55切缺部55a的发条56的弯曲部56a反复施加冲击,导致发条56的固定部位被断裂的现象会得以预防。
[0065] 所述防背隙装置110是,本发明的一实施例中,如图15所示,其组成结构包括:夹进第一轴55并以拧结部件116固定于上板111的固定块112和;可位于所述固定块112下部地被夹进第一轴55而与发条驱动齿轮58上面接合的加压部件113和;在所述固定块112使加压部件升、降的导向销114和;设置于所述固定块112和加压部件113之间并使加压部件113向下方偏移的第五弹性部件115。
[0066] 此时,更优选的是,将
制动垫117固定在所述加压部件113的底面,会进一步加大
摩擦力,从而进一步抑制背隙的发生。
[0067] 本发明中还设有紧急时可以手动将气罐60的气体喷嘴64开闭的手动开闭装置100。
[0068] 所述手动开闭装置100是,在本发明的一实施例中,如图5所示,其组成结构包括:可旋转地设置于所述主板11上并与阀门手柄齿轮51啮合的阀门手柄手动旋转齿轮101和;
被设置成向主板11外侧露出,使所述阀门手柄手动旋转齿轮101旋转的手动旋钮102和;将所述手动旋钮102的旋转传递到阀门手柄手动旋转齿轮101的动力传递装置103。
[0069] 至于所述动力传递装置103,向90°方向传递动力的齿轮便足以,但本发明中适用了一对
锥齿轮。
[0070] 如上所述,设置手动开闭装置100的目的在于,突然停电时,齿条44与阀门手柄齿轮51分离,闩锁驱动用传动装置71上的电源被切断,使第一闩锁73从阀门手柄齿轮51相离,行星齿轮运行用传动装置86上电源被切断,使行星齿轮85从发条驱动齿轮58相离的状态下,也可以用手动开闭气罐60的阀门63。
[0071] 显然,本发明使用的所有传动装置(actuator)是可以按需使用
液压缸或气罐,或者可以使用步进
电机或
伺服电机等。
[0072] 下面说明本发明所具的作用。
[0073] 首先从柜(图示省略)内不存在气罐的初始状态开始说明。
[0074] 在所述柜中被可升、降地设置的举升装置(图示省略)上装载气罐60后,用校准装置(图示省略)预校准的状态下,使举升装置上升至
顶点,然后使主板11下降,因主板11和气罐60通过阀门手柄座52上设有的将阀门手柄61准确校准的第一校准装置120,向阀门63外侧被凸出固定的定位杆121夹进固定于主板11上的定位板122的校准槽122a,进而气罐63的位置被细微校正,使设置于所述主板11上的阀门手柄座52如图7所示准确结合于气罐60的阀门手柄61。
[0075] 所述动作是对将气罐60装载到举升装置上使其上升的自动式气罐自动开闭装置的说明。
[0076] 但气罐60装载于矩形柜的状态下,气罐60不上升,处于停止状态,因此主板11下降时,作业人员用肉眼观察第二校准装置130的校准销131a的同时将气罐60的位置细微调整,使校准销131a如图17所示夹进设置于气罐60阀门63上的校准块132的定位孔132a,进而设置于所述主板11上的阀门手柄座52被准确结合于气罐60的阀门手柄61。(步骤S100)此时,气罐自动开闭装置是,气罐60被举升装置自动升、降,相反装配于矩形柜中的气罐60是停止的状态下,设置于所述主板11上的阀门手柄座52结合于气罐60的阀门手柄61,因此气罐60和主板11之间的间隔应与举升装置的移动区间相当地被较窄设计。
[0077] 通过如上所述的动作,阀门手柄61结合于阀门手柄座52时,根据阀门手柄61的位置,卡合销53与阀门手柄61的凹入部61a变得一致时,虽然卡合销53被插入凹入部61a,但如果卡合销53与阀门手柄61的凹入部61a被错位,则卡合销53被阀门手柄61的上面压住,将第四弹性部件54压缩同时上升,然后通过阀门手柄座52的旋转,阀门手柄61的凹入部61a与卡合销53一致时,卡合销53通过第四弹性部件54的复原力下降被夹进凹入部61a,使阀门手柄座52的位置被校正而完成这些结合。
[0078] 所述主板11下降,设置于主板11上的阀门手柄座52被装配到阀门手柄61上后,气罐连接部20的第二、三传动装置24、26同时驱动,使第二设置板23向气罐60侧移动时使端帽座25旋转,因为端帽座25和端帽62为六
角形状,即便端帽座25和端帽62的位置不一致,但端帽座25相接于端帽62的状态下继续旋转,直至端帽座25相互一致,进而使端帽62被准确插进端帽座25。
[0079] 随后将气体喷嘴64的入口封住的端帽62被收纳到端帽座25内。
[0080] 如上所述,端帽62被收纳到端帽座25内以后,本发明的一实施例是如图11所示,设置于所述端帽座25的多个闩锁35通过端帽62将弹性部件36压缩同时以销34为中心向外侧伸开,此时因所述闩锁35的进入部位设有倾斜面35a而端帽62顺利进入端帽座25内,端帽座62的进入完成以后,闩锁35通过弹性部件36的复原力还原成初始的状态,通过端帽62的凸出部被闩锁35的卡合坎35b卡住支撑,进而端帽62如图12a所示保持被稳定收纳的状态。
[0081] 但另一实施例中显示的图14中,向螺旋结合于端帽座25的壳体37的下部露出球38,所述球38通过端帽62使弹性部件39压缩同时退向后方,然后球38到达端帽62上形成的泄漏试验孔62a以后,通过弹性部件39的复原力还原成初始状态的同时被夹进端帽62的泄漏试验孔62a,因而端帽62如图14所示保持被稳定收纳的状态。
[0082] 通过如上所述的动作,如图12a所示,端帽62被收纳到端帽座25内后,使端帽座25旋转的第三传动装置26驱动,使端帽座25向逆时针方向旋转,进而端帽62从气体喷嘴64上被释放,此时如图8b所示,第二传动装置24的杆24a夹进第二传动装置31被设置的第二设置板23的一侧上被固定住的托架13,所述杆24a上有弹性部件14保持被压缩的状态,使第二设置板23在图面上向左侧移动端帽座25通过弹性部件14的复原力使端帽62被释放的距离,因此如图12b所示,端帽62以被收纳在端帽座25的状态从气体喷嘴64上分离。(步骤S200)此时连接器座28和端帽座25的轴上有第一、二齿轮19a、19b被齿哈地设置,因此所述连接器座28向顺时针方向空转。
[0083] 将端帽62从所述气体喷嘴64上去除以后,通过第一传动装置22的驱动,第一设置板21移动,使连接器座28和气体喷嘴64的中心一致以后,第二传动装置24驱动,使第二设置板23向气罐60侧前进,进而连接器座28相接于气体喷嘴64。
[0084] 在此状态下,第三传动装置26逆驱动使端帽座25向逆时针方向旋转时,连接器座28向顺时针方向旋转,进而连接器座28螺旋结合于气体喷嘴64。(步骤S300)如上所述,使端帽62从气罐60上分离,使连接器座28结合于气体喷嘴64的状态下,如图
18所示,旋转部件用传动装置47被关闭(off),齿条44从阀门手柄齿轮51上相离,闩锁驱动用传动装置71被打开(on),第一闩锁73啮合于阀门手柄齿轮51。
[0085] 行星齿轮运行用传动装置86是被打开(on),行星齿轮85啮合于发条驱动齿轮58,第二闩锁92如图7所示啮合于第二闩锁轮91。
[0086] 通过如上所述的动作,阀门手柄装置50的阀门手柄座52装配在气罐60的阀门手柄61上,连接器座28螺旋结合于气体喷嘴64以后,阀门手柄61旋转使阀门63开放,将气体输送到气体管线之前,需利用发条卷绕装置80使发条56卷绕于第一轴55。
[0087] 因为为了给气体管线输送气体而将气罐60的阀门手柄61旋转开放阀门63的过程中即便发生停电或者因发生意外事故导致气体泄漏,但可以尽快时间内将阀门手柄61自动关闭,中断气体的输送。
[0088] 为了使位于阀门手柄座52内的发条56卷绕,如图5和图7所示,发条卷绕用传动装置81被打开(on),拉住铰接于单向离合器83的杆83a上的杆时,第二轴82向顺时针方向旋转,旋转数通过增大齿轮84被增大,使行星齿轮85向逆时针方向旋转,随之发条驱动齿轮58向顺时针方向旋转,使发条56卷绕于第一轴55。
[0089] 此时,设置于第二轴82上的第二闩锁轮91上即便有第二闩锁92被啮合,但向第二轴82的顺时针方向旋转时,第二闩锁92使第二弹性部件93伸张,越过第二闩锁轮91的
螺纹而使第二轴82旋转。
[0090] 如上所述运行时,位于阀门手柄座52上部的阀门手柄齿轮51上因啮合有第一闩锁73,阀门手柄座52不能动,因此一端固定于固定销59上的发条56卷绕于第一轴55。
[0091] 如上所述,发条卷绕用传动装置81将杆拉住,使第一轴55旋转后,发条卷绕用传动装置81将杆重新推动,此时即便单向离合器83向逆时针方向旋转,但第二闩锁92被第二闩锁轮91卡住而第二轴82无法旋转。(步骤S400)随着所述发条卷绕用传动装置81的运行,通过第一轴55卷绕发条56的动作会达到按控制部(图示省略)上设定的次数,而所述发条卷绕用传动装置81的驱动是被控制部设置成发条56通过第一轴55未被完全卷绕的状态下停止。
[0092] 因为之后齿条44使阀门手柄齿轮51旋转,使气罐60的阀门63开放时,也是因阀门手柄座52设有发条56一端被固定的固定销59而发条56被卷绕。
[0093] 使一端固定于固定销59上且另一端固定于第一轴55上的发条56通过发条卷绕装置80的运行被卷绕以后,需利用阀门手柄开闭装置40将气罐60的阀门63开放。
[0094] 为了开放所述气罐60的阀门63,在如图18所示的状态下,旋转部件用传动装置47同时驱动,将旋转部件42向阀门手柄齿轮51侧推动时,所述旋转部件42因以铰链轴41为中心旋转地被设置而使第三弹性部件48伸张同时旋转,因此如图19所示,固定于可动片45一端的齿条44啮合于阀门手柄齿轮51。
[0095] 如上所述,齿条44啮合于阀门手柄齿轮51的状态下,第一防逆旋转装置70的驱动源即闩锁驱动用传动装置71被关闭时,通过伸张的第一弹性部件74的复原力,闩锁驱动用传动装置71的杆被拉住,进而第一闩锁73以轴72为中心向逆时针方向旋转而与阀门手柄齿轮51的啮合状态被释放。
[0096] 然后齿条驱动用传动装置46推动可动片45,则如图20所示,所述可动片45随着导向杆43向相反侧齿条驱动用传动装置46侧移动而使阀门手柄齿轮51向逆时针方向旋转,进而阀门手柄座52与齿条44的行程相当地旋转而使阀门手柄51开放。
[0097] 随着如上所述的动作,使可动片45移动,使阀门手柄座52旋转后,关闭着的闩锁驱动用传动装置71被打开,使第一弹性部件74伸张同时推动第一闩锁73,使所述第一闩锁73啮合于阀门手柄齿轮51,然后使旋转部件用传动装置47关闭,因此旋转部件42通过第三弹性部件48的复原力以铰链轴41为中心旋转,随之固定在可动片45上的齿条和阀门手柄齿轮51的啮合状态被释放。
[0098] 所述齿条44从阀门手柄齿轮51上分离以后,可动片45通过位于相反侧的齿条驱动用传动装置46的驱动回到初始位置,因此反复实施上述的动作,直至气罐60的阀门手柄61将阀门63完全开放。(步骤S500)进一步优选地,随着所述动作,气罐60的阀门63完全开放后,使发条卷绕用传动装置81重新驱动,直至设置于发条卷绕装置80的发条卷绕用传动装置81上的传感器88检测不到活塞,进而通过第一轴55使发条56被完全卷绕。
[0099] 与此同时,旋转部件用传动装置47的动作被中断,旋转部件42通过第三的弹性部件48的复原力以铰链轴41为中心旋转,因此齿条44和阀门手柄齿轮51保持分离的状态。
[0100] 此时为了避免卷绕在第一轴55上的发条56松开,第一闩锁73与阀门手柄齿轮51啮合,第二闩锁92是被啮合在第二闩锁轮91上。
[0101] 随之阀门63从气罐60上被开放,气体通过气体喷嘴64经过连接于气体配管12的连接器座28和气体管线被稳定输送至各个工序。
[0102] 但将阀门63从气罐60开放的过程或者开放阀门63将气体输送至气体管线的过程中,发生地震等
自然灾害或者传感器部140检测到漏气时,应迅速关闭气罐60的阀门手柄61,停止输送气体。
[0103] 因此,传感器部140检测到气体泄漏时,通过控制部将闩锁驱动用传动装置71的杆拉住,因此第一闩锁73以轴72为中心旋转,释放与阀门手柄齿轮51的啮合状态,停电时闩锁驱动用传动装置71的供电被停止,因此第一闩锁73通过第一弹性部件74的复原力以轴72为中心旋转,进而与阀门手柄齿轮51的啮合状态被释放。
[0104] 随着如上所述的动作,第一闩锁73与阀门手柄齿轮51的啮合状态被释放时,发条驱动齿轮58上因被啮合着行星齿轮85而第一轴55保持停止的状态,因此卷绕在第一轴55上的发条56被快速释放,使阀门手柄座52向顺时针方向旋转,进而关闭气罐60的阀门63。(步骤S600)此时,进一步优选地,所述发条56被完全释放的状态下,如果没有停电,则由控制部启动阀门手柄开闭装置40,使齿条44与阀门手柄齿轮51啮合以后,以与开放气罐60的阀门63时相反的动作,使阀门手柄座52向顺时针方向旋转,使气罐60的阀门手柄61被完全关闭。
(步骤S700)
通过所述动作使阀门手柄61自动关闭以后,通过气罐连接部20使连接器座28从气体喷嘴64上分离的同时,将端帽62螺旋结合以后,随着主板11的上升,阀门手柄座52从阀门手柄
61上脱离时,因未完全释放的发条56而第一轴55欲向逆时针方向快速旋转,但本发明是在第一轴55上设有防背隙装置110,可以使第一轴55缓慢旋转,直至未完全释放的发条56被完全释放。
[0105] 就是说,如图15所示,固定块112固定在上板111上,导向销114使加压部件113可升、降地夹在所述固定块112的同时,为了加压发条驱动齿轮58,多个弹性部件115设置于固定块112和加压部件113之间,加压部件113压着发条驱动齿轮58而使第一轴55缓慢旋转。
[0106] 此时,在所述加压部件113的底面将制动垫117固定时,可以加大摩擦力,进而第一轴55可以更加缓慢地旋转。
[0107] 另一方面,本发明中,通过阀门手柄开闭装置40和发条卷绕装置80将气罐60的阀门63自动开放后,发生自然灾害或者停电时可以将气罐60的阀门手柄61自动关闭,但此外本发明还设有将气罐60的阀门63开闭的手动开闭装置100,可以手动旋转阀门手柄61。
[0108] 就是说,因停电,所述传动装置46、47、71、81、86无法运行时,如图21所示,第一闩锁73在阀门手柄齿轮51上的啮合状态被释放,发条56被完全释放的状态下,使向主板11外侧露出的手动旋钮102旋转时,其动力通过动力传递装置103即一对锥齿轮传递于阀门手柄手动旋转齿轮101,由所述阀门手柄手动旋转齿轮101使阀门手柄齿轮51旋转,关闭气罐60的阀门63。(步骤S800)但将气体正常输送到气体管线,气罐60需要更换时,应将用完后的气罐用新气罐更换。
[0109] 更换所述气罐60时,使齿轮驱动用传动装置46和旋转部件用传动装置47交互启动,使阀门开闭装置40的齿条44向与上述的相反方向移动 ,随之阀门手柄座52向顺时针方向旋转,进而阀门手柄61将阀门63关闭。
[0110] 所述阀门手柄61关闭阀门63以后,第一、二、三传动装置22、24、26向与上述的相反方向启动,使螺旋结合于气体喷嘴64的连接器座28分离的同时,收纳于端帽座25的端帽62将气体喷嘴64堵住,使气罐得以更换。
[0111] 就是说,第三传动装置26逆驱动,使连接器座28向逆时针方向旋转从气体喷嘴64分离时,第三传动装置26被设置的第二设置板23是通过随着连接器座28松开被夹进第二传动装置24的杆24a压缩的弹性部件14的复原力,向图8b的左侧移动,使连接器座28从气体喷嘴64上分离,此时第二传动装置24驱动,使第二设置板23从气罐60侧后退。
[0112] 通过如上所述的动作,使连接器座28从气体喷嘴64上分离后,为了将收纳于端帽座25内的端帽62在气体喷嘴64上螺旋拧结,由第一传动装置22驱动,使第一设置板21向气体喷嘴64侧移动,进而使端帽座25和气体喷嘴63位于同一轴线上。
[0113] 然后第二传动装置24逆驱动的同时,第三传动装置26使端帽座25向顺时针方向旋转,使收纳于所述端帽座25的端帽螺旋结合于气体喷嘴64封闭,使气罐60得以更换。
[0114] 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,而这些修改或者等同替换,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。本发明的保护范围应根据下述的
权利要求范围进行解释,而且在其同等范围内的任何变更或修改等应都属于本发明的权利要求范围。
[0115] 附图标记说明10:升降装置;11:主板;
20:气罐连接部;22,24,26:第一、二、三传动装置;
25:端帽座;28:连接器座;
30:端帽支撑装置;32:闩锁块;
35:闩锁;37:壳体;
38:球;40:阀门手柄开闭装置;
42:旋转部件;44:齿条;
45:可动片;46:齿条驱动用传动装置;
47:旋转部件用传动装置;50:阀门手柄装置;
51:阀门手柄齿轮;52:阀门手柄座;
55:第一轴;56:发条;
58:发条驱动齿轮;60:气罐;
61:阀门手柄;63:阀门;
64:气体喷嘴;65:凸出部;
70:第一防逆旋转装置;71:闩锁驱动传动装置;
72:轴;73:第一闩锁;
80:发条卷绕装置;81:发条卷绕用传动装置;
82:第二轴;83:单向离合器;
84:增大齿轮;85:行星齿轮;
86:行星齿轮运行用传动装置;87:连杆;
90:第二防逆旋转装置;91:第二闩锁轮;
92:第二闩锁;100:手动开闭装置;
101:阀门手柄手动旋转齿轮;102:手动旋钮;
110:防背隙装置;112:固定块;
113:加压部件;114:导向销;
117:制动垫;120:第一校准装置;
121:定位杆;122:定位板;
122a:校准槽;130:第二校准装置;
131:校准器;131a:校准销;
132:校准块;132a:定位孔;
140:传感器部。