(57)【要約】  本発明は、キャビネット１００に昇降自在に配設された一対のリフト４００に第１及び第２の高圧ガス筒２０１、２０２をローディングして第１の高圧ガス筒２０１のガスをガス供給ラインに供給し、第２の高圧ガス筒２０２のバルブ連結具２１１はコネクタホルダ３１０に連結して待機する第１のステップと、前記第１の高圧ガス筒２０１からガスを供給する最中に、制御部５００により第１の高圧ガス筒２０１の取り替え時期が検出されると、流路を切り換えて第１の高圧ガス筒２０１からのガスの供給を中断し、第２の高圧ガス筒２０２からガスを供給する第２のステップと、前記第１の高圧ガス筒２０１のバルブハンドル２１３を自動的に閉める第３のステップと、前記コネクタホルダ３１０への第１の高圧ガス筒２０１の連結状態を解除した後、エンドキャップ２１２でバルブ連結具２１１を閉める第４のステップと、前記第１の高圧ガス筒２０１の載置されたダイ４１０を下死点まで下降させる第５のステップと、前記コネクタホルダ３１０から使用済みのガスケットを自動的に抜き外す第６のステップと、前記ダイ４１０に載置された第１の高圧ガス筒２０１のクランプ状態を解除する第７のステップと、前記キャビネット１００の扉を開き、ダイ４１０から第１の高圧ガス筒２０１を取り外した後、ダイ４１０に第３の高圧ガス筒２０３を載置して扉を閉じる第８のステップと、前記ダイ４１０に載置された第３の高圧ガス筒２０３をクランプする第９のステップと、前記コネクタホルダ３１０に新たなガスケットを自動的に嵌入させる第１０のステップと、前記第３の高圧ガス筒２０３のローディングされたリフト４００を上死点まで上昇させた後、バルブ連結具２１１の中心とコネクタホルダ３１０の中心とを合わせる第１１のステップと、前記第３の高圧ガス筒２０３からエンドキャップ２１２を取り外した後、バルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に連結する第１２のステップと、前記第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３を開いて待機する第１３のステップと、がこの順に行われることを特徴とする。
2021507184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネット（１００）に昇降自在に配設された一対のリフト（４００）に第１及び第２の高圧ガス筒（２０１）（２０２）をローディングして第１の高圧ガス筒（２０１）のガスをガス供給ラインに供給し、第２の高圧ガス筒（２０２）のバルブ連結具（２１１）はコネクタホルダ（３１０）に連結して待機する第１のステップと、
前記第１の高圧ガス筒（２０１）からガスを供給する最中に、制御部（５００）により第１の高圧ガス筒（２０１）の取り替え時期が検出されると、流路を切り換えて第１の高圧ガス筒（２０１）からのガスの供給を中断し、第２の高圧ガス筒（２０２）からガスを供給する第２のステップと、
前記第１の高圧ガス筒（２０１）のバルブハンドル（２１３）を自動的に閉める第３のステップと、
前記コネクタホルダ（３１０）への第１の高圧ガス筒（２０１）の連結状態を解除した後、エンドキャップ（２１２）でバルブ連結具（２１１）を閉める第４のステップと、
前記第１の高圧ガス筒（２０１）の載置されたダイ（４１０）を下死点まで下降させる第５のステップと、
前記コネクタホルダ（３１０）から使用済みのガスケットを自動的に抜き外す第６のステップと、
前記ダイ（４１０）に載置された第１の高圧ガス筒（２０１）のクランプ状態を解除する第７のステップと、
前記キャビネット（１００）の扉を開き、ダイ（４１０）から第１の高圧ガス筒（２０１）を取り外した後、ダイ（４１０）に第３の高圧ガス筒（２０３）を載置して扉を閉じる第８のステップと、
前記ダイ（４１０）に載置された第３の高圧ガス筒（２０３）をクランプする第９のステップと、
前記コネクタホルダ（３１０）に新たなガスケットを自動的に嵌入させる第１０のステップと、
前記第３の高圧ガス筒（２０３）のローディングされたリフト（４００）を上死点まで上昇させた後、バルブ連結具（２１１）の中心とコネクタホルダ（３１０）の中心とを合わせる第１１のステップと、
前記第３の高圧ガス筒（２０３）からエンドキャップ（２１２）を取り外した後、バルブ連結具（２１１）をコネクタホルダ（３１０）に連結する第１２のステップと、
前記第３の高圧ガス筒（２０３）のバルブハンドル（２１３）を開いて待機する第１３のステップと、
がこの順に行われることを特徴とする高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の高圧ガス筒（２０１）（２０２）の取り替え時期は、制御部（５００）が高圧ガス筒（２０１）（２０２）の重さ又は圧力を検出して設定値以下である場合に判断することを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の高圧ガス筒（２０１）（２０２）のバルブハンドル（２１３）の開閉は、バルブハンドルユニット（６００）を構成するバルブハンドルホルダ（６１０）の回転により行われることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の高圧ガス筒（２０１）（２０２）のバルブ連結具（２１１）にエンドキャップ（２１２）を締めたり外したりする作業が、連結ユニット（３００）のエンドキャップホルダ（３２０）により行われることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項５】
前記第６のステップにおいて、コネクタホルダ（３１０）からガスケットを抜き外す時点は、ダイ（４１０）が下死点に達した時点であることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項６】
前記コネクタホルダ（３１０）から使用済みのガスケットを抜き外した後、ガスケットの残留有無を確認するステップをさらに行うことを特徴とする請求項５に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項７】
前記第８のステップにおいて、ダイ（４１０）に載置された第３の高圧ガス筒（２０３）が定位置にあるか否かを判断するステップをさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項８】
前記コネクタホルダ（３１０）に新たなガスケットを嵌入させる前に、使用済みのガスケットが残留するか否かを確認するステップをさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項９】
前記コネクタホルダ（３１０）への使用済みのガスケットの残留有無を確認する前に、コネクタホルダ（３１０）からガスケットを抜き外すステップをもう１回行うことを特徴とする請求項８に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１０】
前記第１０のステップ後に、コネクタホルダ（３１０）に新たなガスケットが嵌入したか否かを確認するステップをさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１１】
前記第１の高圧ガス筒（２０１）のクランプ解除は、作業者がクランプオープン確認ボタンを押下してストッパ（４２７）をオフ（ｏｆｆ）にし、クランプ（４２０）を開くことにより行われることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１２】
前記第３の高圧ガス筒（２０３）のクランプは、作業者がクランプクロス確認ボタンを押下してストッパ（４２７）をオン（ｏｎ）にし、クランプ（４２０）をクロスすることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１３】
前記第１の高圧ガス筒（２０１）のバルブハンドル（２１３）を閉め終えると、配管内の残存ガスを取り除いた後に掃除を行い、減圧試験及び加圧試験を行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１４】
前記ダイ（４１０）に第３の高圧ガス筒（２０３）を載置し終えると、作業者が第３の高圧ガス筒（２０３）の情報をスクリーン（１１０）を介して制御部（５００）に入力した後に扉を閉じることを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１５】
前記コネクタホルダ（３１０）への使用済みのガスケットの残留有無を確認するステップにおいて、ガスケットが検出されると、報知手段によりこの旨を作業者に報知してエラーを措置することを特徴とする請求項６、請求項８、請求項１０のいずれか１項に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１６】
前記第３の高圧ガス筒（２０３）のバルブハンドル（２１３）を開き終えると、配管内の減圧試験及び加圧試験をさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【請求項１７】
前記第３の高圧ガス筒（２０３）のバルブハンドル（２１３）を開く前に、非常事態の際にバルブハンドル（２１３）が自動的に閉まるようにバルブハンドルユニット（６００）を構成するバルブハンドルホルダ（６１０）の軸にゼンマイを巻く動作をさらに行うことを特徴とする請求項１６に記載の高圧ガス筒の自動取り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体のＦＡＢ工程（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）設備からウェーハの生産ラインへとガスを供給するようにキャビネット（ｃａｂｉｎｅｔ）のリフトに高圧ガス筒をローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）すると、高圧ガス筒の取り替え時点でコネクタホルダから使用済みの高圧ガス筒を取り外した後、新たな高圧ガス筒をコネクタホルダに連結する高圧ガス筒の自動取り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体を製造する製造工程には、用途に応じて多種多様なガスが供給されて用いられるが、これらのガスは、多くが人体に吸い込まれたり大気中に露出されたりする場合、安全事故および環境汚染などの甚だしい被害を蒙らせるため、細心の注意を必要とする。
【０００３】
例えば、イオン注入工程に用いられるガスの種類としては、水素化ヒ素（ＡｓＨ３：Ａｒｓｉｎｅ）、リン化水素（ＰＨ３：Ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）または三フルオロ化ホウ素（ＢＦ３：Ｂｏｒｏｎ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）などの有毒性ガスが挙げられるが、これらのガスは、毒性が非常に強いため、作業者が呼吸器で吸い込む場合に致命的な結果を招き、それ故に、生産ラインに供給する過程で漏出しないように細かく管理せねばならない。
【０００４】
このような半導体の製造工程に用いられるガスは、その管理が非常に重要であるが、これらのガスは、ガス筒（以下、「高圧ガス筒」という。）に高圧にて充填された状態でキャビネットに取り付けられて、ガス供給ラインを介して生産ラインに供給され、ガスが約９０％ほど使い尽くされれば、高圧ガス筒の内部に残留する異物がウェーハの加工工程に供給されないように作業者が新たな高圧ガス筒に取り替えることにより、ガスを供給し続ける。
【０００５】
図１は、従来の技術による半導体装備のガス供給装置を概略的に示す斜視図であって、ＦＡＢ  ７の外部の所定の場所には、ＦＡＢ  ７内の色々な装備８において必要とするＳｉＨ４、ＰＨ３、ＮＦ３、ＣＦ４などの工程ガスがそれぞれ充填された複数の高圧ガス筒（図示略）を載置できるようにキャビネット１が位置しており、前記キャビネット１の一方の側には、前記高圧ガス筒にそれぞれ連結されたガス供給ライン３を案内できるようにダクト４が設けられている。
【０００６】
前記ダクト４の他方の側には、ガス供給ライン３に沿って流れ込んだ工程ガスを供給できるように高圧ガス筒に対応する数でレギュレータボックス５が設けられており、前記それぞれのレギュレータボックス５の上端部には、ＦＡＢ  ７内の各装備８に対応して連結できるように装備８の数と同数の供給管９が連結されている。
【０００７】
したがって、キャビネット１に載置されているそれぞれの高圧ガス筒から工程ガスが供給されれば、それぞれの工程ガスは、ダクト４の内部を通過するガス供給ライン３に沿ってそれぞれのレギュレータボックス５に流れ込む。
【０００８】
次いで、それぞれのレギュレータボックス５の内部に流れ込んだそれぞれの工程ガスは、フィルタ（図示略）を介して浄化された後、ＦＡＢ  ７内の装備８に対応する数に分岐されて連結されているそれぞれの供給管９に沿って流れて供給されるので、ウェーハを加工することが可能になる。
【０００９】
前述したように、ガスをガス供給ライン３に供給していて、ガスが使い尽くされて高圧ガス筒の取り替え時期が制御部（図示略）により検出されれば、作業者が使用済みの高圧ガス筒のバルブを閉めた後に、外部のガスラインから取り外す。
【００１０】
次いで、作業者がガスラインから取り外された高圧ガス筒をキャビネット１からアンローディングした後、新たな高圧ガス筒に取り替えた後に前記高圧ガス筒を再び外部のガスラインに連結した後、ガス噴射ノズルを閉じているバルブハンドルを開けば（オープンすれば）、高圧ガス筒の取り替えが完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】大韓民国登録特許公報第１０−０２４２９８２号公報（１９９８年１１月１５日付けで登録）
【特許文献２】大韓民国登録特許公報第１０−０６４９１１２号公報（２００６年１１月１６日付けで登録）
【特許文献３】大韓民国登録特許公報第１０−０９８５５７５号公報（２０１０年０９月２９日付けで登録）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、かかる従来の高圧ガス筒の取り替えは、作業者がキャビネットに新たな高圧ガス筒をローディングした状態で、高圧ガス筒の取り替え時期が検出されると、マニュアルで使用済みの高圧ガス筒を取り外した後、新たな高圧ガス筒をガス配管のコネクタホルダに連結することを余儀なくされるため、高圧ガス筒の速やかな取り替えを行うことが不可能であったことはもとより、作業者の熟練度に応じてヒューマンエラー（Ｈｕｍａｎ  Ｅｒｒｏｒ）が生じていただけではなく、取り替えを行う作業の最中に不注意により高圧ガス筒からガスが漏れ出ると、ガスが爆発したり、作業者が漏れ出たガスに中毒されたりするという致命的な欠陥があった。
【００１３】
本発明は、従来のこのような問題を解決するために案出されたものであり、キャビネットに配設されたリフトに高圧ガス筒をローディングさえすれば、高圧ガス筒の取り替え時点でコネクタホルダに連結されていた高圧ガス筒を取り外すとともに、新たな高圧ガス筒をコネクタホルダに自動的に連結できるようにして高圧ガス筒の取り替えの自動化が実現できるようにするところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明の態様によれば、キャビネットに昇降自在に配設された一対のリフトに第１及び第２の高圧ガス筒をローディングして第１の高圧ガス筒のガスをガス供給ラインに供給し、第２の高圧ガス筒のバルブ連結具はコネクタホルダに連結して待機する第１のステップと、前記第１の高圧ガス筒からガスを供給する最中に、制御部により第１の高圧ガス筒の取り替え時期が検出されると、流路を切り換えて第１の高圧ガス筒からのガスの供給を中断し、第２の高圧ガス筒からガスを供給する第２のステップと、前記第１の高圧ガス筒のバルブハンドルを自動的に閉める第３のステップと、前記コネクタホルダへの第１の高圧ガス筒の連結状態を解除した後、エンドキャップでバルブ連結具を閉める第４のステップと、前記第１の高圧ガス筒の載置されたダイを下死点まで下降させる第５のステップと、前記コネクタホルダから使用済みのガスケットを自動的に抜き外す第６のステップと、前記ダイに載置された第１の高圧ガス筒のクランプ状態を解除する第７のステップと、前記キャビネットの扉を開き、ダイから第１の高圧ガス筒を取り外した後、ダイに第３の高圧ガス筒を載置して扉を閉じる第８のステップと、前記ダイに載置された第３の高圧ガス筒をクランプする第９のステップと、前記コネクタホルダに新たなガスケットを自動的に嵌入させる第１０のステップと、前記第３の高圧ガス筒がローディングされたリフトを上死点まで上昇させた後、バルブ連結具の中心とコネクタホルダの中心とを合わせる第１１のステップと、前記第３の高圧ガス筒からエンドキャップを取り外した後、バルブ連結具をコネクタホルダに連結する第１２のステップと、前記第３の高圧ガス筒のバルブハンドルを開いて待機する第１３のステップと、がこの順に行われることを特徴とする高圧ガス筒の自動取り替え方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、キャビネットに一対のリフトを昇降自在に配設していずれか一つの高圧ガス筒からガスをガス供給ラインへと供給していて、制御部により高圧ガス筒の取り替え時期が検出されると、待機していた他の高圧ガス筒のガスが供給されるように流路を切り換えた後、ガスを供給し終えた高圧ガス筒を自動的にアンローディングした後、リフトのダイに新たな高圧ガス筒をローディングして待機状態を保つことができるので、高圧ガス筒をマニュアルで取り替えていた従来とは異なり、高圧ガス筒の自動取り替えを行うことが可能になり、これにより、作業者によるヒューマンエラーを未然に防ぐことはもとより、高圧ガス筒の取り替えの自動化を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の技術による半導体装備のガス供給装置を概略的に示す斜視図。
【図２】本発明を説明するためのキャビネットの正面図。
【図３】本発明の連結ユニットを示す斜視図。
【図４】本発明のリフト及びクランプを示す正面図。
【図５】本発明の下クランプを示す斜視図。
【図６】本発明において、クランプが高圧ガス筒をクランプした状態でストッパがクランプをオン（ｏｎ）にした状態図。
【図７】高圧ガス筒を示す斜視図。
【図８】本発明において、第１の高圧ガス筒を昇降させるリフトが下死点に位置し、第２の高圧ガス筒がダイに載置されたリフトは上死点に位置している状態図。
【図９ａ】本発明を説明するためのフローチャート。
【図９ｂ】本発明を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、種々の異なる形態に具体化でき、ここで説明する実施の形態に何ら限定されない。図面は概略的であり、縮尺に合うように示されていないことに留意されたい。図面にある部分の相対的な寸法および比率は、図面における明確性および便宜のために大きさにおいて誇張もしくは縮小されて示されており、任意の寸法は、単に例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。なお、２以上の図面に現れる同じ構造物、要素または部品には、同じ参照符号が同じ特徴を示すために用いられる。
【００１８】
図２は、本発明を説明するためのキャビネットの正面図であり、図３は、本発明の連結ユニットを示す斜視図であり、図４は、本発明のリフト及びクランプを示す正面図であって、図２は、キャビネット１００の前面に開閉自在に配設される扉を省略して示している。
【００１９】
本発明は、キャビネット１００の内部の上部に配設されて高圧ガス筒２００のバルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に自動的に連結したり解除したりする連結ユニット３００と、前記高圧ガス筒２００が載置されるダイ４１０を備え、高圧ガス筒２００を昇降させるリフト４００と、前記リフト４００に配備されて高圧ガス筒２００をクランプし且つ回転させるクランプ４２０と、上記の構成要素を制御する制御部５００と、を備えてなる。
【００２０】
本発明は、キャビネット１００に２つの高圧ガス筒２００が内蔵されることにより、連結ユニット３００及びクランプ４２０を備えるリフト４００が一対で配設されていて、どちらか一方の高圧ガス筒２００からガス供給ライン（図示略）へとガスを供給するとき、どちらか一方の高圧ガス筒２０２は、他方の連結ユニット３００のコネクタホルダ３１０に連結されてガス供給を待機している。
【００２１】
前記キャビネット１００の上部には２つの高圧ガス筒２００が内蔵されることにより、作業者がキャビネット１００の扉（図示略）を開いたり、高圧ガス筒２００のクランプ又はアンクランプの制御、及び高圧ガス筒２００の情報を入力したりするスクリーン１１０が各連結ユニット３００の上部に位置するキャビネット１００に配備されている。
【００２２】
前記クランプ４２０は、図４に示すように、ムービングベース４３０に昇降自在に配設された各リフト４００の上下部にそれぞれ配設されていて、リフト４００のダイ４１０に載置された高圧ガス筒２００をクランプしたりアンクランプしたりする役割を果たす。
【００２３】
図５は、下クランプを示す斜視図であり、前記クランプ４２０は、第１のアクチュエータ４２１の駆動によりフレーム４２２が同時に拡開されたり縮んだりするように配設されており、前記各フレーム４２２には、２つのローラ４２３の配設されたグリッパ４２４が軸４２５を中心として回動自在に配設されており、フレーム４２２の上部又は下部には、一対のグリッパ４２４がダイ４１０に載置された高圧ガス筒２００をクランプした状態で拡開されないように、図６に示すように、グリッパ４２４に形成された位置決め孔４２４ａにストッパ４２７を昇降させる第２のアクチュエータ４２６が配設されていて、ダイ４１０に高圧ガス筒２００が載置された状態で、ストッパ４２７が位置決め孔４２４ａに嵌入すれば、ダイ４１０に載置された高圧ガス筒２００の位置が定位置から外れていても、第１のアクチュエータ４２１により一対のフレーム４２２が内側に縮むとき、ストッパ４２７が位置決め孔４２４ａに嵌入していて、一対のグリッパ４２４が拡開されることなく、高圧ガス筒２００をクランプする。
【００２４】
したがって、高圧ガス筒２００のクランプ又はアンクランプを行う前に第２のアクチュエータ４２１を駆動してストッパ４２７をオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）にしなければならない。
【００２５】
前記グリッパ４２４に回転自在に配設された一対のローラ４２３は、タイミングベルト４２８により連結されていて、駆動手段４２９が駆動されてその動力が他のタイミングベルト４４１を介して伝えられて一方のローラ４２３が回転するとき、高圧ガス筒２００にローラ４２３が緊密に接続されていて、反対側に位置するグリッパ４２４に配設された一対のローラ４２３には、駆動手段がなくても一緒に回転するような構造である。
【００２６】
前記高圧ガス筒２００がダイ４１０に載置される前に第１のアクチュエータ４２１が一対のフレーム４２２を拡開させた図５に示す状態で、一対のグリッパ４２４が拡開された状態を保つことは、クランプ４２０を構成するフレーム４２２とグリッパ４２４との間にコイルばね４４０が連結されているために可能になる。
【００２７】
図９ａ及び図９ｂは、本発明を説明するためのフローチャートであり、初期にキャビネット１００に昇降自在に配設された一対のリフト４００に第１及び第２の高圧ガス筒２０１、２０２がローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）されて、図２に示すように、前記第１の高圧ガス筒２０１のガスをガス供給ラインに供給し、第２の高圧ガス筒２０２はコネクタホルダ３１０に連結して待機する第１のステップから説明する。
【００２８】
前述したように、前記第１の高圧ガス筒２０１からガスを供給する最中に、制御部５００により第１の高圧ガス筒２０１の取り替え時期が検出されると、第２の高圧ガス筒２０２の取り替えの準備が完了したか否かを制御部５００が判断して、取り替えの準備が完了したならば、ガス配管の流路を切り換えて第１の高圧ガス筒２０１からのガスの供給を中断し、第２の高圧ガス筒２０２からガスを供給する第２のステップを行う。
【００２９】
前記第２の高圧ガス筒２０２の取り替え前に制御部５００がこれを判断する理由は、第２の高圧ガス筒２０２があるか否か、それとも、第２の高圧ガス筒２０２のバルブ連結具２１１がコネクタホルダ３１０に正確に連結されているか否かを判断して正常であると判断すると、流路を切り換え、非正常であると判断すると、エラーを生じさせるとともに、第１の高圧ガス筒２０１からガスの供給を行い続けながら、作業者がこれを措置しなければならない。
【００３０】
これは、ガス供給ラインへのガスの供給が一時的に中断されることにより、工程を行うウェーハに不良が生じないようにするための措置である。
【００３１】
前記第１の高圧ガス筒２０１の取り替え時期は、加工工程に応じて供給されるガスの種類が異なるため、制御部５００が第１の高圧ガス筒２０１の重さ又は圧力を検出して設定値以下である場合に判断する。
【００３２】
前述したように、ガス配管の流路を切り換えて第１の高圧ガス筒２０１からのガスの供給を中断し終えると、前記第１の高圧ガス筒２０１のバルブハンドル２１３を自動的に閉める第３のステップを行う。
【００３３】
前記第１の高圧ガス筒２０１のバルブハンドル２１３を自動的に閉めたり開いたりする動作は、バルブハンドルユニット６００のバルブハンドルホルダ６１０により行われるが、その構成は、当該分野の専門家により種々の形態にして適用することが可能であるため、これについての具体的な説明は省略する。
【００３４】
前記第１の高圧ガス筒２０１のバルブハンドル２１３を閉め終えると、第１の高圧ガス筒２０１が連結されていたガス供給ラインの配管内の残存ガスを取り除いた後、配管の内部を掃除した後、減圧試験及び加圧試験を行って、正常であると判断されると、前記コネクタホルダ３１０への第１の高圧ガス筒２０１の連結状態を解除した後、エンドキャップ２１２でバルブ連結具２１１を自動的に閉める第４のステップを経、非正常であると判断されると、エラーを生じさせて作業者がこれを措置するようにする。
【００３５】
前記高圧ガス筒２００のバルブ連結具２１１にエンドキャップ２１２を自動的に締めたり外したりする作業が連結ユニット３００のエンドキャップホルダ３２０により行われるが、これもまた、当該分野の専門家により様々な形態にして適用することが可能であるということは理解できる筈である。
【００３６】
前記第１の高圧ガス筒２０１のエンドキャップ２１２を閉め終えると、前記第１の高圧ガス筒２０１を新たな第３の高圧ガス筒２０３に取り替えるために、図８に示すように、リフト４００を下死点まで下降させる第５のステップを行う。
【００３７】
前記リフト４００を下死点まで下降させるステップにおいて、前記コネクタホルダ３１０から使用済みのガスケットをガスケット自動入れ替え手段７００により自動的に抜き外す第６のステップを行う。
【００３８】
前記コネクタホルダ３１０から使用済みのガスケットを自動的に抜き外す時点は、リフト４００が下死点に達した後であってもよいが、リフト４００の駆動とは別途の駆動により使用済みのガスケットを抜き外すため、リフト４００が下降する最中に行ってもよいので、必ずしも限定する必要はない。
【００３９】
前記コネクタホルダ３１０から使用済みのガスケットを抜き外し終えると、コネクタホルダ３１０にガスケットが残留するか否かをセンサ（図示略）を用いて確認した後、ガスケットが残留していると、エラーを生じさせて作業者がこれを措置するようにするが、残留するガスケットがなければ、前記ダイ４１０に載置された第１の高圧ガス筒２０１のクランプ状態を半自動的に解除する第７のステップを行う。
【００４０】
前記第１の高圧ガス筒２０１のクランプを解除する動作は、図５に示すように、作業者がキャビネット１００の上部に位置する当該スクリーン１１０のクランプオープン確認ボタンをタッチすると、第２のアクチュエータ４２６が駆動されてグリッパ４２４の位置決め孔４２４ａに嵌入していたストッパ４２７をオフ（ｏｆｆ）にするとともに、第１のアクチュエータ４２１を駆動して一対のフレーム４２２を両側に拡開するため、第１の高圧ガス筒２０１のクランプ状態が解除される。
【００４１】
前述したように、第１のアクチュエータ４２１の駆動により一対のフレーム４２２が拡開された状態では、グリッパ４２４がコイルばね４４０の復元力により拡開された状態を保つ。
【００４２】
前述したような動作により第１の高圧ガス筒２０１のクランプ状態を解除し終えると、作業者がキャビネット１００の扉を開いてダイ４１０から第１の高圧ガス筒２０１を取り外した後、ダイ４１０に新たな高圧ガス筒である第３の高圧ガス筒２０３を載置して扉を閉じる第８のステップを行う。
【００４３】
前記ダイ４１０に第３の高圧ガス筒２０３を載置して高圧ガス筒の取り替えが完了すると、作業者がスクリーン１１０をタッチして新たな第３の高圧ガス筒２０３の情報であるガスの種類、バーコード、重さなどを入力した後、キャビネット１００の扉を閉じ、高圧ガス筒の取り替えが完了したことを確認するボタンをタッチする。
【００４４】
前述したような動作によりダイ４１０から使用済みの第１の高圧ガス筒２０１を取り外すとともに、新たな第３の高圧ガス筒２０３に取り替え終えると、ダイ４１０に新たに載置された第３の高圧ガス筒２０３の投入整列位置が正確であるか否かをセンサ（図示略）により確認して、正常であれば、次のステップを行い、投入整列位置がずれていて非正常であれば、エラーを生じさせて作業者が閉じた扉を開き、ダイ４１０から第３の高圧ガス筒２０３を取り出してから再投入した後、扉を閉じる作業を行う。
【００４５】
したがって、ダイ４１０に載置された第３の高圧ガス筒２０３の投入整列位置が正常であれば、ダイ４１０に載置された第３の高圧ガス筒２０３をクランプする第９のステップを行う。
【００４６】
前記第３の高圧ガス筒２０３のクランプは、高圧ガス筒のアンクランプとは逆に行われる。
【００４７】
すなわち、ダイ４１０に第３の高圧ガス筒２０３が載置されるように作業者が第３の高圧ガス筒２０３を押し込むと、内側に位置するローラ４２３が第３の高圧ガス筒２０３により内側に押されるため、コイルばね４４０の復元力により拡開されていた一対のグリッパ４２４が同時に縮まりながら、グリッパ４２４に回転自在に配設されたローラ４２３が同時に第３の高圧ガス筒２０３を包み込む。
【００４８】
このように、ローラ４２３が第３の高圧ガス筒２０３を包み込んだ状態で作業者がスクリーン１１０のクランプクロス確認ボタンをタッチすると、第２のアクチュエータ４２６が駆動されてグリッパ４２４の位置決め孔４２４ａにストッパ４２７をオン（ｏｎ）にして嵌入させるとともに、第１のアクチュエータ４２１を駆動して一対のフレーム４２２を内側に縮めるため、ローラ４２３が第３の高圧ガス筒２０３のクランプを完了する。
【００４９】
前述した動作によりダイ４１０に載置された第３の高圧ガス筒２０３のクランプが完了すると、第３の高圧ガス筒２０３が連結されるコネクタホルダ３１０に新たなガスケットを自動的に嵌入させなければならないが、コネクタホルダ３１０に新たなガスケットを嵌入させる前に使用済みのガスケットがあるか否かを確認することが好ましい。
【００５０】
しかし、使用済みのガスケットを確認する前にコネクタホルダ３１０から使用済みのガスケットを抜き外す動作をもう１回行った後、残留ガスケットがあるか否かを確認することがさらに好ましい。
【００５１】
もし、コネクタホルダ３１０に残留ガスケットが存在すれば、制御部５００によりエラーを生じさせて作業者がこれを措置するようにする。
【００５２】
このように、使用済みのガスケットがコネクタホルダ３１０に残留するか否かを複数回にわたって行うことは、万が一、残留ガスケットが存在することにより、第３の高圧ガス筒２０３のバルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に連結する際に連結不良が生じて有害ガスが漏れ出るという現象を根本的に遮断するためである。
【００５３】
前述したように、コネクタホルダ３１０に使用済みのガスケットが存在しないことが確認されれば、ガスケット自動入れ替え手段７００によりコネクタホルダ３１０に新たなガスケットを自動的に嵌入させる第１０のステップを行う。
【００５４】
前記コネクタホルダ３１０に新たなガスケットを自動的に嵌入させ終えると、センサ（図示略）によりコネクタホルダ３１０に新たなガスケットが嵌入されたか否かを確認するステップをさらに行う。
【００５５】
これは、コネクタホルダ３１０に新たなガスケットを嵌入させることなく、第３の高圧ガス筒２０３のバルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に連結することにより有害ガスが漏れ出るという現象を根本的に解消できるようにするためである。
【００５６】
前記コネクタホルダ３１０に新たなガスケットが嵌入したことが制御部５００により確認されれば、前記第３の高圧ガス筒２０３のローディングされたリフト４００を上死点まで上昇させた後、バルブ連結具２１１の中心とコネクタホルダ３１０の中心とを合わせる第１１のステップを行う。
【００５７】
前述したように、バルブ連結具２１１の中心とコネクタホルダ３１０の中心とを合わせる動作は、リフト４００にローディングされた第３の高圧ガス筒２０３を自動的に上昇、下降、及び回転させながら第３の高圧ガス筒２０３に結合されたバルブのエンドキャップ２１２の中心をガス配管と連結されたコネクタホルダ３１０の中心と一致させることにより行われる。
【００５８】
前記第３の高圧ガス筒２０３に結合されたエンドキャップ２１２の中心をガス配管と連結されたコネクタホルダ３１０の中心と一致させ終えると、連結ユニット３００のエンドキャップホルダ３２０を用いて、第３の高圧ガス筒２０３からエンドキャップ２１２を取り外した後、バルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に連結する第１２のステップを行う。
【００５９】
前記第３の高圧ガス筒２０３からエンドキャップ２１２を取り外した後、バルブ連結具２１１をコネクタホルダ３１０に連結した後、前記第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３を開く前に、非常事態の際にバルブハンドル２１３が自動的に閉まるようにバルブハンドルユニット６００の軸（図示略）にゼンマイを巻く動作をさらに行うことがさらに好ましい。
【００６０】
これは、第３の高圧ガス筒２０３のガスをガス配管を介してガス供給ラインに供給する過程で、突然の振動や地震などによりガスが漏れ出たり、停電の際に第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３を自動的に閉めてガスの漏出による安全事故が起きるという現象を根本的に解消できるようにするためである。
【００６１】
前記第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３が閉まるようにバルブハンドルユニット６００の軸にゼンマイ（図示略）を巻き終えると、バルブハンドルユニット６００のバルブハンドルホルダ６１０を回転させて前記第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３を開いて待機する第１３ステップを行う。
【００６２】
前記第３の高圧ガス筒２０３のバルブハンドル２１３を開き終えると、配管内の減圧試験及び加圧試験をさらに行うことがさらに好ましい。
【００６３】
本発明の一実施形態においては、キャビネット１００に２つの高圧ガス筒２００を内蔵して、高圧ガス筒２００内のガスが設定値以下である場合に自動的に取り替えを行うように説明しているが、キャビネット１００に高圧ガス筒２００を３〜４個又はそれ以上内蔵して制御部５００により高圧ガス筒２００の取り替え時期が検出される度に高圧ガス筒２００を順次に取り替えてもよいということは理解できる筈である。
【００６４】
以上、添付図面に基づいて本発明の実施の形態について説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須的な特徴を変更することなく、他の具体的な形態へと容易に変形できることが理解できる筈である。
【００６５】
よって、上述した実施の形態は、あらゆる面において例示的なものに過ぎず、限定的ではないものと理解すべきであり、上記の詳細な説明の欄において述べられた本発明の範囲は、後述する特許請求の範囲によって開示され、特許請求の範囲の意味および範囲並びにその等価概念から導き出されるあらゆる変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６６】
１００：キャビネット
１１０：スクリーン
２００：高圧ガス筒
２１１：バルブ連結具
２１２：エンドキャップ
２１３：バルブハンドル
３００：連結ユニット
３１０：コネクタホルダ
３２０：エンドキャップホルダ
４００：リフト
４１０：ダイ
４２０：クランプ
４２１：第１のアクチュエータ
４２２：フレーム
４２３：ローラ
４２４：グリッパ
４２６：第２のアクチュエータ
４２７：ストッパ
５００：制御部
６１０：バルブハンドルホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【国際調査報告】
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