KR100894781B1 - 타이어 조립 드럼의 위치설정 방법, 장치 및 종방향 위치정합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동가능한 타이어 조립 드럼(120, 620)을 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 워크 스테이션(110, 610)에 정밀하게 종방향 위치정합하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 자동화 타이어 조립 시스템은 도포 드럼(112)을 구비한 하나 이상의 워크 스테이션을 포함하며, 상기 타이어 조립 드럼은 각 워크 스테이션 내외로 종방향 전방(105)으로 이동되며, 상기 방법은 워크 스테이션의 횡방향 연장가능한 부분(114, 614)의 전방향 표면(115, 615)상에 워크 스테이션 종방향 기준점(115, 615)을 제공하는 단계와, 타이어 조립 드럼의 후방향 표면(125, 625)상에 드럼 기준점(125, 625)을 제공하는 단계와, 타이어 조립 드럼이 워크 스테이션내로 이동된 후에 타이어 조립 드럼 이동을 정지시키는 단계와, 타이어 조립 드럼의 후방으로 워크 스테이션 종방향 기준점을 횡방향으로 연장하는 단계와, 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 드럼 기준점을 접촉시키도록 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시키는 단계를 포함한다. 타이어 조립 드럼은 분리될 수 있는 커플링(560, 660)으로 타이어 조립 드럼에 가요성으로 연결된 자체 추진형 운반수단(102, 602)에 의해 이동될 수 있다. 다음에, 타이어 조립 드럼은, 워크 스테이션을 타이어 조립 드럼에 결합하고, 운반수단으로부터 타이어 조립 드럼을 분리시키고 그리고 운반수단에 대해서 타이어 조립 드럼을 종방향으로 이동시킴으로써 종방향으로 후방 이동된다. 가요성 결합 수단은, 운반수단이 타이어 조립 드럼을 전방으로 이동시키는 동안에 운반수단에 대해서 타이어 조립 드럼의 횡방향 및 수직방향 이동을 제어한다.

Description

타이어 조립 드럼의 위치설정 방법, 장치 및 종방향 위치정합 장치{PRECISION LONGITUDINAL REGISTRATION OF TIRE BUILDING DRUM TO AUTOMATED TIRE BUILDING SYSTEM WORK STATION}

도 1a는 본 발명에 따른 자동화 타이어 조립 시스템(automated tire building system)(flexible manufacturing system : FMS)의 개략도,

도 1b는 본 발명에 따라 도포 드럼에 대해서 정밀하게 위치설정되어 있는 타이어 조립 드럼을 도시하는 FMS의 워크 스테이션의 사시도,

도 1c 내지 도 1e는 각각 본 발명에 따른 드럼 지지 프레임상의 타이어 조립 드럼의 측면도, 저면도 및 단부도,

도 2a는 본 발명에 따른 레일 시스템의 평면도,

도 2b는 본 발명에 따른 도 2a의 레일 시스템의 V-레일 출구 램프의 평면도,

도 2c는 본 발명에 따른 도 2a의 레일 시스템의 V-레일 입구 램프의 평면도,

도 2d는 본 발명에 따른 도 2a의 레일 시스템의 평면 레일 출구 램프의 평면도,

도 2e는 본 발명에 따른 도 2a의 레일 시스템의 평면 레일 입구 램프의 평면 도,

도 2f는 본 발명에 따른 도 2c의 2F-2F 선을 따라 취한 V-레일 입구 램프의 단면도,

도 2g는 본 발명에 따른 도 2e의 2G-2G 선을 따라 취한 평면 레일 입구 램프의 단면도,

도 2h는 본 발명에 따른 도 2e의 2H-2H 선을 따라 취한 도 2a의 레일 시스템의 평면 레일의 측면도,

도 2i는 본 발명에 따른 도 2c의 2I-2I 선을 따라 취한 도 2a의 레일 시스템의 V-레일 측면도,

도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명에 따른 평면 스케이트의 사시도, 측면도 및 저면도,

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 V-스케이트의 사시도, 측면도 및 저면도,

도 4d는 본 발명에 따른 도 4c의 4D-4D 선을 따라 취한 V-스케이트의 단면도,

도 4e는 본 발명에 따른 도 4c의 4E-4E 선을 따라 취한 V-스케이트의 단면도,

도 5a는 본 발명에 따른 폐쇄된 위치에 있는 AGV-드럼 가요성 연결부의 측면도,

도 5b는 본 발명에 따른 도 5a의 AGV-드럼 가요성 연결부의 반대측의 사시 도,

도 5c는 본 발명에 따른 개방된 위치에 있는 AGV-드럼 가요성 연결부의 측면도,

도 5d는 본 발명에 따른 도 5c의 AGV-드럼 가요성 연결부의 사시도,

도 6a는 AGV 위의 드럼 지지 프레임상의 타이어 조립 드럼의 절단 측면도로서, 타이어 조립 드럼은 워크 스테이션에 대해서 입력 서버의 전방에서 워크 스테이션에 정지되어 있는, 절단 측면도,

도 6b는 본 발명에 따른 도 6a의 장치의 AGV-드럼 가요성 연결부의 확대 상세도,

도 6c는 본 발명에 따른 도 6b의 6C-6C 화살표로 표시된 부분의 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 자동화 타이어 조립 시스템 111, 611 : 가공 축

114, 614 : 입력 서버

115, 615 : 워크 스테이션 종방향 기준점

120, 620 : 타이어 조립 드럼 125, 625 : 드럼 기준점

126, 526, 626 : 커플링 아암 127, 527, 627 : 크랭크 아암

560, 660 : 가요성 연결부 566, 666 : 캠 종동자

680 : 입력 액추에이터 아암 684 : 박스 캠 슬롯

본 발명은 자동화 타이어 조립 기계에 관한 것이며, 특히 이동가능한 타이어 조립 드럼의 종방향 위치를 자동화 타이어 조립 시스템의 워크 스테이션에 정밀하게 위치정합하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

대부분의 공압 타이어 주조물의 구성요소는 적절한 타이어 성능을 제공하기 위해서 양호한 타이어 균일성을 증진시키는 방법으로 조립되어야 한다. 예를 들면, 타이어 원주 둘레에 감겨질 때 "꾸불꾸불하게 뻗어있는" 트레드는 타이어가 작동될 때 흔들림을 야기한다. 예를 들면 한쪽으로 기운 카커스 플라이(타이어의 하나의 측면상의 코드가 다른 측면상의 것보다 길다)는 정적 불균형 및 반경방향 힘 변경을 포함한 다양한 타이어 불균일성 문제점을 야기시킬 수 있다. 예를 들면, 자오선 대칭이 아닌(예를 들면 트레드가 비드 사이에 중심설정되지 않음) 타이어는 우력 불균형, 횡방향 힘 변경 및 원뿔곡선을 포함하는 다양한 타이어 불균형 문제점을 야기시킬 것이다. 따라서, 전형적인 타이어 성능 요구조건을 충족시키기 위해서, 일반적으로 타이어 산업은 양호한 균일성을 가진 타이어를 생산하는데 상당한 관심을 갖고 있다. 일반적으로, 타이어 균일성은 반경방향으로, 횡방향으로, 원주방향으로 그리고 자오선으로 균일하고 대칭인 타이어 치수 및 중량 분포를 얻도록 고려되며, 이에 의해 정정 및 동적 균형을 포함하고, 또한 로드 휠상의 부하하에서 타이어가 작동하는 타이어 균일성 기계상에서 측정할 때 반경방향 힘 변경, 횡방향 힘 변경 및 접선방향 힘 변경을 포함하는 타이어 균일성의 측정을 위한 수용가능한 결과를 생성한다.

특정 정도의 타이어 불균일성이 사후 조립 제조시에(예를 들면 그라인딩에 의해) 및/또는 사용시에(예를 들면 타이어/휠 조립체의 림에 평형추를 가함으로써) 교정될 수 있을지라도, 가능한 한 많이 타이어 균일성을 갖게 조립되는 것이 바람직하다(그리고 대체로 보다 효율적이다). 전형적인 타이어 조립 기계는 타이어 조립 드럼을 포함하며, 타이어 구성요소는 예를 들면 내부 라이너, 하나 이상의 카커스 플라이, 선택적인 측벽 보강재 및 비드 영역 인서트(예를 들면 아펙스), 측벽, 및 비드 와이어 링(비드)을 포함하는 연속적인 층으로 상기 타이어 조립 드럼상에 권취된다. 이러한 층 형성후에, 카커스 플라이 단부는 비드 둘레에 권취되며, 타이어는 환상(toroidal) 형상으로 부풀려지고, 트레드/벨트 패키지가 도포된다. 전형적으로, 타이어 조립 드럼은 공장 바닥상의 일정한 위치에 있으며, 다양한 구성요소 층은 일정한 드럼상의 기준점에 위치정합된 기구를 이용하여 수동으로 또는 자동적으로 도포되어, 소망하는 정도의 정밀도를 가진 구성요소 위치설정을 보장한다. 기구는 일반적으로 타이어 조립 드럼을 지지하는 동일한 프레임(기계 기부)으로부터 연장되는 아암상의 안내 휠과 같은 타이어 조립 드럼에 대해서 고정된다.

본 발명은 타이어 조립 드럼이 더 이상 고정되어 있지 않지만 대신에 가요성 제조 시스템(flexible manufacturing system : FMS)내의 가공편인 경우에 발생되는 정렬 및 위치정합의 독특한 문제에 접근하는 것이며, 상기 조립 드럼은 연속적인 워크 스테이션에서 연속적인 구성요소 층을 도포하기 위해 자동화 워크 스테이션 사이에서 이동된다. 본 발명의 배경은, 정밀한 팰릿 컨베이어를 사용할 수 있게 충분히 커서, 타이어 조립 드럼이 워크 스테이션에 대해서 타이어 조립 드럼을 위치설정할 때 그 자체에 의해 충분한 정밀도를 성취할 수 없는 다른 수단에 의해 이동되는(추진되는) 너무 큰 가공편(타이어 조립 드럼)을 구비하는 FMS에 관한 것이다. 각 워크 스테이션은 워크 스테이션 타이어 조립 장치(기구)의 중심선 또는 "가공 축(working axis)"을 구비한다. 따라서, 해결해야 할 하나의 문제점은 각 워크 스테이션에서 가공 축과 타이어 조립 드럼의 축을 정밀하게 정렬시켜야 하는 것이다. 이러한 정렬은 타이어 조립 드럼 회전축의 전체 드럼 길이를 따라서 각 지점이 워크 스테이션 가공 축의 지정된 정밀한 거리내에 있게 보장하는데, 즉 이러한 정렬은 워크 스테이션 가공 축과 타이어 조립 드럼 회전을 일치시키는 것을 포함한다. 상기 제 1 문제점과 관련된 제 2 문제점은 각 워크 스테이션에 대해서 타이어 조립 드럼의 종방향 위치를 정밀하게 위치정합하는 것이다. 양 문제점의 해결책은 소망하는 정도의 정밀도를 가진 각 워크 스테이션의 기구 및 장치에 대해서 타이어 조립 드럼을 3차원 위치설정하는 것을 포함한다.

미국 특허 제 4,314,864 호(로펠러 등, 1982년)에는 타이어 조립 드럼(11)이 종방향으로 이동가능한 캐리지(12)상에 드럼 지지체(15)에 의해 장착되고, 상기 캐리지(12)는 안내로를 따라 종방향으로 이격된 복수의 작동 스테이션(A-G)을 지나 안내로(20)상에서 이동되는 타이어 조립 방법 및 장치가 개시되어 있다. 조작자의 제어하에서, 캐리지/드럼은 연속적인 타이어 조립 작업을 위해서 처음부터 끝까지 연속적으로 각 스테이션으로 이동된다. 각 작업 스테이션에 고정식으로 위치된 기계적 데이터(30)는 캐리지에 고정된 기계적 로케이터(31)를 결합하도록 제공되며, 블래더(42)는 각 연속적인 스테이션에서 기계적인 데이터와 로케이터의 결합을 야기시켜 작업 스테이션에 대해서 타이어 조립 드럼을 정밀하게 위치시키도록 선택적으로 제공된다. 최종 작업 스테이션에서 작업후에, 캐리지는 제 1 작업 스테이션으로 리턴된다. 캐리지는 조작자 플랫폼(16)에 부착되며, 캐리지는 조작자 플랫폼을 이동시키는 구동 시스템(22)에 의해서 조작자 플랫폼과 함께 종방향으로 추진되어 이동된다. 캐리지는 안내로를 형성하는 개별 트랙 또는 레일(20)을 따라 탑재되는 휠(19)상에 개별적으로 지지된다. 유사하게, 휠(21)은 지면을 따라 구르는 것으로 구동 시스템에 의해 동력이 가해진 조작자 플랫폼 아래에 제공된다. 조작자는 통상 조작자 플랫폼상에 위치되어 동력 및 시퀀스 패널 및 제어반에 쉽게 접근할 수 있게 된다. 캐리지 휠 및 레일은 궤도 레일 및 플랜지형 휠과 구성이 유사하다. 플랫폼은 다양한 작업 스테이션에서 캐리지를 정지시키도록 제어되며, 상대적인 정밀도로 제어된다. 블래더에 의해 캐리지를 하강시킬 시에, 각 작업 스테이션에 고정된 기계적 데이터와 상호결합되는 캐리지상의 기계적 로케이터를 사용함으로써 정밀한 위치설정이 이뤄진다. 기계적 데이터는 바닥에 고정된 적어도 3개의 절두원추형 도그(30)를 포함하는 것이 바람직하다. 기계적 로케이터는 캐리지의 프레임에 고정된 배향 플레이트(31)를 포함하며, 각 플레이트는 개구(33)를 구비하며, 개구의 주위는 절두원추형 도구중 하나와 맞물리도록 원추형으로 테이퍼져 있다. 도그상에 양호한 정렬로 탑재될 때 캐리지가 플랫폼을 독립적으로 이동시킬 수 있도록, 테이퍼 핀(45) 및 브래킷(53)이 사용되어 캐리지를 플랫폼에 부착시킨다. 테이퍼 핀은 캐리지상에 수직방향으로 장착되며, 감소된 직경의 긴 생크부를 구비한다. 브래킷은 조작자 플랫폼상에 장착되고, 테이퍼 핀의 원뿔 부분과 정합식으로 결합되는 수직방향 테이퍼 보어를 구비하여, 캐리지가 도그상으로 하강될 때 테이퍼 핀은 하강되고, 감소된 직경의 생크부가 브래킷의 보어내로 이동되고, 이에 의해 핀과 브래킷 사이, 그리고 그에 따라 캐리지와 플랫폼 사이의 상대 운동이 가능하게 한다. 개시된 타이어 조립 장치/방법의 취약점은, 모든 작업 스테이션에서 한번에 단지 하나의 타이어를 조립하는데 단지 하나의 타이어 조립체 드럼이 이용되며, 이들은 시퀀스를 이용하고, 다음에 다음 타이어를 개시하기 위해서 제 1 스테이션으로 리턴하도록 방향을 반전시켜야 한다는 것이다. 또한, 정밀한 위치는 도그와 배향 플레이트 사이의 표면의 활주를 포함하며, 이에 의해 마모가 유도되고, 그로 인해 유지보수를 위해 정밀한 필수 부품 교체의 손실을 야기한다.

미국 특허 제 1,309,894 호(킬본, 1919년, 본 출원인에게 양도됨)에는, 다수의 카커스 장착 유닛(5, 도 1)이 선형 "정렬된" 시리즈로 배열되며, 트래딩/스티칭 기계(12)가 시리즈의 카커스-지지 유닛의 각각과의 간헐적 교정을 위해서 트랙(7)상에 탑재되는 것이 개시되어 있다. 도 4를 참조하면, 트랙은 한쌍의 평면-상부 레일(23, 24)을 포함하며, 레일(23, 24)상에 휠(22, 18)이 탑재되며, 상기 휠(22, 18)은 종래의 도로 레일 및 휠과 유사한 레일상에 휠을 보유하도록 플랜지(28, 26)를 구비한다. 2개의 전방 휠(22)과 2개의 후방 휠(18)이 있다. 트레드 스티칭 기계는 기계가 휠 플랜지를 중심으로 회전될 수 있게 하는 크기로 된 전방 휠상의 임시 플랜지(28)에 의해서 바닥상에 탑재되도록 레일을 구르게 할 수 있다. 기계는 모든 타이어에 앞서 중심설정 위치로 쉽게 밀려지고, 그 중량은 사람 조작자는 트랙상에서 모든 타이어 트레드의 스티칭 동안에 고정되어 유지하도록 작용하며, 사람 조작자는 타이어 카커스에 대해서 기계를 중심설정하도록 포인터(58, 도 3)를 사용한다. 조작자는 타이어 카커스의 중심을 표시하고, 타이어상의 표시부와 정렬시에 포인터(58)와 기계를 배열한다.

본 발명은 자동화 타이어 조립 시스템을 통해서 이동하는 타이어 조립 드럼을 3차원으로 정밀하게 위치설정하기 위한 방법 및 장치를 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 극복하는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 타이어 조립 드럼이 3개 이상의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축을 따라 종방향으로 전방으로 이동할 때 자동화 타이어 조립 시스템의 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각을 위치설정하기 위한 방법에 있어서, 상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 워크 스테이션 종방향 기준점을 제공하는 단계와, 상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각상에 드럼 기준점을 제공하는 단계와, 상기 3개 이상의 워크 스테이션중 하나내의 종방향 전방으로 상기 타이어 조립 드럼의 각각을 이동시키는 단계와, 상기 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점을 지나 종방향 전방으로 이동된 후에 각 워크 스테이션내의 각 타이어 조립 드럼을 정지시키는 단계와, 상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 각 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시켜서 각 타이어 조립 드럼을 그 각 워크 스테이션내에 종방향으로 정밀하게 위치설정하는 단계를 포함하는 타이어 조립 드럼의 위치설정 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 방법은 타이어 조립 드럼을 작동시키기 위해서 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 위치된 입력 서버의 표면상에 3개 이상의 워크 스테이션의 각각의 워크 스테이션 종방향 기준점을 제공하는 단계와, 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 표면상에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 드럼 기준점을 제공하는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 가공 축을 가로질러 외측의 통상 후퇴된 위치로부터 워크 스테이션에 위치된 타이어 조립 드럼에 입력 서버를 결합하기 위한 위치까지 워크 스테이션의 각각에 있는 3개 이상의 입력 서버를 이동시키는 단계와, 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시키기 위해 입력 서버를 이용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 방법은 자체추진형 운반수단으로 각 타이어 조립 드럼을 독립적으로 이동시키는 단계와, 분리될 수 있는 커플링으로 운반수단중 하나에 각 타이어 조립 드럼을 가요성으로 연결시키는 단계를 더 포함한다. 바람직하게, 각 타이어 조립 드럼은, 타이어 조립 드럼에 워크 스테이션을 결합시키는 단계와, 운반수단으로부터 타이어 조립 드럼을 분리시키는 단계와, 운반수단에 대해서 타이어 조립 드럼을 종방향으로 이동시키는 단계에 의해서 종방향 후방으로 이동된다. 바람직하게, 후방 이동 수단은 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 드럼 기준점을 유지하는데 사용된다. 바람직하게, 타이어 조립 드럼은 가요성 결합 수단으로 운반수단에 결합되며, 상기 가요성 결합 수단은, 운반수단이 타이어 조립 드럼을 이동시키는 동안에 운반수단에 대해서 타이어 조립 드럼의 횡방향 및 수직방향 이동을 제어한다.

본 발명에 따르면, 타이어 조립 드럼이 3개 이상의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축을 따라 종방향으로 전방으로 이동할 때 자동화 타이어 조립 시스템의 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각을 위치설정하기 위한 장치에 있어서, 상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 있는 워크 스테이션 종방향 기준점과, 상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각상에 있는 드럼 기준점과, 상기 3개 이상의 워크 스테이션중 하나내의 종방향 전방으로 상기 타이어 조립 드럼의 각각을 이동시키는 수단과, 상기 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점을 지나 종방향 전방으로 이동된 후에 각 워크 스테이션내의 각 타이어 조립 드럼을 정지시키는 수단과, 상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 각 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시켜서 각 타이어 조립 드럼을 그 각 워크 스테이션내에 종방향으로 정밀하게 위치설정하는 수단을 포함하는 타이어 조립 드럼 위치설정 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 장치는 상기 타이어 조립 드럼을 작동시키기 위해 상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 위치된 입력 서버 수단과, 상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각의 워크 스테이션 종방향 기준점을 그 위에 구비한 상기 입력 서버 수단의 표면과, 상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 드럼 기준점을 그 위에 구비한 상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 표면을 더 포함하다. 또한, 상기 장치는 가공 축을 가로질러 외측의 통상 후퇴된 위치로부터 워크 스테이션에 위치된 타이어 조립 드럼에 입력 서버를 결합하기 위한 위치까지 워크 스테이션의 각각에 있는 3개 이상의 입력 서버를 이동시키기 위한 수단과, 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시키기 위해 입력 서버를 이용하는 수단을 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 장치는 각 타이어 조립 드럼을 전방으로 독립적으로 이동시키는 수단과, 분리될 수 있는 커플링으로 전방 이동 수단중 각각 하나에 각 타이어 조립 드럼을 가요성으로 연결시키는 수단을 더 포함한다. 또한, 상기 장치는 타이어 조립 드럼에 워크 스테이션을 결합시키는 수단과, 전방 이동 수단중 각각 하나로부터 타이어 조립 드럼을 분리시키는 수단과, 전방 이동 수단중 각각 하나에 대해서 타이어 조립 드럼을 종방향으로 이동시키는 수단을 더 포함한다. 바람직하게, 상기 장치는 워크 스테이션 종방향 기준점을 향해 드럼 기준점을 유지하기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게, 가요성 연결 수단은 전방 이동 수단의 각각 하나에 대해서 타이어 조립 드럼의 횡방향 및 수직방향 이동을 제어한다.

본 발명에 따르면, 이동가능한 타이어 조립 드럼을 자동화 타이어 조립 시스템의 워크 스테이션에 종방향 위치정합하기 위한 장치로서, 상기 자동화 타이어 조립 시스템이 하나 이상의 워크 스테이션과, 복수의 타이어 조립 드럼을 포함하며, 상기 각 타이어 조립 드럼이 각 워크 스테이션 내외로 종방향 전방으로 독립적으로 이동되는, 타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합 장치에 있어서, 상기 타이어 조립 드럼과 정합시키고 작동시키기 위해 상기 워크 스테이션에 위치된 입력 서버와, 상기 입력 서버의 전방향 표면상에 있는 워크 스테이션 종방향 기준점과, 상기 이동가능한 타이어 조립 드럼의 후방향 표면상에 있는 드럼 기준점과, 상기 타이어 조립 드럼의 후방에서 상기 입력 서버를 횡방향으로 연장시키기 위한 수단과, 상기 타이어 조립 드럼에 가요성으로 부착되고, 그 자유 단부에 캠 종동자를 구비하고 있는 가요성 연결부와, 상기 입력 서버에 회전가능하게 부착된 입력 액추에이터 아암과, 상기 캠 종동자와 결합시키기 위한 것으로 입력 액추에이터 아암내에 있는 박스 캠 슬롯과, 상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 상기 드럼 기준점을 접촉시키도록 종방향 후방으로 타이어 조립 드럼을 이동시키기 위해 캠 종동자와 결합시킨 후에 상기 입력 액추에이터 아암을 회전시키기 위한 수단을 포함하는 타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 가요성 연결부가 상기 타이어 조립 드럼과 상기 캠 종동자 사이에 회전가능하게 연결된 커플링 아암과, 상기 크랭크 아암이 캠 종동자와 타이어 조립 드럼 연결부 사이에 위치된 커플링 아암의 일부분에 회전가능하게 연결되도록, 상기 커플링 아암과 독립적으로 전방으로 이동하는 수단 사이에 회전가능하게 연결된 크랭크 아암을 더 포함한다. 또한, 자체 추진형 운반수단은 타이어 조립 드럼을 위한 독립적인 전방 이동 수단을 제공하며, 상기 가요성 연결부는 운반수단에 부착되며, 가요성 연결부는 타이어 조립 드럼을 독립적으로 이동시키기 위해서 운반수단에 타이어 조립 드럼을 연결하는 폐쇄 위치를 구비하며, 타이어 조립 드럼이 운반수단에 대해서 종방향으로 이동되게 허용하도록 운반수단으로부터 타이어 조립 드럼을 분리하는 개방 위치를 구비한다. 또한, 가요성 연결부는, 가요성 연결부가 폐쇄된 경우 운반수단에 의해 부여된 전방 이동 힘의 수직방향 힘 성분에 반작용하도록 위치된 정지 아암 및 높이 조정 나사와, 가요성 연결부가 폐쇄된 경우 가요성 연결부상에 부여된 전방 이동 힘이 가요성 연결부가 폐쇄되어 유지되게 하도록 치수 및 각도를 포함한다. 또한, 박스 캠 슬롯의 길이는 워크 스테이션내의 상이한 종방향 위치의 특정 범위에서 운반수단이 정지되는 경우 캠 종동자와 연결될 수 있게 하도록 제공된다. 또한, 크랭크 아암과, 이 크랭크 아암을 운반수단에 회전가능하게 연결하는 브래킷 사이의 간극은 운반수단에 대해서 타이어 조립 드럼의 제어된 횡방향 운동을 허용하도록 제공된다.

특히, 본 발명은 동일자로 출원되고 변리사 서류 변호가 DN2001166USA이며 "가요성 제조 시스템에서의 타이어 제조 방법"이란 명칭의 미국 특허 출원에 개시된 바와 같은 복수의 타이어 카커스를 동시에 조립하는 시스템과 관련하여 유용하다. 설명된 방법은 일반적으로 적어도 3개 그리고 10개까지의 워크 스테이션의 시퀀스를 설정하는 단계와, 적어도 3개의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축을 따라 적어도 3개의 분리된 타이어 조립 드럼을 전진시키는 단계와, 각 워크 스테이션에서 타이어 조립 드럼에 하나 이상의 타이어 구성요소를 부착하는 단계로 구성되는 타이어 조립 단계를 포함한다. 다음에, 결과적인 생(green) 타이어 카커스는 마지막 워크 스테이션에서 제거된다. 마지막으로, 생 카커스가 제 1 워크 스테이션으로 제거된 후에 타이어 조립 드럼은 마지막 워크 스테이션으로부터 전진된다. 타이어 조립 드럼은 가공 축을 따라 각각 독립적으로 전진된다. 분리된 타이어 조립 드럼 각각은 가공 축을 따라 전진되어, 분리된 타이어 조립 드럼의 회전축은 가공 축과 정렬된다. 복수의 분리된(즉, 독립적으로 이동가능하며, 서로 결합되지 않음) 타이어 조립 드럼은 자체 추진형 장치에 의해 가공 축을 따라 실질적으로 동시에 전진될 수 있으며, 상기 자체 추진형 장치에 의해 타이어 조립 드럼은 하나의 워크 스테이션에서 다른 워크 스테이션으로 장착된다. 타이어 조립 드럼이 가공 축을 따라 전진됨으로서, 조립 드럼을 통과하는 회전축은 일정한 소정 높이 및 위치에서 그리고 가공 축과 평행한 정렬 상태로 유지된다. 입력 서버는 타이어 조립 드럼을 위한 각 워크 스테이션에 위치된다. 일정한 소정의 높이 및 위치에서 그리고 가공 축과 평행한 정렬 상태로 조립 드럼을 통과하는 회전축을 유지하면서 입력 서버는 조립 드럼에 결합된다. 각 워크 스테이션에서 입력 서버는 가공 축을 가로질러 외측으로 그 통상 후퇴된 위치로부터 그 타이어 조립 드럼에 결합될 위치까지 이동된다. 다음에, 조립 드럼은 타이어 구성요소가 조립 드럼에 부착된 후에 입력 서버로부터 분리된다. 다음에, 각 워크 스테이션에서 입력 서버는 현재 분리된 타이어 조립 드럼이 다음 워크 스테이션으로 전진하기 전에 그 통상 후퇴된 위치로 후퇴된다. 각 워크 스테이션에서 타이어 조립 드럼에 하나 이상의 타이어 구성요소를 부착하는 단계는 일정한 소정의 높이 및 위치에서 그리고 가공 축과 평행하게 정렬된 상태에서 조립 드럼을 통과하는 회전축을 유지하면서 타이어 조립 드럼에 타이어 구성요소를 부착하는 단계를 포함한다. 이것은 타이어 구성요소를 조립 드럼에 부착하기 위한 각 워크 스테이션에 하나 이상의 도포 드럼을 제공함으로써 성취된다. 도포 드럼은, 가공 축으로부터 떨어진 통상의 후퇴된 위치로부터, 일정한 소정의 높이 및 위치에서 그리고 가공 축과 평행하게 정렬된 상태에서 조립 드럼을 통과하는 회전축을 유지하면서 조립 드럼에 부착될 수 있는 위치까지 이동된다. 다음에, 도포 드럼은 타이어 조립 드럼이 다음 워크 스테이션으로 전진하기 전에 통상적으로 후퇴된 위치로 각 워크 스테이션에서 후퇴된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 하기의 설명을 참조하면 명확해진다.

이제 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하며, 그 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 도면은 설명을 위한 것이지 제한하는 것이 아니다. 본 발명은 바람직한 실시예의 배경에 대체로 설명되어 있지만, 본 발명의 영역 및 정신은 이들 특정 실시예에 의해 제한되지 않는다.

도면중 선택된 하나에서의 특정 요소는 설명의 명확성을 위해서 일정비율로 도시되지 않을 수 있다. 필요하다면 도시된 단면도는 "절취" 또는 "근시" 단면도의 형태일 수 있으며, 도시 명료함을 위해서 실제 단면도에서 볼 수 있는 특정 음영선을 생략했다.

전형적으로 도면의 요소는 하기와 같이 참조부호가 병기되었다. 참조부호중 가장 중요한 숫자(100 단위)가 도면부호에 대응한다. 전형적으로 도 1의 요소는 100에서 199의 범위로 참조부호로 표시되었다. 전형적으로 도 2의 요소는 200에서 299의 범위로 참조부호로 표시되었다. 도면을 통해 유사한 요소는 유사한 참조부호로 간주될 수 있다. 예를 들면 하나의 도면에서 요소(199)는 다른 도면에서의 요소(299)와 유사하고 동일할 수도 있다. 도면의 요소는 유사한 요소(동일한 것을 포함함)가 단일 도면에서 유사한 참조부호로 표시될 수 있도록 참조부호가 표시될 수 있다. 예를 들면, 종합적으로 199로 간주될 수 있는 복수의 요소의 각각은 개별적으로 199a, 199b, 199c 등으로 표시될 수 있다. 또는 관련이 있지만 변형된 요소는 동일한 참조부호를 갖지만 프라임으로 구별되어 있다. 예를 들면 109, 109', 109"는 몇몇 방법에서 유사하거나 관련이 있는 3개의 상이한 요소이지만, 예를 들면 정적 불균형을 가진 타이어는 109이며, 동일한 디자인이지만 이중 불균형을 가진 상이한 타이어는 109'로 상당히 차이가 있다. 필요하다면 동일하거나 상이한 도면에서 유사한 요소 사이의 이러한 관계는 적용된다면 특허청구범위 및 요약서를 포함한 명세서 전반에 걸쳐서 표시될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예의 구조, 작동 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 취한 하기의 상세한 설명을 읽으면 더 명확해질 것이다.

본 발명은, 타이어 조립 드럼이 하나 이상의 워크 스테이션을 구비하는 자동화 타이어 조립 시스템(automated tire building system)(FMS 또는 가요성 제조 시스템)에 이동 작업편을 포함하고 그리고 타이어 조립 드럼이 각 워크 스테이션 내외로 이동(추진)되는 경우에, 워크 스테이션의 기구("도포 드럼"과 같은 타이어 조립 장치)에 대해서 타이어 조립 드럼을 정밀하게 위치설정하는 것에 관한 것이다. 각 워크 스테이션의 도포 드럼은 가공 축에 대해 수직방향으로 그리고 수평방향으로 경사져 있으며, 가공 축을 따라 종방향으로 연장되어 있으며, 상기 가공 축은 바람직하게 처음부터 마지막까지 시퀀스로 하나 이상의 워크 스테이션 모두를 통해 선형으로 연장되어 있으며, 제 1 타이어 조립 작업은 제 1 워크 스테이션에서 실행되며, 마지막 타이어 조립 작업은 마지막 워크 스테이션에서 실행된다. 따라서, 각 워크 스테이션에서의 타이어 조립 드럼의 정밀하게 위치설정하는 것은, 각 워크 스테이션에서 가공 축에 대해서 타이어 조립 드럼의 축을 정밀하게 정렬시키고, 다음에 각 워크 스테이션에서 대응하는 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 타이어 조립 드럼 종방향 기준점을 정밀하게 위치설정함으로써 성취될 수 있다. 전형적으로, 타이어 조립 드럼은 정밀한 팰릿 컨베이어를 사용하기에는 너무 크며, 바람직한 실시예에 있어서 타이어 조립 드럼은 플랜트 바닥상에서 휠에 탑재된 자가동력형 운반수단에 의해 이동된다. 운반수단은 그 자체에 의해 워크 스테이션 도포 드럼에 대해서 타이어 조립 드럼을 충분한 정밀도로 위치설정하는 것은 불가능하기 때문에, 본 발명은 타이어 조립 드럼의 정밀한 위치설정을 위한 추가적인 방법 및 수단이 필요하다.

도 1a는 본 발명의 위치설정 방법 및 수단을 구현하는 타이어 조립 시스템(FMS)(100)의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 복수의 자가동력형 자동화 안내 운반수단(automated guided vehicles : AGV)(102a 내지 102e : 종합적으로 "102"로 함)은 화살표(105)로 도시된 방향에서 복수의 워크 스테이션(110a 내지 110d : 종합적으로 "110"으로 함)을 통해 대응하는 타이어 조립 드럼(120a 내지 120e : 종합적으로 "120"으로 함)을 이동시킨다. AGV(102)는, 제 1 워크 스테이션(110a)으로부터 마지막 워크 스테이션(110d)까지 워크 스테이션(110)을 통해 통과하고, 다음에 제 1 워크 스테이션(110a)으로 다시 접속되는 전체 경로로서, 도 1a에 도시된 바와 같이 플랜트 바닥에 매립된 안내 와이어(104)에 의해 결정된 경로를 추종한다. 워크 스테이션(110)은 공동 선형 가공 축(111)에 정렬되고 축(111)을 따라 이격되어 있으며, AGV 안내 와이어(104)는 가공 축(111)에 대체로 평행하며, 안내 와이어(104)는 워크 스테이션(110)을 통해 통과된다. 또한, 레일 시스템(130)은 가공 축(111)에 평행하고, 워크 스테이션(110)을 통해 통과되며, 상기 레일 시스템(130)은 V-레일(131)[가공 축(111)에 정밀하게 평행함], 평면 레일(132)[가공 축(111)에 대략 평행함], V-레일 입구 램프(133), V-레일 출구 램프(135), 평면 레일 입구 램프(134) 및 평면 레일 출구 램프(136)를 포함한다. 각 워크 스테이션(110)은 하나 이상의 도포 드럼(112a 내지 112g : 종합적으로 "112"로 함), 하나 이상의 공급 릴(113a 내지 113g : 종합적으로 "113"으로 함) 및 입력 서버(114a 내지 114d : 종합적으로 "114"로 함)를 포함한다. 도포 드럼(112)은 가공 축(111)에 수직방향으로 그리고 수평방향으로 정밀하게 정렬되며, 예를 들면 입력 서버(114)의 전방 표면상에서 각 워크 스테이션(110)을 위해 설정된 워크 스테이션 종방향 기준점(115a 내지 115d : 종합적으로 "115"로 함)에 대해서 가공 축(111)을 따라 종방향으로 위치설정된다. 안내 와이어(104)를 추종하도록 자가동력형이고 자동화되어 있을지라도, AGV(102)는 또한 예를 들면 무선 신호 및/또는 근거리 스위치에 의해 외부 제어가 가해지며, 이에 의해 AGV(102)는 다음 워크 스테이션(110)으로 진행하기 전에 적당한 정도의 시간 동안 각 워크 스테이션(110)에서 정지되도록 제어될 수 있다.

타이어 조립 FMS(100)에 대한 작동의 예시적인 시퀀스는 생 타이어 카커스가 조립되는 것과 같이 이뤄진다. 생 타이어 카커스 조립 공정의 제 1 단계에 있어서, AGV(102a)는 빈 타이어 조립 드럼(120a)을 제 1 워크 스테이션(110a)으로 이동하고, 제 1 워크 스테이션(110a)내의 소망의 정지 지점에서 대략 정지한다. 입력 서버(114a)는 타이어 조립 드럼(120a)의 후방의 위치로 횡방향으로[화살표(107)의 방향에서] 연장되고, 타이어 조립 드럼(120a)에 결합되는 동시에 AGV(102a)로부터 타이어 조립 드럼(120a)을 분리시키고, 드럼 기준점(125)(도 1c에 도시됨)을 워크 스테이션 종방향 기준점(115a)에 접촉시킴으로써 정밀한 종방향 위치로 타이어 조립 드럼(120a)을 이동시킨다. 동시에, 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이, 타이어 조립 드럼(120a)은 레일 시스템(130)에 의해 가공 축(111)과 정밀하게 정렬되며, 이에 의해 제 1 워크 스테이션(110a)의 도포 드럼(112a, 112e)에 대해서 타이어 조립 드럼(120a)의 3차원의 정밀한 위치설정을 제공한다. 이제 도포 드럼(112)은 그들의 공급 릴(113)로부터 성분을 뽑아내서 타이어 성분의 제 1 층을 도포할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 동력 및 제어 신호는 입력 서버(114)에 의해 타이어 조립 드럼(120)으로 그리고 드럼(120)으로부터 연통된다. 예를 들면 하나의 내부 라이너는 공급 릴(113e)로부터 당겨지고 도포 드럼(112e)에 의해 도포되며, 한쌍의 토 가드(toe guard)는 (2중) 공급 릴(113a)로부터 당겨지고 도포 드럼(112a)에 의해 도포된다. 도포 공정이 워크 스테이션(110a)에서 완료된 경우, 입력 서버(114a)는 타이어 조립 드럼(120a)을 해제하고, 이것을 AGV(102a)로 재결합하고, AGV(102) 및 타이어 조립 드럼(120)의 경로에서 깨끗한 위치로 후퇴시키며, 이에 의해 AGV(102a)가 타이어 조립 드럼(120a)을 다음 워크 스테이션(110b)으로 이동시킬 수 있게 한다. 경로를 깨끗하게 하기 위해서, 워크 스테이션(110)에 존재하는 모든 AGV(102)는 대략 동시에 이동되지만, 함께 연결되지는 않는다. 생 타이어 카커스 조립 공정의 다음 단계에 있어서, AGV(102a)는 타이어 조립 드럼(120a)을 제 2 워크 스테이션(110b)으로 이동시키는 반면에, 제 1 워크 스테이션(110a)에 대해서 설명한 것과 유사한 작동이 실행되며, 이에 의해 제 2 워크 스테이션(110b)의 공급 릴(113b, 113f)로부터의 타이어 카커스 성분을 더 도포한다. 대략 동시에, AGV(102e)는 빈 타이어 조립 드럼(120e)을 제 1 타이어 카커스 성분의 도포를 위한 제 1 워크 스테이션(110a)으로 이동시킨다. 상기 단계들은 AGV(102)가 시퀀스로 모든 워크 스테이션(110)을 통해 타이어 조립 드럼(120)을 이동시킬 때 반복되어, 타이어 카커스 성분은 타이어 조립 드럼(120)상에 그들의 적절한 시퀀스로 도포된다. 최종 워크 스테이션(110d)에서의 성분의 도포 완료후에, 조립된 생 타이어 카커스는 차후의 타이어 제조 스테이지(도시하지 않음)에서 추가 처리를 위해 타이어 조립 드럼(120)으로부터 제거되며, 그에 따라 타이어 조립 드럼(120e)은 빈 상태로 되어 AGV(102e)에 의해 안내 와이어(104)의 경로 둘레로 다시 이동될 수 있어서, 제 1 워크 스테이션(110a)에서의 다른 생 타이어 카커스 조립 공정을 시작하도록 준비된다. 내측 비드 와이어 링이 조립된 생 타이어 카커스를 제거한 후에는 항상 빈 타이어 조립 드럼(120e)에, 최종 워크 스테이션(110d)의 카커스 제거 작업의 일부분으로서 편리하게 도포될 수 있다.

도 1b는 도포 드럼(112)(부분적으로 단면으로 도시됨)에 대해서 정밀하게 위치설정되어 있는 타이어 조립 드럼(120)을 구비한 워크 스테이션(110)을 도시한 것이다. 입력 서버(114)가 타이어 조립 드럼(120)으로 연장 및 연결되어, 타이어 조립 드럼(120)에 대한 정밀한 종방향 위치를 설정한다. 타이어 조립 드럼(120)은 드럼 지지 프레임(122)에 의해 지지되며, 상기 프레임(122)은 AGV(102) 위에 탑재된다. V-레일(131) 및 평면 레일(132)을 포함하는 레일 시스템(130)의 일부분은 드럼 지지 프레임(122)의 바닥에 부착된 스케이트[하나의 평면 스케이트(140)가 도면에서 보임]를 통해서 타이어 조립 드럼(120)을 지지 및 정렬하며, 이에 의해 가공 축(111)과 타이어 조립 드럼(120)을 정밀하게 정렬시키는데, 즉 타이어 조립 드럼(120)의 회전축(121)(또한 도 1e에 도시됨)이 가공 축(111)과 정밀하게 일치하게 되는 것으로 도시되어 있다.

도 1c 내지 도 1e는 각각 중요한 구성요소가 그 위에 부착된 드럼 지지 프레임(122)의 측면도, 저면도 및 배면도이다. 참고로, AGV(102)는 도 1c 및 도 1e에서 점선으로 도시되어 있으며, V-레일(131) 및 평면 레일(132)의 단면이 도 1e에 도시되어 있다. 타이어 조립 드럼(120)은 드럼 지지프레임(122)에 캔틸레버 장착되어, 타이어 비드와 같은 완전한 링이 타이어 조립 동안에 도포되게 하며, 또한 완성된 생 타이어 카커스가 제거되게 허용한다. 타이어 조립 드럼(120)은 타이어 조립 드럼(120)과 드럼 지지 프레임(122) 사이의 하나 이상의 베어링(도시하지 않음)에서 회전하는 중심 회전축(121)을 중심으로 회전가능하다.

드럼 기준점(125)은 타이어 조립 드럼(120)의 후방 접촉 단부 표면이지만, 타이어 조립 드럼(120) 또는 드럼 지지 프레임(122)상의 모든 고정점일 수 있다. 드럼과 프레임 사이의 지지 결합부에서 "플레이(play)"의 가능으로 인해서, 도시된 바와 같이 드럼 기준점(125)을 타이어 조립 드럼(120)의 강성 부분으로서 제조하여, 타이어 조립 드럼(120)의 종방향 위치설정시의 최선의 정밀도를 성취하는 것이 바람직하다. 커플링 아암(126)은 드럼 지지 프레임(122)의 후방 단부에 부착되며, 입력 서버(114)에 의해서 드럼 기준점(125)을 워크 스테이션(110)의 워크 스테이션 종방향 기준점(115)(도 1a 참조)과 결합시켜서 타이어 조립 드럼(120)을 정밀한 종방향 위치로 이동시키는데 사용된다. 또한, 커플링 아암(126)은 크랭크 아암(127)을 거쳐서 AGV(102)에 가요성으로 부착되며, 그에 따라 드럼 지지 프레임(122)이 AGV(102)의 상부에 직접 탑재되지 않는 경우에도, 즉 타이어 조립 드럼(120)이 레일 시스템(130)상에 탑재되는 경우에도 드럼 지지 프레임(122)과, 그에 따른 타이어 조립 드럼(120)을 이동시키기 위한 AGV용 수단을 제공한다. 한편, 레일 시스템(130)상에 탑재되지 않는 경우에, 드럼 지지 프레임(122)은 한쌍의 롤러(123)와, AGV(102)의 상부에 탑재되는 경우 롤러를 지지하기 위한 한쌍의 패드(124)를 구비하고 있다. 드럼 지지 프레임(122)과 AGV(102) 사이에 있는 것으로, 커플링 아암(126) 및 크랭크 아암(127)에 의해 제공되는 가요성 결합부(126/127)는 AGV(102)가 드럼 지지 프레임(122)[그에 따라 타이어 조립 드럼(120)]을 이동시킬 수 있게 하는 동시에 타이어 조립 드럼(120)이 가공 축(111)과 정밀한 정렬을 위해서 레일 시스템(130)에 의해서 상승, 하강 및 횡방향으로 이동될 때 AGV(102)에 대한 드럼 지지 프레임(122)의 제한된 이동을 허용하며, 또한 정밀한 종방향 위치설정을 위해서 일시적인 분리가 가능하게 한다.

가공 축(111)과 타이어 조립 드럼(120)의 정밀한 정렬이 가능하게 하기 위해서, 각각 레일 시스템(130)의 레일(132, 131)상에 탑재되도록 설계된 각 베어링 롤러(144, 154)를 구비한 스케이트(140, 150)는 드럼 지지 프레임(122)의 하부면에 부착되어 있다. 드럼 지지 프레임(122)의 각 측면상에서 하나는 전방에 그리고 하나는 후방에 있는 2개의 스케이트는 타이어 조립 드럼의 전체 길이에 걸쳐서 회전축(121)의 정렬을 보장한다. 이것은 비록 다중 베어링 롤러가 스케이트(140, 150)에 사용되어 드럼 지지 프레임(122) 및 부착물의 중량을 적절하게 지지할 수 있을지라도, 정밀한 정렬을 위해 충분한 최소 정렬을 위해서는 드럼 지지 프레임(122)의 V-레일 측면상의 2쌍의 V-장착 베어링 롤러(154)와, 드럼 지지 프레임(122)의 평면 레일 측면상의 단일 평면 베어링 롤러(144)를 포함해야 한다. 적절한 3각 지지 뿐만 아니라 적절한 위치설정 제어를 제공하기 위해서, 2쌍의 V-장착 베어링 롤러(154)는 멀리 이격되고(하나 이상의 스케이트에서), 바람직하게 드럼 지지 프레임(122)의 전방 단부 및 후방 단부에 근접한 도 1d의 V-스케이트(150)에 대해 도시된 바와 같이 탑재되어야 하며, 바람직하게 단일 평면 베어링 롤러(144)는 드럼 지지 프레임(122)의 대향 측면의 전후 중간에 근접하게 탑재되어야 한다. 특히 스케이트(140, 150) 및 레일(131, 132) 설계에 대해서 후술하는 설명과 관련하여, 적당하게 설계된 V-레일(131)상에 탑재된 2쌍의 적절하게 탑재된 V-장착 베어링 롤러(154)는 수평 평면에 정렬을 제공하며, 적당한 높이로 위치설정된 평면 레일(132)상에 탑재되는 단일 평면 베어링 롤러(144)는 수직방향 평면내에 정렬을 제공하며, V-레일(131)상에 탑재되는 2쌍의 V-장착 베어링 롤러(154)와, 평면 레일(132)상에 탑재되는 단일 평면 베어링 롤러(144)로 구성되는 3각 구성은 드럼 지지 프레임(122)의 안정된 3각 지지를 제공한다(적당한 기부 영역대 높이 비율을 보장한다).

가공 축에 대한 타이어 조립 드럼의 정렬

도 2a는 레일 시스템(230)[참조부호(130)와 비교]을 도시한 것이며, 도 2b 내지 도 2i는 레일 시스템(230)의 특징을 다른 도면으로 도시한 것이다. 레일 시스템(230)은 V-레일(231)[참조부호(131)와 비교] 및 평면 레일(232)[참조부호(132)와 비교]을 포함하며, 이들 레일(231, 232)은 대략 평행하며, 레일(231, 232) 사이를 통과해야 하는 AGV(102)(도 1e 참조)의 폭("Wv")을 수용할 정도로 충분히 큰 폭("Wr")으로 이격되어 있다. 상술한 바와 같이, 지지 표면(예를 들면 플랜트 바닥)에 적절히 고정된 경우에, 레일 시스템(230)은 FMS(100)의 워크 스테이션(110)을 통해 통과되고, V-레일(231)은 가공 축(111)에 정밀하게 평행하며, 평면 레일(232)은 V-레일(231)에 대략 평행하며, 레일(231, 232)의 높이는, 각기 레일(231, 232)상에 탑재되는 부착 스케이트(150, 140)를 구비하는 드럼 지지 프레임(122)에 의해 지지되는 경우에 타이어 조립 드럼(120)의 정밀한 정렬을 제공하도록 조정된다. 스케이트(150, 140)는 각각 레일(231, 232)의 상부 표면(291, 292)상에 탑재되기 때문에, 상부 탑재(즉, 지지) 표면(291, 292)은 상술한 평행과 조정된 높이가 요구되는 것을 이해해야 한다. 활주 마모를 회피하기 위해서, 평면 레일(232)은 V-레일(231)과 가능한 한 거의 평행하게 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 레일 시스템(230)은 V-레일 입구 램프(233)[참조부호(133)와 비교], V-레일 출구 램프(235)[참조부호(135)와 비교], 평면 레일 입구 램프(234)[참조부호(134)와 비교] 및 평면 레일 출구 램프(236)[참조부호(136)와 비교]를 포함한다. 각 레일(231, 232)은 단일 길이의 강 또는 다른 적당한 재료가 바람직하지만, 적당하게 선형이며 부드러운 표면으로 될 공지된 수단에 의해 조합된 보다 짧은 길이로 구성될 수 있다. 기부 플레이트(239a, 239b)는 선택적으로 레일(231, 232) 및 램프(233, 234, 235, 236)(예를 들면 나사에 의해서)에 고정되어, 예를 들면 보다 넓은 기부, 특정 강도, 바닥 부착을 위한 편리한 플랜지, 레일 시스템(230)의 모든 다양한 부분을 함께 유지하기 위한 수단 등을 제공한다. 각 기부 플레이트(239a, 239b)는 단일 길이의 강 또는 다른 적당한 재료가 바람직하지만, 최종 조인트가 레일 시스템(230)의 다른 다양한 부분의 조인트와 일치하지 않게 하는 방법으로 바람직하게 조합된 보다 짧은 길이로 구성될 수 있다.

도 2g의 단면도를 참조하면, 평면 레일(232)은, 날카로운 코너를 회피하도록 길다란 에지가 경사지거나 둥글게 될 수 있을지라도, 폭을 가로질러 그리고 단부로부터 단부까지 연속적으로 연장되는 실질적으로 선형이고, 경사지고, 수평방향 그리고 "평면" 상부 표면(292)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 바람직하게, 평면 레일(232)은 단일 길이의 강 또는 다른 적당한 재료가 바람직하지만, 최종 조인트가 레일 시스템(230)의 다른 다양한 부분[예를 들면 기부 플레이트(239b)]의 조인트와 일치하지 않게 하고 그리고 조인트가 평면 레일(232)의 평면 상부 표면(292)내에 어떠한 불규칙부를 유도하지 않게 하는 방법으로 바람직하게 조합된 보다 짧은 길이로 구성될 수 있다. 도 2a, 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 평면 레일(232)의 입구 단부는 상부 표면(292)내에 불규칙부가 없이 조인트에서 평면 레일 입구 램프(234)와 결합되고, 평면 레일(232)의 출구 단부는 상부 표면(292)내에 불규칙부가 없이 조인트에서 평면 레일 출구 램프(236)와 결합된다.

도 2f의 단면도를 참조하면, V-레일(231)은 단부에서 단부까지 연속적으로 연장되는 실질적으로 선형이고 절두원추형의 반전된 V자 형상 상부 표면(291/293)을 구비한 것으로 도시되어 있다. 반전된 V자 형상의 2개의 측면 상부 표면(291)(291a, 291b)은 수직방향에 동일한 각도(θ)를 갖고 있고, 상기 각도(θ)는 45°가 바람직하며, V-스케이트(150)의 중량에 대한 V-레일(231)의 반작용력은 지지를 위해 동일하게 상방 그리고 정렬을 위해 횡방향으로 배향된다. 반전된 V자 형상의 정점은 충분히 절두원추형으로 되어서, 후술하게 되는 바와 같이 V-스케이트(150)상에 존재하는 평면 롤러를 위한 간극을 제공하는 평면 표면(293)을 형성한다. V-레일(231)은 단일 길이의 강 또는 다른 적당한 재료가 바람직하지만, 최종 조인트가 레일 시스템(230)의 다른 다양한 부분[예를 들면 기부 플레이트(239a)]의 조인트와 일치하지 않게 하고 그리고 조인트가 V-레일(231)의 상부 표면(291/293)내에 어떠한 불규칙부를 유도하지 않게 하는 방법으로 바람직하게 조합된 보다 짧은 길이로 구성될 수 있다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, V-레일(231)의 입구 단부는 상부 표면(291/293)내에 불규칙부가 없이 조인트에서 V-레일 입구 램프(233)와 결합되고, V-레일(231)의 출구 단부는 상부 표면(291/293)내에 불규칙부가 없이 조인트에서 V-레일 출구 램프(235)와 결합된다.

각각 레일(231, 232)상으로의 스케이트(150, 140)의 유입을 용이하게 하기 위해서, 입구 램프(233, 234)가 제공된다. 도 2h 및 도 2i를 참조하면, 입구 램프(233, 234)가 작은 각도, 예를 들면 2° 정도의 각도(α)의 완만한 상향 경사도를 가진 평면 상부 표면(293, 292)을 제공하여, 스케이트(150, 140)가 입구 램프(233, 234)에서 상향으로 구를 때, 비교적 균일한 신속 이동하는 AGV(102)가 타이어 조립 드럼(120)의 부드러운 완만한 상승을 어떻게 더 발생시키는 지를 단면도로 도시하고 있다. 도 2c 및 도 2e의 상세도와 도 2f 및 도 2g의 단면도를 참조하면, V-레일 입구 램프(233) 및 평면 레일 입구 램프(234) 양자가 각기 평면 표면(293, 292)을 제공하고, 평면 롤러가 각도(α)의 램프로 상기 표면(293, 292)상에서 올라간다. V-레일 입구 램프(233)의 경우에, V자 형상 레일의 절두원추 정점이 평면 표면(293)을 제공한다. 후술하는 바와 같이, V-스케이트(150)는 그 전방 단부상에 특정 평면 롤러(456)(도 4a 참조)를 구비하여, V-스케이트(150, 450)가 V-레일 입구 램프(233)에 부드럽게 탑재될 수 있다. 본 기술 분야에 숙련된 자들은 수평방향 스케이트에 V-장착된 롤러 쌍이 활주됨이 없이 램프형 V-레일상에서 굴러서 바람직하지 않은 마모를 야기시키지 않게 하는 것을 이해할 수 있다.

각각 스케이트(150, 140)가 레일(231, 232)에서 용이하게 빠져나가게 하기 위해서, 출구 램프(235, 236)가 제공된다. 도 2h 및 도 2i를 참조하면, 출구 램프(235, 236)가 작은 각도, 예를 들면 2° 정도의 각도(β)의 완만한 하향 경사도를 가진 평면 상부 표면(293, 292)을 제공하여, 스케이트(150, 140)가 출구 램프(235, 236)에서 하향으로 구를 때, 비교적 균일한 신속 이동하는 AGV(102)가 타이어 조립 드럼(120)의 부드러운 완만한 하강을 어떻게 더 발생시키는 지를 단면도로 도시하고 있다. 도 2b 및 도 2d의 상세도를 참조하면, V-레일 출구 램프(235) 및 평면 레일 출구 램프(236) 양자가 각기 평면 표면(293, 292)을 제공하고, 평면 롤러가 각도(β)의 램프로 상기 표면(293, 292)상에서 내려간다. V-레일 입구 램프(233)의 경우와 마찬가지로 V-레일 출구 램프(235)의 경우에, V자 형상 레일의 절두원추 정점이 평면 표면(293)을 제공한다. 후술하는 바와 같이, V-스케이트(150)는 그 후방 단부상에 특정 평면 롤러(457)(도 4a 참조)를 구비하여, V-스케이트(150, 450)가 V-레일 출구 램프(235)에 부드럽게 내려갈 수 있다.

또한 도 2c, 도 2e 내지 도 2g는 레일 시스템(230)에 들어가는 스케이트(150, 450, 140, 340)의 깔때기를 제공하는 레일 시스템(230)의 측면 램프 특징부를 도시한 것이다. V-장착 베어링 롤러 쌍(154, 454)이 V-레일(231)상에 탑재되는 경우에 V-스케이트(150, 450)가 정밀한 횡방향 위치설정을 제공하기 때문에, V-스케이트가 V-레일 입구 램프(233)를 거쳐서 레일 시스템(230)에 들어갈 때 V-스케이트(150, 450)에 깔때기가 형성되는 것은 중요하다. 도시된 바와 같이 V-레일 입구 램프(233)의 양 측면상에 적당한 입구 각도(γ)(예를 들면 대략 5°)를 갖고 장착된 측면 램프(237, 238a)는 V-레일(231)과 V-스케이트(150, 450)의 횡방향 정렬이 이뤄지게 한다. V-스케이트(150, 450)가 드럼 지지 프레임(122)에 부착되어 있기 때문에, V-스케이트(150, 450)의 횡방향 정렬은 또한 드럼 지지 프레임(122)과, 타이어 조립 드럼(120) 및 평면 스케이트(140, 340)와 같이 상기 프레임에 부착된 모든 다른 구성요소의 횡방향 정렬이 이뤄지게 한다. 변형 깔때기 형성 방법은 드럼 지지 프레임(122)의 일 측면상에 장착된 V-스케이트(150, 450)와, 드럼 지지 프레임(122)의 대향 측면상에 장착된 대응하는 평면 스케이트(140, 340) 사이에 일정한 공간이 형성되게 하며, 그에 따라 V-레일 입구 램프(233)의 외측에 장착된 측면 램프(237)와, 평면 레일 입구 램프(234)의 외측에 장착된 측면 램프(238b)[선택적으로 V-레일 입구 램프(233)의 내측에 장착된 측면 램프(238a)]를 포함한다. 모든 측면 램프(237, 238a, 238b)는 유사한 적당한 입구 각도(γ)(예를 들면 대략 5°)를 갖고 있다. 후술하는 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, V-스케이트(150, 450)[그리고 평면 스케이트(140, 340)]는 측면 램프(237, 238a 또는 238b)를 향해 구르도록 적절하게 장착된 수직방향 측면 롤러(459 및 458 또는 348)를 구비한다. V-장착 베어링 롤러 쌍(154, 454)은 이들이 V-레일(231)과 접촉하게 될 때 특정 중심설정(깔때기) 정도를 제공하지만, 중심설정 정도는 제한되며, V-레일(231)과, 롤러 쌍(154, 454)의 베어링 롤러상에서 활주 마모를 야기시킬 것이며, 그에 따라 마모 생성 활주가 아닌 구름 작용을 가진 소망의 중심설정을 제공하는 본 발명의 측면 램프(237 및 238a 또는 238b) 및 측면 롤러(459 및 458 또는 348)를 이용하는 것이 유리하다.

도 3a 내지 도 3c는 타이어 조립 FMS(100)의 레일 시스템(230)에 사용하기에 적당한 평면 스케이트(340)[참조부호(140)와 비교]를 다양하게 도시한 것이다. 평면 스케이트(340)는 화살표(341)로 표시된 방향에서 평면 레일(232)상에서 구르도록 설계된다. 최소한, 평면 스케이트(340)는 적어도 하나의 평면 베어링 롤러(344)를 유지하는 강성 평면 스케이트 본체(342)를 포함한다. 평면 베어링 롤러(344)는 강성 내구성 재료, 바람직하게 강으로 제조되며, 이들상에 부여된 중량 하중을 지지하기에 적당한 동시에 타이어 조립 드럼(120)의 정밀한 정렬을 위한 전체 시스템 요구조건과 부합하는 정밀도로 롤러 반경을 유지하기에 적당한 샤프트 및 부싱 또는 바람직하게 롤러 베어링을 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 평면 스케이트(340)상에 중량 하중을 적절하게 분할하도록 3개의 평면 베어링 롤러(344)(344a, 344b, 344c)가 있다. 평면 스케이트 본체(342)는 최후방 평면 베어링 롤러(344c) 뒤쪽이 부분적으로 절취되어 평면 레일 출구 램프(236)를 하향으로 구르기 위한 간극이 형성되게 한다. 전방 롤러(346)는 평면 레일 입구 램프(234)를 탑재하기 위해 제공되며, 평면 스케이트 본체(342)는 전방 롤러(346)의 전방이 부분적으로 적당하게 절취되어 있다. 바람직하게, 전방 롤러(346)는 평면 베어링 롤러(344)보다 넓은 것이 바람직하며, 또한 평면 베어링 롤러(344)의 장착 높이(Hr)보다 약간 작은 높이(Hf)로 장착된다. 특정 폭은, 전방 롤러(346)가 평면 레일 입구 램프(234)의 상부 표면(292)과의 결합에 의해서 평면 스케이트(340) 및 평면 레일(232)의 통상 발생되는 오정렬을 수용하는 동시에 측면 램프(237 및 238a 또는 238b)가 평면 레일(232)상의 평면 베어링 롤러(344)를 횡방향으로 중심설정하도록 스케이트(340)를 깔때기로 되게 하는 것을 보장한다. 깔때기로 되는 동안에, 전방 롤러(346)가 횡방향 활주를 야기시키며, 이에 의해 전방 롤러(346)의 활주 표면의 가능한 불균일한 마모를 야기시키며, 그에 따라 보다 적은 장착 높이(Hf)는 평면 스케이트(340)가 평면 레일(232)의 수평방향 평면 상부 표면(292)상에서 구를 경우 전방 롤러(346)가 중량을 지지하는 것을 방지하는데 이용된다. 또한, 평면 스케이트(340)의 이러한 실시예에 있어서 평면 스케이트(340)의 선단부의 외측 에지로부터 돌출되고 임의의 측면 램프(238b)를 향해 구르기에 적당한 수직방향 측면 롤러(348)가 도시되어 있다. 평면 스케이트 본체(342)는 측면 롤러(348)의 외측 부분 둘레가 적절하게 부분적으로 절취되어 있다.

도 4a 내지 도 4e는 타이어 조립 FMS(100)의 레일 시스템(230)에 사용하기에 적당한 V-스케이트(450)[참조부호(150)와 비교]를 다양하게 도시한 도면이다. V-스케이트(450)는 화살표(451)로 표시된 방향에서 V-레일(231)상에서 구르도록 설계된다. 최소한 V-스케이트(450)는 수직방향에 대해서 동일한 각도(θ)(도 4d 참조)에서 그 롤링 표면에 V-장착된 2개의 베어링 롤러(453/455)를 포함하는 적어도 하나의 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)을 보유하는 강성 V-스케이트 본체(452)를 포함하며, 상기 각도(θ)는 V-레일(231)(도 2f 참조)의 반전된 V자 형상의 2개의 측면 상부 표면(291)의 각도(θ)와 실질적으로 동일하다. V-장착 베어링 롤러(453/455)는 강성 내구성 재료, 바람직하게 강으로 제조되며, 이들상에 부여된 중량 하중을 지지하기에 적당한 동시에 타이어 조립 드럼(120)의 정밀한 정렬을 위한 전체 시스템 요구조건과 부합하는 정밀도로 롤러 반경을 유지하기에 적당한 샤프트 및 부싱 또는 바람직하게 롤러 베어링을 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 평면 스케이트(450)상에 중량 하중을 적절하게 분할하도록 2개의 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)(454a, 454b)이 있으며, 각 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)은 2개의 베어링 롤러[453/455(453a/455a, 453a/455b)]를 포함한다. 평면 후방 롤러(457)는 V-레일 출구 램프(235)의 평면 절두원추형 정점 상부 표면(293)을 하향으로 구르기 위해 제공되며, V-스케이트 본체(452)는 후방 롤러(457)의 뒤쪽이 적절하게 부분적으로 절취되어 있다. 전방 롤러(456)는 V-레일 입구 램프(233)의 평면 절두원추형 정점 상부 표면을 상향으로 구르기 위해 제공되며, V-스케이트 본체(452)는 전방 롤러(456)의 전방이 적절하게 부분적으로 절취되어 있다. 바람직하게, 전방 롤러(456)는, 전방 롤러(456)가 V-레일 입구 램프(233)의 평면 절두원추형 정점 상부 표면(293)과의 결합에 의해서 V-스케이트(450) 및 V-레일(231)의 통상 발생되는 오정렬을 수용하는 동시에 측면 램프(237 및 238a 또는 238b)가 V-레일(231)상의 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)을 횡방향으로 중심설정하도록 스케이트(450)를 깔때기로 되게 하는 것을 보장하도록 충분히 넓은 것이 바람직하다. 도 4b 및 도 4d를 참조하면, 후방 롤러(457)는, V-장착 베어링 롤러 쌍(454)이 V-레일(231)(도 4d에서 점선으로 도시됨)상에 탑재되는 경우, 다음에 V-스케이트(450)가 레일 시스템(230)에 들어가는 것이 종료된 후에, 후방 롤러(457)가 아니라 단지 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)이 V-레일(231)에 접촉하도록 결정된 높이(Hf)로 장착되는데, 즉 V-레일(231)의 평면 절두원추형 정점 상부 표면(293)과 후방 롤러(457) 사이에 제로가 아닌 간극(C)이 있으며, 상기 표면은 상대 높이(Hrv)에 있다. 도 4b 및 도 4e를 참조하면, 전방 롤러(456)는, V-장착 베어링 롤러 쌍(454)이 V-레일(231)(도 4e에서 점선으로 도시됨)상에 탑재되는 경우, 다음에 V-스케이트(450)가 레일 시스템(230)을 빠져나갈 때까지, 전방 롤러(455)가 아니라 단지 V-장착 베어링 롤러 쌍(454)이 V-레일(231)에 접촉하도록 결정된 높이(Hf')(가능하면 Hf와 동일함)로 장착되는데, 즉 V-레일(231)의 평면 절두원추형 정점 상부 표면(293)과 전방 롤러(456) 사이에 제로가 아닌 간극(C')이 있으며, 상기 표면은 상대 높이(Hrv)에 있다. 또한, V-스케이트(450)의 이러한 실시예에 있어서 V-스케이트(450)의 선단부의 외측 에지로부터 돌출되고 측면 램프(237)를 향해 구르기에 적당한 수직방향 측면 롤러(459)와, V-스케이트(450)의 선단부의 내측 에지로부터 돌출되고 임의의 측면 램프(238a)를 향해 구르기에 적당한 측면 롤러(458)가 도시되어 있다. V-스케이트 본체(452)는 측면 롤러(458, 459)의 외측 부분 둘레가 적절하게 부분적으로 절취되어 있다.

상술한 바와 같이, 2개의 변형 깔때기형성 방법, 즉 대응하는 측면 롤러(459, 458)를 구비한 측면 램프(237, 238a)를 이용하는 바람직한 방법과, 각기 대응하는 측면 롤러(459, 348)를 구비한 측면 램프(237, 238b)를 이용하는 변형 방법이 본 발명에 따라 이용될 수 있다. 물론, 도 3a에 도시된 바와 같이 측면 롤러(348)의 설치를 가능하게 하는 평면 스케이트 본체(342)를 구비한 평면 스케이트(340)의 단일 디자인과, 도 4a에 도시된 바와 같이 측면 롤러(458, 459) 양자의 설치를 가능하게 하는 V-스케이트 본체(452)를 구비한 V-스케이트(450)의 단일 디자인을 제조하는 것이 편리할 수 있다. 다음에, 이들 스케이트 디자인은 사용자가 적당한 측면 램프(237 및 238a 또는 238b)를 간단히 장착함으로써 깔때기형성 방법이 이용되는 것을 결정할 수 있게 한다. 측면 롤러(348, 458)중 어느 것이든 필요하지 않아서 비용 절감을 위해 장착되지 않고 잔류될 수 있다.

상세한 설명은 이동 타이어 조립 드럼(120)을 자동화 타이어 조립 시스템(FMS)(100)의 워크 스테이션(111)에 정밀하게 정렬하는 방법이 가능하게 하는 장치에 대해서 이뤄졌으며, 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 도시된 실시예는 도포 드럼(112)이 가공 축(111)에 정렬된 4개의 워크 스테이션(110)을 포함하며, 타이어 조립 드럼(120)은 각 워크 스테이션(110)내로 이동되고 스테이션을 빠져나간다. 정밀한 정렬을 위한 방법은 강성의 2개 측면 드럼 지지 프레임(122)을 이용하며, 상기 드럼 지지 프레임(122)의 하나의 측면 아래에는 적어도 하나의 평면 베어링 롤러(144, 344) 전체를 구비하는 정밀한 롤러 스케이트를 포함하는 하나 이상의 평면 롤러(140, 340)가 구비되고 그리고 상기 드럼 지지 프레임(122)의 다른 측면 아래에는 V-장착 베어링 롤러(453/455)의 적어도 2쌍(154, 454) 전체를 구비하는 정밀한 롤러 스케이트를 포함하는 하나 이상의 V-스케이트(150, 450)가 구비되어 있으며, 또한 상기 방법은 워크 스테이션(110)을 통해 통과되는 대략 평행한 제 1 및 제 2 레일을 포함하는 레일 시스템(130, 230)을 이용하며, 상기 제 1 레일은 상부가 실질적으로 평면인 평면 레일(132, 232)이며, 제 2 레일은 상부가 실질적으로 반전된 V자 형상인 V-레일(131, 231)이다. 상기 방법은 드럼 지지 프레임(122), 평면 스케이트(140, 340) 및 V-스케이트(150, 450)를 타이어 조립 드럼(120), 평면 레일(132, 232) 및 V-레일(131, 231)에 대해서 위치설정하며; 평면 레일(132, 232) 및 V-레일(131, 231)을 가공 축(111)에 대해서 위치설정하여; 평면 스케이트(140, 340)가 평면 레일(132, 232)상에 탑재되고 그리고 V-스케이트(150, 450)가 V-레일(131, 231)상에 탑재되는 경우, 타이어 조립 드럼(120)은 가공 축(111)에 정밀하게 정렬되는데, 즉 타이어 조립 드럼(120)의 회전축(121)이 자동화 타이어 조립 시스템(FMS)(100)의 워크 스테이션(110)의 가공 축(111)에 정밀하게 정렬된다.

본 발명의 방법은, 적어도 타이어 조립 드럼(120)이 워크 스테이션(110)에 있는 경우에, 하나 이상의 평면 스케이트(140, 340)가 평면 레일(132, 232)상에 탑재되게 하며, 그리고 하나 이상의 V-스케이트(150, 450)가 V-레일(131, 231)상에 탑재되게 한다. 워크 스테이션(110)에 있지 않은 경우에, 타이어 조립 드럼(120)은 안내 와이어(104)에 의해 결정된 타원형 경로와 같은 궤도를 따라 이동될 것이며, 레일 시스템(130, 230)상에 탑재되지 않아야 되며, 이러한 방법은 또한 타이어 조립 드럼(120)이 비정렬 상태로부터 정밀한 정렬 상태에 들어가게 하며, 또한 타이어 조립 드럼(120)이 정밀한 정렬 상태로부터 비정렬 상태까지 빠져나가게 한다. 비정렬 상태로부터 정밀한 정렬 상태로 진입될 수 있게 하기 위해서, 평면 레일 입구 램프(134, 234)는 평면 레일(132, 232)의 입구 단부에 제공되며, V-레일 입구 램프(133, 233)는 V-레일(131, 231)의 입구 단부에 제공되며, 점진적으로 위로 경사진 평면 상부 표면(293, 292) 및 깔때기형 측면 램프(237 및 238a 또는 238b)는 입구 램프(134, 234, 133, 233)를 위해 제공되며, 평면 전방 롤러(346, 456) 및 수직방향 측면 롤러(459 및 458 또는 348)는 스케이트(140, 340, 150, 450)상에 제공되며, 가요성 연결부(126/127)는 드럼 지지 프레임(122)과 AGV(102) 사이에 제공된다. 또한, 정밀한 정렬 상태로부터 비정렬 상태까지 빠져나갈 수 있도록 하기 위해서, 평면 레일 출구 램프(136, 236)는 평면 레일(132, 232)의 출구 단부에 제공되며, V-레일 출구 램프(135, 235)는 V-레일(131, 231)의 출구 단부에 제공되며, 점진적으로 하향 경사진 평면 상부 표면(293, 292)은 출구 램프(136, 236, 135, 235)상에 제공되며, 평면 후방 롤러(344c, 457)는 스케이트(140, 340, 150, 450)상에 제공된다.

타이어 조립 FMS 시스템(100)의 바람직한 실시예에 있어서, 워크 스테이션(110)은 공동 선형 가공 축(111)에 정렬되고 축(111)을 따라 이격되어 있어서, 레일 시스템(130, 230)은 레일(131, 231, 132, 232)의 단일 쌍과, 입구 램프(133, 233, 134, 234)의 단일 쌍과, 출구 램프(135, 235, 136, 236)의 단일 쌍을 포함할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 기구의 바람직한 실시예를 이용하는 본 발명의 방법은 다음의 기능을 포함하고 있다. AGV(102)에 의해 이동된 타이어 조립 드럼(120)은 선단 스케이트(140, 340, 150, 450)가 제 1 워크 스테이션(110a) 전에 입구 램프(134, 234, 133, 233)에 들어가기 시작할 때까지 AGV(102) 최상부에 탑재된다. AGV(102)가 전방으로 계속 이동될 때[안내 와이어(104)의 경로를 따라서], 측면 롤러(459 및 458 또는 348)는 깔때기형 측면 램프(237 및 238a 또는 238b)와 상호작용하여 V-레일(131, 231)과 선단 V-스케이트(150, 450)의 횡방향 정렬이 필요할 때 타이어 조립 드럼(120)의 횡방향 이동을 야기하며; 평면 전방 롤러(346, 456)는 점진적으로 상향 경사진 평면 상부 표면(292, 293)을 탑재하여 AGV(102) 대신에 정밀 정렬된 레일 시스템(130, 230)상에 타이어 조립 드럼(120)을 지지시킴으로써 타이어 조립 드럼(120)의 수직방향 정렬이 이뤄질 필요가 있을 때 타이어 조립 드럼(120)의 선단 단부의 상승을 야기시킨다. 전방 롤러(346, 456)가 입구 램프(134, 234, 133, 233)를 떠날 때, 전방 롤러(346, 456)는 베어링 롤러(144, 344, 154, 454)가 지지 표면(292, 291)에 접촉할 때까지 레일(132, 232, 131, 231)의 평면 상부 표면(292, 293)상에서 구르는 중량을 계속해서 지지하며, 선단 스케이트(140, 340, 150, 450)의 베어링 롤러(144, 344, 154, 454)가 레일 시스템(130, 230)상에 탑재되도록 타이어 조립 드럼(120)의 선단 단부의 추가 상승을 야기한다. AGV(102)가 계속 전방으로 이동하는 경우[안내 와이어(104)의 경로를 따라], 입구 공정은 후단 스케이트(140, 340, 150, 450)에 대해서 반복되는데, 일단 후단 스케이트(140, 340, 150, 450)가 입구 램프(134, 234, 133, 233)를 통해 통과되고 그리고 후단 스케이트(140, 340, 150, 450)의 베어링 롤러(144, 344, 154, 454)가 레일 시스템(130, 230)의 베어링 표면(292, 291)상에 탑재되면, 전체 타이어 조립 드럼(120)[그리고 드럼 지지 프레임(122)]은, 타이어 조립 드럼(120)의 회전축(121)이 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 워크 스테이션(110)의 가공 축(111)과 수직방향으로 그리고 수평방향으로 정밀하게 정렬된 상태로 정밀한 정렬 레일 시스템(130, 230)상에 탑재되도록 AGV(102)를 벗어나 상승된다. AGV(102)가 워크 스테이션(110) 모두를 통해 타이어 조립 드럼(120)을 이동시킨 후에, 후단 스케이트(140, 340, 150, 450)에 의해 추종되는 선단 스케이트(140, 340, 150, 450)는 출구 램프(136, 236, 135, 235)를 거쳐서 정밀한 정렬 레일 시스템(130, 230)을 빠져나갈 것이다. 최종 V-장착 베어링 롤러 쌍(454b)이 V-레일 출구 램프(135, 235)에 들어갈 때, 상기 롤러 쌍은 후방 롤러(457)가 V-레일(131, 231)의 평면 상부 표면(293)상에 탑재되기 시작할 때까지 V-레일 출구 램프(135, 235)의 점진적으로 하향 경사진 지지 표면(291)에서 내려질 것이며, 그 후에 V-스케이트 후방 롤러(457) 및 평면 스케이트 최후방 롤러(344c)는 함께 이들이 출구 램프(135, 235, 136, 236)의 점진적으로 하향 경사진 평면 표면(293, 292)에서 내려질 때 타이어 조립 드럼(120)의 점진적인 하강을 제어한다. 후단 스케이트(140, 340, 150, 450)가 출구 램프를 빠져나간 후에, 드럼 지지 프레임(122)[그리고 타이어 조립 드럼(120)]은 전체적으로 AGV(102)상에 탑재되는 지점까지 하강될 것이다.

AGV(102)가 FMS(100)를 통해 타이어 조립 드럼(120)을 이동시키는 바람직한 방법으로서 본 발명의 개시된 실시예를 이용하고 있지만, 드럼 지지 프레임(122)에 의해 유지되는 타이어 조립 드럼(120)이 스케이트(140, 340, 150, 450) 및 레일(132, 232, 131, 231)상에 탑재되어 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 타이어 조립 시스템(100)의 워크 스테이션(110)의 가공 축(111)과 타이어 조립 드럼(120)의 정밀한 정렬을 제공하게 하는 모든 추진 수단이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이러한 모든 추진 수단은 본 발명의 영역내에 있는 것으로 간주되어야 한다.

워크 스테이션에 타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합

자동화 타이어 조립 시스템(100)에 대한 작동의 예시적인 시퀀스로 간략하게 상술한 바와 같이, 입력 서버(114)(도 1a 참조)는 타이어 조립 드럼(120)의 후방의 위치로 횡방향[화살표(107)의 방향에서]으로 연장되고, 타이어 조립 드럼(120)을 AGV(102)로부터 분리하면서 타이어 조립 드럼(120)에 결합되고, 워크 스테이션 종방향 기준점(115)을 향해 드럼 기준점(125)(도 1c에 도시되어 있음)을 접촉시킴으로써 타이어 조립 드럼(120)을 정밀한 종방향 위치로 이동시킨다. 이제 이러한 정밀한 종방향 위치설정을 실행하기 위한 장치 및 방법을 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 ±25㎜ 정도의 AGV(102) 정지점의 잘못된 종방향 위치설정을 수용하는 한편 ±0.05㎜의 반복가능한 정확도로 워크 스테이션(110)에 대해서 타이어 조립 드럼(120)을 종방향으로 위치설정할 수 있다. 본 발명의 AGV-드럼 가요성 연결부(560)는 이것을 위한 수단을 제공하여, 타이어 조립 드럼(120)이 AGV(102)에 대해서 상승, 하강 및 횡방향으로 이동[레일 시스템(130, 230)에 의해서]되는 경우에도 AGV(102)가 타이어 조립 드럼(120)을 밀어낼 수 있게 하며, 또한 타이어 조립 드럼(120)이 AGV(102)에 대해서 종방향으로 이동되도록 분리시킬 수 있게 하는 방법으로 AGV(102)가 타이어 조립 드럼(120)에 결합될 수 있게 한다.

도 5a 내지 도 5d는 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 다양한 도면으로서, 도 5a 및 도 5b는 각기 "폐쇄된"[AGV(102)와 드럼 지지체(122) 사이에 결합을 제공함] 경우의 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 측면도 및 사시도이며, 도 5c 및 도 5d는 각각 "개방된"[드럼 지지체(122)와 워크 스테이션(110) 사이는 결합되지만 AGV(102)와 드럼 지지체(122) 사이는 결합되지 않음] 경우의 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 측면도 및 사시도이다. AGV-드럼 가요성 연결부(560)는 적당한 회전 베어링/샤프트(568c) 및 드럼 지지 브래킷(572)을 통해서 드럼 지지체(122)에 연결된 커플링 아암(526)[참조부호(126)와 비교][도시되지 않으며, 도 1c 내지 도 1e 및 도 6b 참조, 드럼 지지체(122, 126)는 타이어 조립 드럼(120)을 지지함]을 포함한다. 커플링 아암(526)은 회전 베어링/샤프트(568c)로부터 말단 단부에 캠 종동자(566)를 구비하고 있으며, 상기 종동자에 의해 크랭크 아암(527)[참조부호(127)와 비교]에 연결되어 있다. 캠 종동자(566)는 적당한 회전 베어링/샤프트(568d)에 의해 지지되어 있다. 크랭크 아암(527)은 커플링 아암(526)[적당한 회전 베어링 샤프트(568b)에 의해 연결됨]과 AGV 브래킷(570)[적당한 회전 베어링/샤프트(568a)에 의해 연결됨] 사이로 연장되어 있다. AGV 브래킷(570)은 AGV(102)[도시하지 않았지만, 도 1c 및 도 1e에서 참조부호(102), 도 6b에서 참조부호(602)로 표시됨]의 상부에 볼트체결된다. 모든 베어링/샤프트(568)는 수평방향 축을 구비하며, 이 축은 서로 평행하며, 종방향, 즉 드럼 회전축(121)에 직교한다. 커플링 아암(526) 및 크랭크 아암(527)은 평행한 평면에서 이동되며, 상기 평면은 타이어 조립 드럼(120) 및 AGV(102)가 워크 스테이션(110)을 통해서 레일 시스템(130, 230)을 따라 이동되는 경우에 수직방향 및 종방향으로 연장된다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 로크 너트(563)를 구비한 높이 조정 나사(562)는 커플링 아암(526)의 직각 연장부(561)를 통해 나사체결되며, 정지 아암(564)은 드럼 지지 브래킷(572)으로부터 연장된다. 높이 조정 나사(562) 및 정지 아암(564)은, AGV-드럼 가요성 연결부(560)가 폐쇄되는 경우에 높이 조정 나사(562)가 드럼 지지 프레임(122)에 대해서 캠 종동자(566)의 높이(H)를 조정하는데 이용되도록[도시하지 않은 드럼 지지 프레임(122, 622)에 볼트체결된 드럼 지지 브래킷(572)에 의해 표시된 바와 같이] 위치설정된다. 임의의 센서(574)(예를 들면 금속 감지 근거리 스위치) 및 플래그(576)가 장착되어, AGV-드럼 가요성 연결부(560)가 폐쇄되었는가 또는 적어도 부분적으로 개방되었는가를 나타낸다. 임의의 웨지 캠(578)(도 5d에 잘 도시되어 있음)이 커플링 아암(526)상에 장착되어, 측면(도 5a의 도면에서 페이지내로)으로부터 적절하게 접근하는 대응하는 웨지 캠 종동자(688)(도 6b 및 도 6c에 도시됨)는 커플링 아암(526)을 완전 폐쇄된 위치로 아래로 강제할 수 있으며 및/또는 웨지 캠(578)을 커플링 아암(526)에 대해서 웨지 캠 종동자(688)를 지향시킬 수 있다.

커플링 아암(526)은 정점에 베어링/샤프트(568)를 구비한 대략 삼각형 형상이며, 특히 크랭크-아암 대 커플링-아암 베어링/샤프트(568b)는 둔각을 가진 정점에 위치되며, 캠 종동자 베어링/샤프트(568d)는 다른 정점상의 자유 단부에 위치된다. 커플링 아암(526)의 정점 각도 및 측면 길이와, 크랭크 아암(527)의 길이 및 장착 높이와, 드럼 지지 브래킷(572)의 장착 높이는 하기의 기준에 따라서 조정된다. AGV-드럼 가요성 연결부(560)가 폐쇄되고(도 5a) 그리고 드럼 지지 프레임(122)이 레일 시스템(130, 230)상에 탑재되는 경우에, 캠 종동자(566)는 높이(H)[후술하는 바와 같이 설비 기구에 의해 결정되고, 다음에 높이 조정 나사(562)를 조정함으로써 미세 회전됨]에 있으며; 드럼 지지 브래킷(572)은 AGV 브래킷(570)으로부터 폐쇄된 거리(D1)에 있으며; 크랭크 아암 각도는 φ1이며; 크랭크-아암 대 커플링-아암 각도는 φ2이다. 각도(φ1, φ2)는 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 작동시에 중요한 임무를 수행한다. 각도(φ1)는 크랭크 아암(527)의 베어링/샤프트(568a, 568b)를 연결하는 라인과 수평방향 평면 사이의 각도이며, 각도(φ2)는 크랭크 아암(527)의 베어링/샤프트(568a, 568b)를 연결하는 라인과, 커플링 아암(526)의 베어링/샤프트(568b, 568c)를 연결하는 라인 사이의 각도이다. 각도(φ1, φ2)는, AGV(102)가 레일 시스템(130, 230)을 따라서 타이어 조립 드럼(120)[AGV-드럼 가요성 연결부(560) 및 드럼 지지 프레임(122)을 거쳐서] 밀어낼 수 있도록 AGV-드럼 가요성 연결부(560)가 폐쇄되는 경우에 적어도 몇 도이어야 한다. AGV(102)는 힘 화살표(594a)로 표시된 방향으로 레일 시스템(130, 230)을 따라 종방향으로 이동된다. AGV 브래킷(570)이 AGV(102)에 부착되기 때문에, AGV(102) 이동 힘(594a)은 AGV-드럼 가요성 연결부(560)상에 동일한 방향(594a)으로 발휘된다. 이동 힘(594a)은 크랭크 아암(527)에 의해 전달되며, 이 아암(527)은 각도(φ1)에 있기 때문에 높이 조정 나사(562)를 통해 정지 아암(564)에 의해 발휘되는 수직방향 상방 반작용력(594d)에 의해 조화되는 수직방향 하방 힘 성분(594b)을 생성하며, 이에 의해 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 모든 수직방향 운동(비틀림)이 방지된다. 나머지 수평방향 힘 성분(594c)은 커플링 아암(526)에 의해 드럼 지지 브래킷(572)에 전달되며, 이에 이해 드럼 지지 프레임(122)[그리고 타이어 조립 드럼(120)]에 전달된다. 각도(φ2)로 인해서, 또한 커플링 아암(526)내의 수직방향 힘 성분은 힘 성분(594b)에서 하방으로 배향되며, 이에 의해 AGV-드럼 가요성 연결부(560)를 폐쇄된 상태로 유지한다. 각도(φ1)는 드럼 지지 프레임(122)이 레일 시스템(130, 230)에 의해 AGV(102)를 벗어나 상승할 때의 정도를 감소시키며, 이것은 드럼 지지 프레임(122)이 레일 시스템(130, 230)상에 탑재하기 위한 상승된 위치에 있는 경우에 각도(φ1)가 적당하게 되는 것을 보장하기 위해서 중요하다.

폐쇄되어 있는 동안에, AGV-드럼 가요성 연결부(560)는 AGV 브래킷 베어링/샤프트(568a)를 중심으로 회전[그리고 드럼 지지 브래킷 베어링/샤프트(568c)를 중심으로 대응 반대 회전]에 의해서 AGV(102)에 대해서 드럼 지지 프레임(122)의 상승/하강을 수용한다. 또한, AGV(102)에 대해서 드럼 지지 프레임(122)의 횡방향 이동은 AGV 브래킷 베어링/샤프트(568a)상의 크랭크 아암 허브(579a)의 횡방향 활주를 위한 공간을 허용함으로써 수용된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 크랭크 아암 허브(579a)는 AGV 브래킷(570)의 내측 폭(W2)보다 작은 폭(W1)을 갖고 있다. 폭 차이(W2-W1)는 AGV(102)의 경로와 레일 시스템(130, 230)상에 탑재되는 드럼 지지 프레임(122)의 경로 사이의 횡방향 변형을 수용하도록 필요할 때 횡방향 활주를 허용하기에 충분한 간극을 제공한다. 커플링 아암 허브(579b)와 드럼 지지 브래킷(572)의 폭의 유사한 처리는 폭(W1, W2)에 의해 제공된 간극을 부가 또는 대체하도록 사용되지만, 캠 종동자(566)와 결합되어야 하는 워크 스테이션 구성요소에 대해서 캠 종동자(566)의 횡방향 위치를 변경시켜야 하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, AGV-드럼 가요성 연결부(560)는 AGV(102)에 대해서 드럼 지지 프레임(122)의 제한된 횡방향 및 수직방향 운동을 수용하는 의미에서 "가요성"이며, 또한 레일 시스템(130, 230)을 따라서 드럼 지지 프레임(122)을 AGV(102)가 밀게 허용하도록 수평방향/종방향으로 충분한 강성이 있는 연결부를 유지한다.

도 5c 및 도 5d는 각각 AGV(102)와 드럼 지지 프레임(122) 사이, 즉 AGV(102)와 드럼 지지 프레임(122) 사이의 강성 연결부가 분리되어 있어서 더 이상 강성이 아니어서 개방된 경우의 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 측면도 및 사시도이다. 높이 조정 나사(562)는 밀어내기에 충분한 강성을 제공하도록 정지 아암(564)을 향해 더 이상 강제되지 않는다. 커플링 아암(526)은 커플링 아암(526)의 캠 종동자(566)의 단부를 상승시킴으로써 개방되며, 이에 의해서 크랭크-아암 대 커플링 아암 베어링/샤프트(568b)를 상승시켜서 각도(φ1, φ2)가 제로 각도로 되게 하기에 충분하다. 크랭크 아암(527)에 의해 제공된 작용으로 인해서, 또한 캠 종동자(566)의 상승은 크랭크 아암(527)이 수직방향 위치에 근접할 때까지 AGV 브래킷(570)쪽으로 드럼 지지 브래킷(572)을 밀어낼 것이다. 이러한 드럼 지지 브래킷(572)은 AGV 브래킷(570)쪽으로 더 당겨지고, 캠 종동자(566)를 종방향으로 당김으로써 AGV 브래킷(570)의 상부상으로 크랭크 아암(527)을 회전시킨다. 상술한 바와 같이 AGV-드럼 가요성 연결부(560)의 "개방"의 결과로 인해 드럼 지지 브래킷(572)과 AGV 브래킷(570) 사이의 거리가 폐쇄된 거리(D1)로부터 개방된 거리(D2)까지 감소되며, 이에 의해 AGV(102)에 대해서 드럼 지지 프레임(122)을, AGV 이동(105)의 방향에 대해서 후방으로 차이(D2-D1)와 동일한 정도로 종방향으로 당긴다. 예를 들면, 바람직한 실시예는 160㎜의 최대 거리(D2-D1)만큼 당기도록 설계된다. 도 6a와 관련하여 이후에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 이러한 거리는 AGV(102, 602)에 대한 정지 지점에서 ±25㎜까지 예상되는 에러를 수용하며, 또한 입력 서버(114, 614)용 간극이 정지된 AGV(102, 602)의 후방의 위치로 횡방향으로 이동되게 한다.

도 6a는 AGV(602)[참조부호(102)와 비교]위의 드럼 지지 프레임(622)[참조부호(122)와 비교]상의 타이어 조립 드럼(620)[참조부호(120)와 비교]의 절단 측면도로서, 타이어 조립 드럼(620)은 워크 스테이션(610)에 대해서 입력 서버(614)[참조부호(114)와 비교]의 전방에서 워크 스테이션(610)[참조부호(110)와 비교]에 정지되어 있는 것을 도시한 것이다. 상술한 바와 같이, 타이어 조립 드럼(620)은 타이어 조립 드럼 회전축(621)[참조부호(121)와 비교]과 워크 스테이션(610)의 가공 축(611)[참조부호(111)와 비교]이 정렬된 레일 시스템(630)[참조부호(130, 230)와 비교]상에 탑재된다. 입력 서버(614)는 타이어 조립 드럼(620)의 후방의 위치로 이동된 후의 상태로 도시된 것이며, 입력 서버(614)의 회전 헤드(618)는 워크 스테이션(610)의 가공 축(611)[참조부호(111)와 비교]과 정렬되어 있다. 입력 서버는 예를 들면 입력 서버(614)의 정지 위치상에 정밀한 제어(예를 들면 단차 모터 제어)가 이뤄지는 전이 활주 트랙(696)(696a, 696b)상에서 횡방향으로 이동된다. 회전 헤드(618)는 타이어 조립 드럼(620)의 대응 부분과 정합되도록 설계되어, 회전 헤드(618)는 워크 스테이션(610)에 있는 동안에 타이어 조립 드럼(620)(예를 들면 조립 드럼과의 통신 및 조립 드럼의 회전 제어)을 작동시킬 수 있다. 회전 헤드(618) 및 타이어 조립 드럼(620)이 정합되는 동시에, 다른 공기 및/또는 전기 커넥터는 또한 타이어 조립 드럼(620)과 워크 스테이션(610) 사이에서 전력 및 제어 신호를 전송하도록 정합될 수 있다. 회전 헤드(618)(그리고 다른 커넥터) 및 타이어 조립 드럼(620)은 입력 서버(614) 및 타이어 조립 드럼(620) 양자가 가공 축(611)에 정렬되는 경우에 타이어 조립 드럼(620)을 다시 입력 서버(614)쪽으로 종방향으로 이동시킴으로서 정합될 수 있다. 회전 헤드(618) 및 타이어 조립 드럼(620)이 완전히 정합될 때, 드럼 기준점(625)[참조부호(125)와 비교]을 포함하는 타이어 조립 드럼(620)의 수직방향 평면(예를 들면 평면 고리) 후방향 표면은 워크 스테이션 종방향 기준점(615)[참조부호(115)와 비교]을 포함하는 입력 서버(614)의 수직방향 평면(예를 들면 평면 고리) 전방향 표면을 향해 정지될 것이며; 이에 의해 워크 스테이션(610)에 대해서 타이어 조립 드럼(620)의 정밀한 종방향 위치정합을 제공한다.

입력 서버(614)는 실린더 로드(683)를 구비한 실린더(682)에 의해 동력이 가해진 입력 액추에이터 아암(680)을 구비한다. 입력 액추에이터 아암(680)은 AGV-드럼 가요성 연결부(660)[참조부호(560)와 비교]의 커플링 아암(626)[참조부호(526)와 비교]상의 캠 종동자(666)[참조부호(566)와 비교]와 결합시키기에 적당한 것으로 횡방향 외측으로 개방된 박스 캠 슬롯(684)을 구비한다. 도 6b는 드럼 지지 프레임(622)[그리고 타이어 조립 드럼(620)]과 입력 액추에이터 아암(680)[그리고 입력 서버(614)] 사이의 커플링의 확대 상세도이다. 또한, 도 6c는 도 6b의 6C-6C 선을 따라 취한 측단면도이다. 캠 종동자(666)는 입력 액추에이터 아암(680)의 박스 캠 슬롯(684)내로 완전히 삽입된다. 캠 종동자(666)의 수직방향 위치의 약간의 변형을 수용하기 위해서, 박스 캠 슬롯(684)은 캠 종동자 직경(D1)보다 큰, 예를 들면 52㎜의 캠 종동자 직경(D1)보다 4㎜ 큰 폭(D2)을 갖고 있다. 선택적으로, 박스 캠 슬롯(684)은 도시된 바와 같이 약간 모따기된 도입 에지를 가질 수 있다. 또한, 선택적으로 웨지 캠 종동자(686)는 입력 액추에이터 아암(680)에 부착될 수 있고, 약간 개방된 AGV-드럼 연결부(660)를 강제 폐쇄하도록 또는 약간 잘못 위치된 박스 캠 및 종동자 부분을 달리 정렬하도록 웨지 캠(678)[참조부호(578)와 비교]에 탑재되도록 적절하게 위치된다.

입력 서버(614)가 입력 액추에이터 아암(680)을 AGV-드럼 가요성 연결부(660)와 결합시키도록 횡방향 외측[방향(107)]으로 이동될 때, 액추에이터 아암(680)은 도시된 바와 같이 하방 위치에 있으며, 박스 캠 슬롯(684)은 AGV(602)의 부정확한 정지점으로 인해서 종방향으로 잘못 위치될 수 있는 캠 종동자(666)를 수납하도록 수평방향으로 연장된다. 예를 들면, 캠 종동자(666)의 3개의 가능한 정지 지점 위치는 점선 원(696a, 696b, 696c)으로 도시되어 있다. 일단 캠 종동자(666)가 박스 캠 슬롯(684)과 결합되면, 입력 액추에이터 아암(680)은 실린더(682)에 의해서 시계방향[방향(697)]으로 회전될 수 있으며, 이에 의해 대응하는 최초 위치(696)(696a, 696b, 696c)로부터 대응하는 최종 위치(696')(696a', 696b', 696c')까지 연장되는 예시적인 경로(695)(695a, 695b, 695c)와 같은 경로를 캠 종동자(666)가 추종하게 한다. 우선, 캠 종동자(666)는 회전 박스 캠 슬롯(684)에 의해 대부분 상승될 것이며, 이것은 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 상술한 바와 같이 AGV(602)로부터 드럼 지지 프레임(622)을 분리시킬 것이다. 경로(695)의 최종 부분은 캠 종동자(666)의 종방향 이동을 나타내지만, 결과적으로 상술한 바와 같이 커플링 아암(626)상의 크랭크 아암(627)[참조부호(527)와 비교]의 레버 작용으로 인해서 타이어 조립 드럼(620)의 보다 균일한 종방향 이동이 야기될 것이다. 회전 헤드(618) 및 타이어 조립 드럼(620)이 완전히 정합되는 경우 캠 종동자(666)의 운동은 최종 위치(696')에서 정지되어[이에 의해 입력 액추에이터 아암(680)의 회전 및 실린더(682)의 운동이 또한 정지됨], 드럼 기준점(625)이 워크 스테이션 종방향 기준점(615)을 향해 정지되며, 이에 의해 워크 스테이션(610)에 대한 타이어 조립 드럼(620)의 정밀한 종방향 위치정합을 제공한다.

실린더(682)내의 계속되는 공압은 워크 스테이션(610)의 작동을 위한 정밀 종방향 위치정합시에 타이어 조립 드럼(620)을 보유하는데 사용될 수 있다. 이들 작동이 완료되면, 실린더(682)는 공정을 반전시키고, 박스 캠 슬롯(684)의 최초 위치로 반시계방향으로 입력 액추에이터 아암(680)을 회전시키며(예를 들면 실린더상의 정지부에 의해 결정된 바와 같이), 이에 의해 그 최초 위치(696)에 도달할 때까지 캠 종동자를 전방 및 하방으로 강제하여, 타이어 조립 드럼(620)을 위치정합을 벗어난 전방 종방향으로 이동시키고, 입력 서버의 회전 헤드(618)와 더 이상 정합되지 않는다. 이제 AGV-드럼 가요성 연결부(560)는 타이어 조립 드럼(620)과 AGV(602) 사이에 다시 결합된다. 입력 서버는 횡방향으로 후퇴되고, 입력 액추에이터 아암의 박스 캠 슬롯(684)으로부터 캠 종동자(666)를 분리시키고, AGV(602)는 워크 스테이션(610)을 벗어나 전방으로 타이어 조립 드럼(620)을 자유롭게 밀어낸다. 또한, 실린더(682)내의 계속적인 공압은 입력 액추에이터 아암이 다음 타이어 조립 드럼(620)의 캠 종동자(666)에 결합될 때까지 입력 액추에이터 아암(680)을 그 최초 위치에 유지하는데 사용될 수 있다.

개시된 장치 실시예는 워크 스테이션(110, 610)에 대한 타이어 조립 드럼(120, 620)의 종방향 위치정합의 방법이 가능하게 하며, 상기 방법은 ① 워크 스테이션(610)의 입력 서버(614)의 전방향 표면상의 일정한 지점인 워크 스테이션 종방향 기준점(615)에 워크 스테이션(610)을 위치정합하는 단계와, ② 타이어 조립 드럼(620)의 후방향 표면상의 일정한 지점인 드럼 기준점(625)에 타이어 조립 드럼(620)을 위치정합하는 단계와, ③ 타이어 조립 드럼(620)이 워크 스테이션(610)내로 이동된 후에, AGV(602)를 정지시키고, 타이어 조립 드럼(620)의 후방으로 입력 서버(614)를 횡방향으로 연장시키고, 워크 스테이션 종방향 기준점(615)에 대해서 드럼 기준점(625)이 접촉하도록 타이어 조립 드럼(620)을 이동시키는 단계를 포함한다.

본 발명을 도면과 상기 설명에서 상세히 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 설명으로서 간주되며 그 특징을 제한하지 않으며, 단지 바람직한 실시예를 도시하고 설명한 것이며, 본 발명의 영역내에 있는 모든 수정 및 변경이 보호되어야 한다. 확실히, 상기에서 규정된 것들의 많은 "변경"이 본 발명이 속해 있는 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 이뤄질 수 있으며, 이러한 변경은 설명한 바와 같이 본 발명의 영역내에 있다.

본 발명에 의하면, 타이어 조립 드럼이 3개 이상의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축을 따라 종방향으로 전방으로 이동할 때 자동화 타이어 조립 시스템의 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각을 위치설정하기 위한 방법으로서, 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 워크 스테이션 종방향 기준점을 제공하는 단계와, 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각상에 드럼 기준점을 제공하는 단계와, 3개 이상의 워크 스테이션중 하나내의 종방향 전방으로 타이어 조립 드럼의 각각을 이동시키는 단계와, 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점을 지나 종방향 전방으로 이동된 후에 각 워크 스테이션내의 각 타이어 조립 드럼을 정지시키는 단계와, 드럼 기준점이 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 각 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시켜서 각 타이어 조립 드럼을 그 각 워크 스테이션내에 종방향으로 정밀하게 위치설정하는 단계를 포함하는 타이어 조립 드럼의 위치설정 방법을 제공함으로써 자동화 타이어 조립 시스템을 통해서 이동하는 타이어 조립 드럼을 3차원으로 정밀하게 위치설정하기 위한 방법 및 장치에서의 종래 기술의 문제점을 극복하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 타이어 조립 드럼이 3개 이상의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축(111, 611)을 따라 종방향으로 전방(105)으로 이동할 때 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 3개 이상의 워크 스테이션(110, 610)의 각각에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼(120, 620)의 각각을 위치설정하기 위한 방법에 있어서,

   상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 워크 스테이션 종방향 기준점(115, 615)을 제공하는 단계와,

   상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각상에 드럼 기준점(125, 625)을 제공하는 단계와,

   상기 3개 이상의 워크 스테이션중 하나내의 종방향 전방으로 상기 타이어 조립 드럼의 각각을 이동시키는 단계와,

   상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점을 지나 종방향 전방으로 이동된 후에 각각의 워크 스테이션내의 각각의 상기 타이어 조립 드럼을 정지시키는 단계와,

   상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 각각의 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시켜서 각각의 상기 타이어 조립 드럼을 상기 각각의 워크 스테이션내에 종방향으로 정밀하게 위치설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는

   타이어 조립 드럼 위치설정 방법.
2. 타이어 조립 드럼이 3개 이상의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축(111, 611)을 따라 종방향으로 전방(105)으로 이동할 때 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 3개 이상의 워크 스테이션(110, 610)의 각각에 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼(120, 620)의 각각을 위치설정하기 위한 장치에 있어서,

   상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 있는 워크 스테이션 종방향 기준점(115, 615)과,

   상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각상에 있는 드럼 기준점(125, 625)과,

   상기 3개 이상의 워크 스테이션중 하나내의 종방향 전방으로 상기 타이어 조립 드럼의 각각을 이동시키는 수단과,

   상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점을 지나 종방향 전방으로 이동된 후에 각각의 워크 스테이션내의 각각의 상기 타이어 조립 드럼을 정지시키는 수단과,

   상기 드럼 기준점이 상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 접촉할 때까지 각각의 타이어 조립 드럼을 종방향 후방으로 이동시켜서 각각의 상기 타이어 조립 드럼을 상기 각각의 워크 스테이션내에 종방향으로 정밀하게 위치설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는

   타이어 조립 드럼 위치설정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 타이어 조립 드럼을 작동시키기 위해 상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각에 위치된 입력 서버 수단(114, 614)과,

   상기 3개 이상의 워크 스테이션의 각각의 상기 워크 스테이션 종방향 기준점을 그 위에 구비한 상기 입력 서버 수단의 표면(115, 615)과,

   상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 드럼 기준점을 그 위에 구비한 상기 3개 이상의 이동가능한 타이어 조립 드럼의 각각의 표면(125, 625)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   타이어 조립 드럼 위치설정 장치.
4. 이동가능한 타이어 조립 드럼(120, 620)을 자동화 타이어 조립 시스템(100)의 워크 스테이션(110, 610)에 종방향 위치정합하기 위한 장치로서, 상기 자동화 타이어 조립 시스템이 하나 이상의 워크 스테이션과, 복수의 타이어 조립 드럼을 포함하며, 상기 각 타이어 조립 드럼이 각각의 워크 스테이션 내외로 종방향 전방(105)으로 독립적으로 이동되는, 타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합 장치에 있어서,

   상기 이동가능한 타이어 조립 드럼과 정합시키고 작동시키기 위해 상기 워크 스테이션에 위치된 입력 서버(114, 614)와,

   상기 입력 서버의 전방향 표면(115, 615)상에 있는 워크 스테이션 종방향 기준점(115, 615)과,

   상기 이동가능한 타이어 조립 드럼의 후방향 표면(125, 625)상에 있는 드럼 기준점(125, 625)과,

   상기 타이어 조립 드럼의 후방에서 상기 입력 서버를 횡방향으로 연장시키기 위한 수단(696)과,

   상기 타이어 조립 드럼에 가요성으로 부착되고, 그 자유 단부에 캠 종동자(566, 666)를 구비하고 있는 가요성 연결부(560, 660)와,

   상기 입력 서버에 회전가능하게 부착된 입력 액추에이터 아암(680)과,

   상기 캠 종동자와 결합시키기 위한 것으로 상기 입력 액추에이터 아암내에 있는 박스 캠 슬롯(684)과,

   상기 워크 스테이션 종방향 기준점에 대해서 상기 드럼 기준점을 접촉시키도록 종방향 후방으로 상기 타이어 조립 드럼을 이동시키기 위해 상기 캠 종동자와 결합시킨 후에 상기 입력 액추에이터 아암을 회전시키기 위한 수단(682, 683)을 포함하는 것을 특징으로 하는

   타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가요성 연결부가,

   상기 타이어 조립 드럼과 상기 캠 종동자 사이에 회전가능하게 연결된 커플링 아암(126, 526, 626)과,

   상기 캠 종동자와 상기 타이어 조립 드럼의 연결부 사이에 위치된 상기 커플링 아암의 일부분에 회전가능하게 연결되도록, 상기 커플링 아암과 독립적으로 전방으로 이동하는 수단 사이에 회전가능하게 연결된 크랭크 아암(127, 527, 627)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는

   타이어 조립 드럼의 종방향 위치정합 장치.

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