JP5908579B2 - シャーシ浸漬ステーション - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車などにおけるシャーシの浸漬処置のためのステーションに関するものである。

当技術分野では、例えば、耐腐食性および前処理および電気泳動を実行するためには、シャーシの浸漬処理が知られている。

浸漬処理の最終的な品質は、処理されるべき部分（部品）、によるところが大きい。例えば、処理の均一性を確保するためには、浸漬中に閉じ込められ得る気泡の存在を避けることは、非常に重要である。実際、閉じ込められた気泡は、浸漬されたシャーシに対する処理液の適切な接触を防止するであろう。また、シャーシが浮上するとき、線に沿った不要な滴下や過剰なコーティングを防止するために、過剰な量の液体が停滞するゾーンがあってはならない、ということが重要である。満足な結果を達成することの難しさは、箱状部分の、よりいびつなゾーンでさらに大きくなる。

また、浸漬と浮上のモードおよび速度は、流体力学的抵抗によってシャーシに誘起され、かつ許容できない変形ならびに移動構造体の過剰な応力をもたらす可能性がある機械的応力を最小限にするためにも重要である。

一方、ステーションは、処理時間を最適化すると共に、生産性を向上させるために可能な方法として急速で処置を行う必要があることも重要である。しかしながら、処理の適切な速度を確保することは、全ての空気の除去を保証し、液体の停滞を防止し、かつ流体力学的応力を低減する必要性と対立する。

既知のステーションの例は、"スキッド"と呼ばれる適正な運搬ユニットが移動される移動通路の使用を想定し、これらのスキッドは、それぞれそれに沿って走行方法の使用、これらのスキッド治療を受けるためのシャーシを運ぶそれぞれ処理を受けるためにシャーシを移動する。搬送ラインは、実質的に連続的であり、経路に沿って一つ以上の処理槽に浸漬されるように高さが変化する。この方法では、シャーシは、搬送ラインの経路に従って、タンクの中に入ったり、前記経路に沿って外に出たりする。このシステムは、搬送システムの出入りを可能にすると共に、搬送されたシャーシの適正な浸漬時間をも可能にするために、非常に遅く、かつ相対的に長いタンクを必要とする、という欠点を有している。サイズに加えて、タンクの長さは、ダイの取得とその後の処分のために、結果として高コストになるということと共に、使用しなければならない大量の処理液による問題にもなる。さらに、処理すべきシャーシにおける変化と共に、空気の除去を促進し、気泡が存在するのを回避し、かつ応力を最適化するために、浸漬および浮上（出現）を最適化する可能性はない。

WO 03/070545は、処理タンクと対向するシャーシの下方への回転用ゾーンを有する水平搬送ラインについて述べている。しかしながら、そのようなラインは、コストが高く、低速であり、気泡と蓄積された過剰な液量を防ぐための不十分な浸漬動作の制御により中間横軸の周りでシャーシを回転させる可能性だけを提供している。WO2009/0S30S1およびWO2009/103400は、水平軸を中心に回転可能で、下向きに掛けられかつ、シャーシが取り付けられた支持要素において終端となる上昇しているアームを有する複数のキャリッジと共に、複雑なオーバーヘッドコンベアの使用を提案している。オーバーヘッドコンベアラインは、ラインに沿って移動し、1つ以上の処理タンクの上方を通過する。キャリッジがタンクの上方に垂直に位置しているとき、モータ駆動の支持要素によって、それが傾斜している間またはそれを回転させている間、タンク内部のシャーシを浸漬するように、シャーシと共に支持要素を下げる。キャリッジの水平移動は、それがタンクの反対側の端に出てくるまで、シャーシは浸漬され続ける可能性がある。この設備は非常に大型であると共に高価であるが、さらにそれにもかかわらず、キャリッジの数は必然的にコストや占有スペースによって制限されなければならないので生産性は低くなっている。シャーシの傾きや回転を可能にし、十分なシャーシ浸漬時間を確保するために、タンクは、いかなる場合においても、既に上述した必然的に生じる問題と共に、相対的に長くなければならない。また、吊り下げられた回転支持要素からシャーシをロードおよびアンロードする動作は、必ずしも比較的に時間がかかるとはいえない。

タンクの内部でシャーシを転倒させるコンベアから離れたシステムを想定する他のシステムは、転倒システムへのまたは転倒システムからのシャーシの急速なローディングおよびアンローディングの問題の解決、および／または、気泡または停滞を避けるための浸漬動作に関する十分な柔軟性の確保、を行っていない。EP 2192989は、４つの柱によって角で支持されたプラットフォームを使用することを提案しており、各柱は、４つのエレベータに対する独立した制御システムによって、プラットフォームが垂直に移動し、かつ傾斜することが可能なように、独立したエレベータに設けられている。水平搬送システムは、４つのエレベータの分離した制御によって、処理されるシャーシによって変化させることが可能な様々な傾きで、シャーシを垂直に浸漬することが可能なプラットフォームをロードおよびアンロードする。したがって、処理タンクは小さくすることができ、それはシャーシを収容するために十分であり、かつ液体の淀みや空気の除去は、最適な方法で制御され得る。コスト、寸法および効率は、以前の解決策に比べて大幅に改善され、かついくつかのタンクは直列に配置されても良く、それら自身と共に各々がプラットフォームを垂直に移動させる。

しかしながら、この解決策は、特定のコストを有し、４つの独立エレベータによる空間の大きな容積を占めるにもかかわらず、シャーシのすべてのタイプの浸漬に最適なものではない。本発明の全体的な目的は、比較的小さい容積を占めながら、比較的低コストで、異なるシャーシの大きな領域についても処理の高度な柔軟性と処理の品質を確保することが可能な浸漬処理ステーションを提供することである。

この目的に鑑み、本発明に従って発生した概念は、シャーシ浸漬処理ステーションを提供することにあり、それは、処理液タンク、前記ステーションの内部および外部における複数のスキッドを順に搬送するライン、前記スキッドは、処理されるべきシャーシをそれぞれ支持し、前記搬送ラインは、スキッドを移動させるためのローラユニットを備え、それは前記タンクの上方で前記スキッドを支持および移動させるための動作位置と、前記タンクの内部でシャーシと共にスキッドを浸漬させるための後退した非動作位置との間で移動可能であり、前記タンクの内部および外部で前記シャーシと共に前記スキッドを移動させるために、前記搬送ラインによって前記タンクの上方で搬送されるスキッドを垂直に移動させるためのシステムと、を備え、垂直に移動させるシステムは、前記スキッドを支持しかつ係合するプラットフォームと、それはモータによって駆動される横回転シャフト上に搭載され、前記シャフトは前記垂直支持アームの下端部に近接して突出し、前記垂直アームは、前記タンクの内部および外部で前記プラットフォームを垂直移動させるためにモータ駆動される。

本発明の革新的な原理および従来の技術と比較したその効果をより明らかに表すため、これらの原理を提供する実施形態の例は、添付の図面の補助と共に、以下に述べられる。

図において、
図１は、本発明に係るステーションを概略的に示した部分断面側面図である。 図２は図１におけるステーションを概略的に示した部分断面正面図である。 図３は図1によるステーションを概略的に示した部分断面平面図である。 図４は、本発明に係るステーションの内部の移動部分を示す一部拡大概略正面図である。 図５は２つのステップの間、本発明に係るステーションの係合機構の部分的概略図である。 図６は２つのステップの間、本発明に係るステーションの係合機構の部分的概略図である。 図７は、本発明に係るステーションの実施形態の一変形例の平面図である。

図面を参照すると、図１は、特に自動車などにおけるシャーシの浸漬処置のための、全体的に１０によって表されるステーションを示している。本明細書では自動車のシャーシについて説明するが、本発明の革新的な原理は、別のシャーシ、例えば貨物自動車のシャーシに適用してもよいことが理解される。

ステーション１０は、シャーシに実施される特定の塗布、例えば防錆処理、前処理または電気泳動のために、適した公知の処理液で満たされた適当なサイズのタンク１１を備える。

順次搬送ライン１２は、ステーションの内部と外部で、順次、複数のキッズ１３（単純化のために、一つのみが図示されている）を先頭に配置されたシャーシ１４と共に搬送する。特にラインは、処理されるべきシャーシと共にスキッドを、入口端１５からステーションへと搬送し、反対側の出口端で、シャーシと共にスキッドを処理に従って除去する。

各スキッドは、処理されるべきシャーシを支持するように意図されており、その上にシャーシを固定するための適切な既知のシステムが提供されており、これらは、当業者により容易に想像することができるので、ここでは明細書での記載または図示はなされていない。周知のように、スキッドはローラ経路に沿って移動することを意図した一対の平行な底部ランナーを備える。

搬送ライン１２は、入口１５へ導くと共に、ステーションの出口１６から離れる、対応するローラ経路１８，１９を備える。

ラインもまた、ステーション１０の内部でスキッドを移動するためのローラユニット２０をステーション１０に備え、以下に説明されるように、移動通路１８と１９の間のタンク１１の上方で支持および移動する動作位置と、シャーシを伴うスキッドが下部タンク１１の内部でそこでの浸漬のために垂直に移動できる非動作後退位置との間を、前記ユニットは移動可能である。

ステーションは、タンク１１の内部と外部とにシャーシを有するスキッドを移動させるために、搬送ライン１２によってタンクの上方で、搬送されるスキッドを垂直に移動させるためのシステム２１を備えている。

図１、図２および図３に明らかに見られるように（図３においてローラ経路１８及び１９は図示されていないが、図２において明瞭にするために、スキッドは、唯一の破線で示されている。）、垂直移動システム２１は、スキッドの突出部に対し水平かつ横になっている（それで、全体的には、入口と出口の間でのスキッドの移動方向へと）単一のモータ駆動回転シャフト２３に搭載されている。

回転軸は、好ましくは、プラットフォームの前端と後端の中間に配置され、有利には、一方向への回転を促進するために、プラットフォームの正確な中心線に対してオフセットされている。

シャフト23は、タンクの内部と外部でプラットフォームの垂直移動のために垂直に移動するように駆動される少なくとも１つの垂直支持アーム２５の下端２４に近接して突出するように順に支持されている。有利には、移動動作のために、垂直アームは適当な垂直ガイドに沿って垂直に移動するように駆動されるキャリッジ２６によって支持された上端を有する。有利には、モータ２７は、チェーンまたは歯付きベルトドライブ３０を介してモータ２９がプラットフォームの回転を実行している間、モータ２７は、チェーンや歯付きベルトドライブ２８を介してキャリッジ２６の垂直移動を実行する。有利には、モータ２９はタンクの内部に浸漬されないアーム２５の上端に配列され、チェーンドライブは、処理液とプラットフォームドライブシステムとの間で有害な接触を避けるように封止されている。

プラットフォームは、従ってシャーシを傾斜させるために、シャフト２３を中心に回転するように操作することができる。有利には、プラットフォームは、スキッド上のシャーシが上下逆になるよう回転されるまで、前記モータ駆動横軸を中心に回転するように動作させることができる。図１の破線で分かるように、この回転は、処理の品質が望まれたまたは要求されたとき、シャーシの完全な転倒をも達成するように、少なくとも１８０度が有利である。再び有利には、キャリッジ26は、タンクの横に配置され、地面に固定されている垂直支柱35に沿って移動する。

シャーシの傾きまたは転倒を可能にするために、プラットフォーム２２は、不適切な動作およびプラットフォームへのスキッドの落下を回避するようにスキッドと係合するための手段を備える。

好ましい実施形態では、これらの係合手段を形成するために、ここで説明したように、プラットフォームは、プラットフォーム上のスキッドの安定した係合のための作動位置と、それが解放される非動作位置との間で移動可能であるフック３１を備える。スキッドの係合のために、後者は、有利には、フック要素が結合された横方向に突出しているピン３２を設けてもよい。

動作位置と非動作位置との間でフックを移動させるための手段は、適切なタイミングで係合手段の制御された移動を実行し、スキッドを浸漬の前に回転した状態での浸漬の前にプラットフォームに係合させると共に、処理の終了時にスキッドを解放するように、ステーションにおいて存在している。

有利には、係合手段は、動作位置と非動作位置との間ローラユニット２０の移動により、以下に明らかにするように、動作され得る。

有利には、スキッドにおいて対応するセンタリングシート３４の内部に係合して、正しい相対的な位置決めを確実にし、プラットフォームの表面に対する平行な動きを避け、かつフックに過剰なせん断応力を加えないように、プラットフォームから垂直に突出するセンタリングピン３３も提供されている。

フックは、このようにプラットフォームと直交する方向（すなわち、センタリングピンの軸と平行な方向）においてプラットフォームとスキッドとが分離する移動のみを実行するために必要とされており、そのため簡略化されている。

図４に明らかに見られるように、フックの数は有利には４つであり、角部に近い対、およびプラットフォームの両側に配置されている。スキッドは対応する４つの横方向に突出する係合ピン３２を有している。

図２及び図３から明らかに見られるように、ローラユニット２０は、有利には搬送システムの移動通路の各側部に（すなわちシャーシの出／入りのための移動の長手方向の各側部に）側部ユニット２０ａ，２０ｂを備えるように形成されている。さらに有利には、各側部２０ａおよび２０ｂは、移動通路の搬送方向に沿って前方ローラユニット３６ａと３６ｂおよび後方ローラユニット３７ａと３７ｂとによってそれぞれ形成され、各ローラユニットは、タンクの長手方向の中心線に向けて突出して搭載され、かつ移動通路の他の側部における側部ユニットのローラに対応して面する少なくとも一対のモータ駆動移動ローラ３８を備えている。

ユニット２０のローラの回転は、有利には、適当な歯付きベルト４５を介して、各モータ４４によって行われる。

さらに図２及び図３に明らかに見られるように、ローラユニットは、前進した動作位置（図中の破線で示される）からローラ３８を変位させるように、移動可能であり、そこではスキッドのランナーがローラ条に停止し、かつスキッドが適当な周知の変位手段によって、移動通路に沿って非動作位置（図中の実線で示されている）へと後退し、そこではローラが、スキッドおよびシャーシが、障害なしに、タンクの内部での処理のために２つのローラユニットの間で、垂直に通過することを可能にするようにタンクの上方の垂直空間で自由になっている。有利には、動作位置と非動作位置との間ローラユニットの変位が各モータ４６と適当なラックドライブ４７によって行われる。

もちろん、非動作位置へとローラユニットを引き込む前に、スキッドの重量はプラットフォーム２２によって支持されていなければならない。

特に図１、図２及び図３および、より大きなスケールで図５、図６において示されるように、有利には、各ローラユニットが係止フック３１を作動させるための作動カム４０を備える。有利には、カムは、プラットフォームの回転軸と平行な軸４３を中心に回転可能に支持され、フックの動作端から横方向に突出している作動ピン４２が適正に挿入されると共に変位可能なカムスリット４１を有するプレートの形態をとる。

明らかに図５と図６との比較から明らかに見られるように、プラットフォームがローラ３８からスキッドを上昇させるとき、スキッドの自動的係合を生じさせるように動作は実行され、プラットフォームがスキッドをローラ３８上で再配置するとき、スキッドの自動的係合解除を生じさせる。

ステーションの実施形態（全体的に１１０で示される）のバリエーションを示す図７に見られるように、プラットフォーム２２を上昇させるための２つのアーム２５ａ、２５ｂが設けられていてもよく、そのアームは、プラットフォームの回転のためにシャフト２３の２つの端部に適合しており、移動通路の２つの側部上で垂直なピラー３５ａ，３５ｂに対向するとき同期方式で移動する２つのキャリッジ２６ａ，２６ｂを用いることによって、基本的にステーション１０の垂直移動システムを鏡面配置で複製する。

これは、例えば、特に重いシャーシの場合に有用であり得る。

ステーション１１０は、さらに、垂直移動システムの複製および側部ローラユニット２０ｂ（ユニット２０ａの鏡像になる）に対する結果的に明らかな変更を除いて、ステーション１１０の種々の構成要素は、当業者によって現在容易に想像し得るように、ステーション１０に対して既に述べられているものと実質的に同一であるので、より詳細には述べられていない。

ステーション（１０または１１０）の使用の間、シャーシ処理サイクルの開始時に、プラットフォームは、動作位置にあるローラユニットと共に図５に示される位置にあり、フックが開く。この状態では、プラットフォームは、（直ちに搬送ラインの走行面の下方に位置する）は、到着するスキッドのローラ上で変位を妨げない。

図５に示すように、スキッドは、プラットフォーム上の位置にあるときに、プラットフォームが上昇することが可能である（それは明らかに、図３に見られるように、それは、動作位置でローラに干渉することなく上下方向に移動することを許容する寸法を有しているため）。センタリングピン３２は、もし存在するならば、スキッド上のシート３４の内部に係合し、スキッドはプラットフォームによって上昇される。スキッドが十分に上昇させられると、作動ピン４２が完全にカムスリット４１から離脱され、図６に明らかに見られるように、スキッドは、プラットフォームによって完全にロックされ、完全に支持される。

その後、ローラユニットは、図２および図３における実線にて示されるように、その非動作位置へと後退されることができる。

従ってプラットフォームは、もし必要であれば、プラットフォームの回転と共に、プログラムされた傾斜移動（例えばよう傾斜したシャーシを直立させて浸漬するように）を有し、かつそれを完全に転倒させるように（図１に破線にて示されるように）、タンクの液体にシャーシを浸漬するように垂直に移動することができる。シャーシはまた、図2に破線で示すように、水平または垂直位置への戻されてもよく、すなわち水平または垂直へと浸漬されてもよい。また、すべてのこれらの動きの組み合わせは、シャーシからのより迅速な空気の排出と処理液の均一なコーティングを実現するために実行されてもよい。処理すべきシャーシに応じて、簡単に別の最適な移動を行うように、ステーションは適正にプログラムすることも可能である。

有利なことに、完全な転倒を可能にする形態を伴うシャーシの場合、旋廻または回転移動の間に、プラットフォームの回転軸はタンクの外側に保持されてもよい（図１に明らかに見ることができるように）。シャフトの周囲の油圧シールは、このようにしてストレスが少ないものとなる。

必要に応じて、傾斜しただけのシャーシを伴う浸漬の場合にも、シャフトの回転は、浸漬の前後にのみ実行してもよい。このようにシャフトと支持体との間の油圧シールがより単純であることが可能であり、それは、静的および非動的状態においてのみ、油圧シール作用を提供することが必要とされている。

浸漬処理工程の終了時に、それは図６に示す浮き上った位置において水平に戻るまで、プラットフォームは再び（再び、処理されているシャーシに適していると考えられるすべての回転および／または傾斜移動に）上昇させることができる。

ローラユニットは、次いで、それらの前進した動作位置へと搬送されてもよいし、各カムの内側のピン４２の同時係合の状態と、搬送ローラ上で再び制限されることなく停止するように、プラットフォームからスキッドが結果的に解放された状態とで、図５に示す位置へと再び低下してもよい。ローラの回転用モータの動作は、処理すべき新しいシャーシと次のスキッドを受信する準備ができているステーションから出口に向かってシャーシと共にスキッドを押す。

この時点で、所定の目的がどのように達成されたかは明らかである。例えば、高い柔軟性が本発明の原理に従って構成されたステーションによって達成される可能性があり、それは、浸漬、出現、液体内での位置決めの間にシャーシの移動を行うことが可能になり、それによってこれらの動きが、速度、処理品質、およびシャーシに作用する応力を最適化するために最適であることを見出す。また、ステーションは比較的単純であり、限られた寸法を有する。

明らかに、本発明の革新的な原理を適用する実施形態の上記の説明は、これらの革新的な原理の一例の方法によって提供されるものであり、したがって特許請求の範囲を限定するものとみなされてはならない。例えば、シャーシの入出は（シャーシの入出の速度の観点から不利であったとしても）、ステーションの一端だけで行われてもよい。

さらに他のシステムは、例えば、係止フック用の電動式アクチュエータの形態で、プラットフォームにスキッドをロックするために設けられてもよい。

最後に、"スキッド"は、シャーシの移動および係合を可能にする一般的な部品を指すと理解され、それは図示とは異なっていてもよく、それによって、少なくとも部分的に省略したり、あるいはシャーシ自体の一部を形成したりしても良い。

Claims (11)

1. シャーシの浸漬処理ステーションであって、
   処理液タンク（11）と、
   前記ステーションの内部および外部で複数のスキッド（１３）を、順次搬送するためのラインであって、前記スキッドは処理すべきシャーシをそれぞれ支持することを意図しており、前記搬送するラインは、スキッドを移動するためのローラユニット（２０）を備え、それは前記タンクの上方で前記スキッドを支持および移動するための動作位置と、前記タンクの内側でシャーシと共にスキッドを浸漬するための後退した非動作位置との間で移動可能であるラインと、
   前記搬送するラインによって前記タンクの上方でスキッドを垂直方向に動かすためのシステム（２１）であって、前記タンクの内部と外部で前記シャーシと共に前記スキッドを移動させるシステムと、
   前記移動システム（２１）は、前記スキッドを支持しかつ前記スキッドと係合するためのプラットフォーム（２２）を備え、それはモータ駆動される横回転シャフト（２３）を搭載し、前記シャフトは垂直支持アーム（２５）から前記垂直支持アーム（２５）の下端部に近接した位置において突出し、前記垂直アームは前記タンクの内部および外部で前記プラットフォームの垂直移動のために垂直移動できるようにモータ駆動されていることを特徴とするシャーシの浸漬処理ステーション。
2. 前記スキッド上のシャーシが転倒するよう回転されるまで、モータ駆動される前記横回転シャフトを中心に回転するように動作することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
3. 前記プラットフォームは、前記動作位置と前記非動作位置との間でローラユニットの移動によって動作されるスキッドの制御された係合のためのフック（３１）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
4. 前記プラットフォームは、プラットフォーム上のスキッドの安定した係合のための動作位置とそれが解放される非動作位置との間で移動可能なフックを備え、前記スキッドを前記プラットフォームとの係合とプラットフォームからの開放をするために、前記動作位置と非動作位置との間にフックを移動させる手段が存在していることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
5. 各ローラユニットは、前記プラットフォームが前記スキッドを前記ローラから上昇させるとき前記スキッドを自動的に係合させ、前記プラットフォームが前記ローラ上で前記スキッドを再配置するとき前記スキッドを自動的に解放させるように、各ローラユニットはフック（３１）を動作させるためのカム（４０）を備えることを特徴とする請求項４に記載のステーション。
6. フック（31）の数は４つであり、角部に近い対およびプラットフォームの両側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のステーション。
7. 前記垂直支持アームの先端に近接して配置された回転モータ（２９）に、チェーンまたは歯付きベルト駆動を介して、プラットフォームの回転のための軸（23）が運動学的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
8. 前記垂直支持アームは、タンクに沿って配置された垂直ガイドピラー（３５）に沿って移動するモータ駆動キャリッジ（２６）上の最上部に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
9. 前記ローラユニットは、搬送ラインの各側部上に側部ユニット（２０ａ，２０ｂ）を備えることを特徴とする請求項１に記載のステーション。
10. 各側部ユニットは、前記搬送ラインの搬送方向に沿って前方ローラユニット（３６ａ）と後方ローラユニット（３６ｂ）とを備え、各ローラユニットは、前記タンクの長手方向の中心線に向けて突出して支持され、かつ前記搬送ラインの他方の側部上の側部ユニットの対応するローラに面している前記スキッドを変位させるための少なくとも一対のモータ駆動ローラ（３８）を備えることを特徴とする請求項９に記載のステーション。
11. 垂直支持アームの数は、２つ（２５Ａ，２５Ｂ）であり、前記モータ駆動横回転シャフト（２３）の両端で支持されるように、プラットフォーム（２２）の側部上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステーション。

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