KR101637615B1 - 오버헤드 컨베이어 시스템 및 이 시스템을 포함하는 딥 코팅 라인 - Google Patents

오버헤드 컨베이어 시스템 및 이 시스템을 포함하는 딥 코팅 라인 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리 설비에서 물품들을 이송하기 위한, 특히 차체를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템에 관한 것으로서, 상기 오버헤드 컨베이어 시스템은 하나 이상의 물품(204)이 고정될 수 있는 고정 장치(212, 272)를 포함하는 하나 이상의 이송 캐리지(208)를 포함한다. 상기 이송 캐리지(208)는 하나 이상의 구동 수단(222, 224)에 의해 레일(216)을 따라 이송될 수 있다. 이 이송 캐리지(208)는 고정 장치(212)가 레일(216)에 대해 횡방향으로 오프셋되어 적어도 레일(216)의 한 단면을 따라 이송될 수 있도록 설계된다. 또한 본 발명은 처리 액체로 채워질 수 있으며 처리되어야 하는 물품(204), 특히 차체가 내부로 담겨질 수 있는 하나 이상의 딥 코팅 탱크(202)를 포함하는 딥 코팅 라인에 관한 것이다. 상기 딥 코팅 탱크(202)를 향해, 딥 코팅 탱크(202)의 내부 에지 내로, 딥 코팅 탱크(202)로부터 그리고 딥 코팅 탱크(202)로부터 이격시켜, 이송 시스템(206)이 처리되어야 하는 물품(204)들을 이송시킬 수 있다.

Description

오버헤드 컨베이어 시스템 및 이 시스템을 포함하는 딥 코팅 라인{OVERHEAD CONVEYOR SYSTEM AND DIP COATING LINE COMPRISING SAID SYSTEM}
본 발명은 처리 설비(treatment plant)에서 물품들을 이송하기 위한, 특히 차체(vehicle body)를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템에 관한 것으로서, 상기 오버헤드 컨베이어 시스템은:
-하나 이상의 물품이 고정될 수 있는 고정 장치를 포함하는 하나 이상의 이송 캐리지를 포함하고;
-상기 이송 캐리지를 이동시키는 하나 이상의 레일을 포함하며;
-상기 레일을 따라 상기 이송 캐리지를 이동시키기 위한 하나 이상의 구동 수단을 포함하며, 상기 고정 장치는 항상 상기 레일 하부에 배열된다.
또한 본 발명은 딥 코팅 처리 설비에 관한 것으로서, 상기 딥 코팅 처리 설비는:
-처리 액체로 채워질 수 있으며 처리되어야 하는 물품, 특히 차체가 내부로 담겨질 수 있는 하나 이상의 딥 코팅 탱크를 포함하며;
-처리되어야 하는 물품들을 상기 딥 코팅 탱크로 이송시킬 수 있으며, 상기 물품들을 딥 코팅 탱크의 내부에 배치시킬 수 있고, 이들을 딥 코팅 탱크로부터 꺼내어 딥 코팅 탱크로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있는 이송 설비를 포함한다.
US 6 571 970 B1호에 기술된 오버헤드 컨베이어 시스템 및 딥 코팅 처리 설비, 특히 차체용 딥 코팅 처리 설비에서 사용되는 것과 같은 그 외의 공지된 상용 오버헤드 컨베이어 시스템에서, 이송 캐리지가 이동하는 레일 아래에 고정 장치가 배열되며, US 6 571 970 B1호의 경우에서 상기 고정 장치는 텔레스코픽 장치에 의해 수직방향으로 이동될 수 있다.
예를 들어 구동 캐리지와 또 다른 구성요소를 포함하고 필요 시에 레일을 따라 이송 캐리지를 이송하는 구동 수단은 통상 상기 레일에 가까이 위치된다. 차체가 고정 장치에 고정될 때, 차체도 레일 아래 위치되며 구동 캐리지와 또 다른 이송 구성요소들도 존재한다.
차체가 액체 페인트로 채워진 딥 코팅 탱크에 공급되기 전에, 차체가 세척되고 기름이 제거되는 등의 상대적으로 복잡한 세척 공정이 수행된다. 먼지 입자, 오일 또는 해당 이송 구성요소들로부터 부스러기들이 처리되어야 하는 물품들 위로부터 떨어지는 일이 발생할 수 있다. 이 경우, 부스러기들은 차체 상에 떨어질 수 있어서 세척 공정의 성과를 손상시킬 수 있으며 이에 따라 페인트의 퀄리티가 감소할 수 있다.
또한, 세척 공정 동안, 차체가 오버헤드 컨베이어 시스템에 의해 이송되는 동안, 차체 위에 위치된 부분들로부터 떨어지는 먼지 입자들도 바람직하지 않다.
차체 또는 처리되어야 하는 그 외의 물품들을 보호하며 차체가 이송되는 경로를 따라 배열되고 차체 위로 배열된 커버는 제작하기가 매우 복잡하고 게다가 값비싸다.
따라서 본 발명의 목적은 앞에서 언급한 타입의 오버헤드 컨베이어 시스템을 제공하는 데 있으며, 여기서, 이송된 물품들은 이송되어야 하는 물품들 위에 배열된 구성요소들로부터 떨어지는 부스러기들과 접촉하는 위험성이 감소하고 이를 위해 상기 기기가 최대한 복잡하지 않게 유지된다.
이 목적은 고정 장치가 레일의 하나 이상의 단면을 따라 레일로부터 오프셋되어 횡방향으로 이송될 수 있도록 이송 캐리지(transport carriage)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 앞에서 언급한 타입의 오버헤드 컨베이어 시스템에서 구현된다.
이런 방식으로, 고정 장치 위의 공간과 고정 장치에 고정된 물품 위의 공간은, 특히 이송 캐리지가 이송될 필요가 있는 어떠한 구성요소들도 상기 공간에 배열되지 않기 때문에, 빈 상태로 유지될 수 있다.
상기 고정 장치가 오직 이송 캐리지의 또 다른 구성요소의 측부 표면에 의해 이송되는 고정 수단을 가진 홀딩 구조물(holding structure)을 포함하는 것이 유리하다. 고정 장치가 고정 장치 위로 그리고 고정 장치를 넘어 연장되는 브래킷에 의해 고정되는 공지된 오버헤드 컨베이어 시스템과는 달리, 이 고정 장치는 오직 한 측면에 의해 홀딩 구조물에 고정된다. 따라서, 고정 장치를 고정하는 이송 캐리지의 어떠한 구성요소들도 고정 장치 위에 배열되지 않는다.
홀딩 구조물은 수평 회전축 주위로 회전가능 하도록 이송 캐리지의 또 다른 구성요소 상에 장착되는 것이 유리하다. 이런 방식으로, 상기 목적은 수평 회전축 주위로의 회전 이동과 수평의 선형 이동이 서로 중첩되는 일련의 이동을 구현하는 것이 가능하다. 이는 물품의 이동이 항상 이러한 종류의 중첩에 의해 사전결정된다는 것을 의미하지 않는다. 단독의 수평의 선형 이동, 또는 단독의 수평 회전축 주위로의 회전도 가능하다. 게다가, 이런 방식으로, 상기 회전축이 물품의 무게중심에 매우 가깝게 배열될 수 있는 것이 가능하며 이는 물품이 회전할 때 이송 캐리지에 작용하는 힘들의 관점에서 볼 때 바람직하다.
물품 이동의 자유도 개수를 증가시키기 위하여, 홀딩 구조물을 고정하는 이송 캐리지의 또 다른 구성요소는 수직방향으로 이동가능한 슬라이드인 것이 유리하다. 이런 방식으로, 상기 목적은 수직방향의 선형 이동에서도 이동될 수 있다.
구조적인 관점에서 볼 때, 상기 슬라이드는 수직방향으로 오므려지고 펼쳐질 수 있는 텔레스코픽 장치(telescopic device)에 의해 수직방향으로 이동가능한 것이 유리하다. 이 텔레스코픽 장치는 상기 수직방향으로 이동가능한 슬라이드를 고정시킬 수 있거나 또는 상기 수직방향으로 이동가능한 슬라이드 자체는 상기 텔레스코픽 장치의 이동가능한 부분이 될 수 있다. 이 구성에서, 이송 캐리지는 실질적으로 L자형 브래킷의 형태를 띨 수 있으며, 상기 고정 장치는 길이가 짧고 수평의 바(bar)를 나타내며 텔레스코픽 장치는 대략적으로 길이가 길고 L자형의 수직 바를 나타낸다. 어떠한 수직 이동도 바람직하거나 또는 필요치 않으면, 텔레스코픽 장치 대신 강성 연결부가 제공될 수도 있다.
물품 이동의 자유도의 개수를 추가로 증가시키기 위하여, 고정 장치는 수직 회전축 주위로 회전가능 하도록 장착되는 것이 유리하다.
이 물품 이동의 자유도는 상기 물품이 딥 코팅 처리 설비(dip coating treatment plant) 내에서 딥 코팅 탱크(dip coating tank)를 통해 안내될 때 특히 바람직하다.
이송 캐리지가, 구동 수단으로서, 레일 위에서 모터에 의해 이동될 수 있는 구동 캐리지(drive carriage)를 포함하면, 오버헤드 컨베이어 시스템의 공지된 구성요소들이 사용될 수 있으며, 이들의 사용법은 이미 공지되고 테스트를 거쳐 실행되어 왔다.
텔레스코픽 장치가 사용될 때, 상기 텔레스코픽 장치는 수직 회전축 주위로 회전가능 하도록 이송 캐리지의 구동 캐리지 위에 장착되는 것이 유리하다. 이런 방식으로, 이송 캐리지는 전체적으로 상대적으로 소형으로 유지될 수 있으며 가능한 많은 수의 이동 자유도를 가진 물품을 제공할 수 있다.
물품이 레일 측면을 따라 횡방향으로 레일로부터 매달린 이송 캐리지에 의해 안내되기 때문에, 이송 캐리지가 수평 방향으로 레일을 향해 기울여지는(tip) 위험성이 존재하는데, 이는 주로 물품에 의해 수평 방향으로 가해진 힘에 의해 야기된다. 이런 이유로, 레일에 대해 평행한 틸트축 주위로 기울여지는 것을 방지하기 위하여 이송 캐리지를 고정하는 해당 고정 수단이 제공되는 것이 유리하다.
이를 위해, 상기 고정 수단은 레일에 대해 평행하게 레일 하부에 배열되고 홀딩 캐리지를 지지하는 지지 구조물을 포함할 수 있다.
상기 고정 수단은 이송 캐리지 위에 장착되는 가이드 롤러를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하고, 이 가이드 롤러는 수직 회전축 주위로 회전가능하고 상기 가이드 롤러에 상호보완적인 가이드 레일 내에서 안내되며, 상기 가이드 레일은 구동 레일에 대해 평행하고 구동 레일 하부에 배열된다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 오버헤드 컨베이어 시스템에 관한 앞의 설명에서 기술된 사상을 고려하여 위에서 언급한 타입의 딥 코팅 처리 설비를 제공하는 데 있다.
이 목적은 이송 설비가 청구항 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 오버헤드 컨베이어 시스템인 것을 특징으로 하는, 위에서 언급한 타입의 딥 코팅 처리 설비의 경우에서 구현된다.
이렇게 구현된 이점들은 위에서 언급한 오버헤드 컨베이어 시스템의 이점들에 상응한다.
본 발명의 대표 구체예들은 첨부된 도면들을 참조하여 하기에서 기술된 내용에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 차체를 위한 전기이동식 딥 코팅 설비를 도시한 측면도이다.
도 2와 도 3은 상기 설비의 출구로부터 설비의 입구로의 복귀 공정 동안, 도 1로부터 딥 코팅 설비 내에서 코팅되어야 하는 차체들을 이송하도록 사용되는, 텔레스코픽 암을 가진 이송 캐리지를 서로 다른 방향에서부터 바라본 투시도이다.
도 4는 도 1로부터 상기 전기이동식 딥 코팅 설비 내에서 사용되는, 이송 캐리지의 구동 캐리지를 확대하여 상세하게 도시한 투시도로서, 텔레스코픽 암을 회전시키기 위한 메커니즘이 도시된다.
도 5와 도 6은 텔레스코픽 암의 측면 가이드를 서로 다른 방향에서부터 바라본, 확대하여 상세하게 도시한 투시도이다.
도 7은 도 1로부터 상기 딥 코팅 설비 내에서 사용되는, 이송 캐리지의 고정 장치를 확대하여 상세하게 도시한 투시도이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 1로부터 상기 전기이동식 딥 코팅 설비의 이송 캐리지 내에서 사용되는, 텔레스코픽 암의 제 1 대표 구체예를 서로 다르게 도시한 도면들이다.
도 9a 내지 도 9e는 도 1로부터 상기 전기이동식 딥 코팅 설비의 이송 캐리지 내에서 사용되는, 텔레스코픽 암의 제 2 대표 구체예를 서로 다르게 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 18은 도 1로부터 차체를 상기 전기이동식 딥 코팅 설비의 딥 코팅 탱크 내에 담그는 여러 단계를 도시한 투시도이다.
하기 설명에서, 용어 "하부(below)"는 구성요소가 또 다른 구성요소보다 더 낮게 배열될 때 사용되는 용어이다. 이는, 수직방향에서 볼 수 있듯이, 하부에 배열된 구성요소가 그보다 더 높이 배열된 구성요소와 중첩되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다. 이 상태는 용어 "아래(under)"로 표현된다. 용어 "상부(above)"와 "위(over)"는 한 구성요소가 또 다른 구성요소보다 더 높게 배열되는 경우에 상응하여 사용된다.
도 1 내지 도 18은 전기이동식(cataphoretic) 딥 코팅 설비(200)를 예시한다. 상기 딥 코팅 설비는 액체 페인트로 채워진 딥 코팅 탱크(202)를 포함한다. 페인트 입자들은 차체(204)의 이동 경로를 따라 배열되며 명확하게 보이기 위해 도면에서는 예시되지 않은 애노드(anode)와 차체(204) 사이에 위치된 전기장 내에서 차체(204)를 향해 이동되며 이 전기장 위에 증착된다.
차체(204)는 컨베이어 시스템(206)을 이용하여 상기 설비를 통해 특히 딥 코팅 탱크(202)와 그 내부의 페인트를 통해 안내된다. 상기 컨베이어 시스템(206)은 부분으로서 구동 캐리지(210)와 홀딩 캐리지(212)를 가진 복수의 이송 캐리지(208)를 포함하는데, 이들은 텔레스코픽 장치(214)에 의해 서로 결합되며 밑에서 상세하게 설명될 것이다.
종래의 전기식 오버헤드 컨베이어에서도 사용되는 것과 같이, I자형 프로파일을 가진 구동 레일(216)은 딥 코팅 탱크(202) 위로 배열된다. 상기 구동 레일(216) 하부와 딥 코팅 탱크(202) 위로, 상부방향으로 개방된 U자형 프로파일을 가진 가이드 레일(218)이 상기 구동 레일(216)에 대해 평행하게 연장된다.
차체(204)가 컨베이어 시스템(206)에 의해 이송되는 이동 방향은 도 1에서 화살표(220)로 예시된다. 상기 이동 방향(220)에 대한 수직 방향에서 볼 수 있듯이, 구동 레일(216)과 가이드 레일(218)은 딥 코팅 탱크(202)의 중앙에 대해 외부를 향하여 오프셋 되는데, 상기 가이드 레일(218)은 상기 구동 레일(216)보다 더 멀리 연장된다.
구동 캐리지(210)는 기본적으로 종래의 전기 오버헤드 컨베이어들로부터 공지된 구조로 구성된다. 이러한 구동 캐리지(210)들은 각각 해당 업계에서 사용되는 용어로 "리더(leader)"로 불리며 이동 방향(220)으로 이끄는 운행 기어(222)와 해당 업계에서 사용되는 용어로 "트레일러(trailer)"로 불리고 상기 이동 방향(220)으로 따라가는 또 다른 운행 기어(224)를 가진다. 상기 리더(222)와 트레일러(224)에는 공지된 방식으로 가이드와 지지 롤러가 장착되는데, 이들은 구동 레일(216)의 I자형 프로파일의 서로 다른 표면들 상에서 구르며 이들의 도면부호는 표시되지 않는다. 리더(222) 또는 트레일러(224)의 하나 이상의 롤러는 구동 롤러로서 사용되는데 이를 위해 전기모터(226 또는 228)에 의해 회전될 수 있다. 필요시에, 오직 리더(222) 만이 구동되는 것도 충분할 것이다. 구동 캐리지(210)에 의해 구동되는 이송 캐리지(208)는, 필요시에, 구동 레일(216)이 이송 경로를 해당 조건들로 적합하게 하기 위해 특정 영역들에서 일정 각도로 연장해야 하는 경우 경사(incline)를 고려하지 않을 수도 있다.
각각의 구동 캐리지(210)의 리더(222)와 트레일러(224)는 특히 도 2 내지 도 4에서 쉽게 볼 수 있는 연결 프레임(230)에 의해 서로 연결된다.
연결 프레임(230)은 공지된 방식으로 딥 코팅 설비(200)의 중앙 제어부와 통신할 수 있으며 딥 코팅 설비(200)에서 그 외의 구동 캐리지(210)의 컨트롤 장치(232)와 통신할 수 있는 컨트롤 장치(232)를 수용한다. 이런 방식으로, 서로 다른 이송 캐리지(208)를 대부분 독립적으로 이동시키는 것이 가능하다.
구동 캐리지(210)를 홀딩 캐리지(212)에 결합하는 텔레스코픽 장치(214)는 세 부분으로 구성되고 길이가 가변되고 수직방향으로 펼쳐지는 텔레스코픽 암(234)을 포함한다. 이 장치는 상측 단부에서 톱니형 휠(236)의 단부면에 연결되고 상기 톱니형 휠(236)은 휠에 대해 회전할 수 없도록 그리고 텔레스코픽 암(234)의 종축과 톱니형 휠(236)의 회전축(240)이 서로 일치하거나 또는 적어도 서로에 근접하게 배열되도록 외부 톱니(238)를 가진다(도 4 참조). 상기 톱니형 휠(236)은 회전축(240)이 수직 방향으로 연장되도록 연결 프레임(230) 상에서 리더(222)와 트레일러(224) 사이에서 거의 중앙에 회전가능하게 장착된다.
톱니형 휠(236)은 구동 캐리지(210)의 컨트롤 장치(232)와 통신하며 이를 위해 톱니형 휠(236)의 외부 톱니(238) 내에서 맞물린 톱니형 휠(244)을 구동시키는 서보 모터(242)에 의해 구동될 수 있다. 이런 방식으로, 텔레스코픽 암(234)은 피니언(244)의 회전 방향에 따라 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전축(240) 주위로 회전될 수 있다.
서보 모터(242)와 피니언(244)은, 간결성을 위해, 오직 도 4에만 도시되어 있으며 이런 목적으로 연결 프레임(230)은 절단되어 도시되어 있다.
텔레스코픽 암(234)은 상측 텔레스코픽 부분(246)을 포함한다. 이는, 도 5와 도 6에서 특히 잘 볼 수 있듯이, 톱니형 휠(236)로부터 멀리 떨어진 단부에서 그리고 횡단 가로대(248) 위에서, 수직 회전축(252) 주위로 자유로이 회전할 수 있으며 가이드 레일(218)의 U자형 프로파일에 배열되는 가이드 롤러(250)를 수용한다. 이런 방식으로, 텔레스코픽 암(234)은 이동 방향(220)에 대해 수직인 평면에서 수직방향으로부터 기울어지는 것이 방지된다.
상측 텔레스코픽 부분(246) 외에도, 텔레스코픽 암(234)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)과 하측 텔레스코픽 부분(256)을 포함한다. 이 텔레스코픽 부분(246, 254 및 256)들은 서로에 대해 이동가능하며, 하기 설명에서 더욱 상세하게 기술될 것이다.
하측 텔레스코픽 부분(256)은 중앙 텔레스코픽 부분(254) 내부로 이동가능한 슬라이드(256)로서 사용되며 앞으로는 슬라이드(256)로 언급될 것이다. 슬라이드(256)의 하측 자유 단부 영역(258)에 회전식 페그(rotary peg, 260)가 장착된다. 상기 회전식 페그(260)는 도 2와 도 3에 도시된 수평 회전축(262)을 형성한다. 이 회전식 페그(260)는 하측 단부 영역(258)에서 슬라이드(256)에 의해 이동되고 이송 캐리지(208)의 컨트롤 장치(232)와 통신하는 기어 모터(264)에 의해 회전축(262) 주위로 양쪽 방향으로 회전될 수 있다(커버가 제거된 기어 모터가 도 7에 도시됨).
특히, 도 2, 도 3 및 도 7에서 쉽게 볼 수 있듯이, 홀딩 캐리지(212)는 직사각형 횡단면을 가진 두 개의 서로 평행한 종방향 바(266 및 268)를 가지는데, 이들은 중공 프로파일 형태를 지니고 원형의 횡단면을 구진 횡단 가로대(270)에 의해 중앙에 연결된다. 슬라이드(256)의 회전식 페그(260)는 상기 회전식 페그에 대해 회전할 수 없도록 홀딩 캐리지(212)의 종방향 바(266)의 외측 표면에 연결되며, 상기 회전식 페그(260)와 홀딩 캐리지(212)의 횡단 바(270)는 서로 동축으로 배열된다. 종방향 바(266 및 268)의 단부 측면 상에 고정 수단(272)이 장착되고 이 고정 수단(272)은 코팅되어야 하는 차체(204)를 공지된 방식으로 홀딩 캐리지(212)에 탈착가능하게 고정하도록 사용될 수 있다.
따라서, 슬라이드(256)는 이송 캐리지(208)가 전체적으로 L자형 브래킷 형태를 지닐 수 있도록 오직 한 측면에서만 회전식 페그(260)에 의해 홀딩 캐리지(212)를 이동시킨다. 이송 캐리지(208)는 이동하는 동안 고정 수단(272)과 함께 홀딩 캐리지(212)가 구동 레일(216)로부터 횡방향으로 오프셋 되도록 상기 구동 레일(216)을 따라 나란하게 정렬될 수 있다. 이는 예를 들어 구동 레일(216) 또는 구동 캐리지(210)와 같은 컨베이어 시스템(206)의 구성요소들 중 그 어떤 구성요소도 고정 수단(272)과 홀딩 캐리지(212) 위로 수직방향의 공간에 배열될 수 없게 한다. 이에 따라 차체가 먼지, 오일 또는 이와 유사한 컨베이버 시스템(106)의 구성요소들로부터 떨어진 부스러기와 같은 오염물질에 의해 더럽혀지는 위험성이 감소한다.
위에서 언급한 바와 같이, 텔레스코픽 암(234)의 텔레스코픽 부분(246, 256, 258)들은 서로에 대해 이동될 수 있다. 이를 위해, 개별 텔레스코픽 부분(246, 256, 258)들의 횡단면은 중앙 텔레스코픽 부분(254)이 상측 텔레스코픽 부분(246) 내부로 안내되는 방식으로 이동될 수 있으며 슬라이드(256)는 중앙 텔레스코픽 부분(254) 내부로 안내되는 방식으로 이동될 수 있도록 서로 상호보완적으로 구성된다.
도 8에서 부분적으로 절단되어 도시된, 텔레스코픽 암(234)의 제 1 대표 구체예에서, 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 항상 상측 텔레스코픽 부분(246) 내부에 위치된 상측 단부의 단부면에서 이송 캐리지(208)의 컨트롤 장치(232)와 통신하고 구동 피니언(276)을 두 회전 방향으로 구동하는 서보 모터(274)를 수용한다. 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 하측 단부에 장착된 리턴 피니언(280) 위로 그리고 서보 모터(274)의 구동 피니언(276) 위로 체인(278)이 배열되는데, 이 체인(278)은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 하부 방향으로 돌출한다. 상기 체인(278)은 도 8a의 좌측의 한 측면(282)에서 상측 텔레스코픽 부분(246)에 이동할 수 없도록 부착된 연결핀(284)에 연결된다. 그 맞은편, 체인(278)의 제 2 측면(286)은 텔레스코픽 암(234)의 슬라이드(256)에 이동할 수 없도록 연결된 연결핀(288)에 연결된다. 상기 슬라이드(256)의 연결핀(288)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 측벽에 제공된 슬롯(290) 내에 배열되며, 상측 텔레스코픽 부분(246)의 연결핀(278)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)을 횡방향으로 지나 안내된다.
서보 모터(274)가 도 8a에서 볼 수 있듯이 구동 피니언(276)이 시계방향으로 회전하도록 이송 캐리지(208)의 컨트롤 장치(232)에 의해 조절될 때, 슬라이드(256)에 결합된 연결핀(288)은 슬라이드(256)가 중앙 텔레스코픽 부분(254)으로부터 밀려나도록 체인(278)에 의해 하부방향으로 이동된다. 이와 동시에, 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 상측 텔레스코픽 부분(246)에 고정된 이동불가능한 연결핀(284)으로 인해 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 밀려나온다. 이런 방식으로, 텔레스코픽 암(236)은 전체적으로 펼쳐진다. 상기 텔레스코픽 암(234)은 도 8a에서 볼 수 있듯이 반시계 방향으로 이동하도록 서보 모터(274)에 의해 회전되는 구동 피니언(276)에 의해 다시 오므려질 수 있다.
텔레스코픽 암(234)의 대안의 구체예가 도 9에서 부분적으로 절단된 형태로 도시된다. 체인(278)은 서보 모터(274)의 구동 피니언(276) 위로 그리고 제 1 결합 피니언(292)과 제 2 결합 피니언(294) 위로 배열된다. 상기 결합 피니언(292 및 294)은 각각 동축으로 스퍼 휠(spur wheel)을 수용하는데, 도 9에서는 보이지 않는다. 상기 스퍼 휠의 외부 톱니는 결합 피니언(292) 상에서 톱니형 랙(296) 내에 맞물리며, 상기 톱니형 랙(296)은 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246)에 이동할 수 없도록 연결되고 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 상측 영역 내에 배열된다. 결합 피니언(294)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 하측 영역 내에 배열되고, 그 위에 장착된 스퍼 휠의 톱니는 텔레스코픽 암(234)의 슬라이드(256)에 이동할 수 없도록 연결된 톱니형 랙(298) 내에 맞물린다. 이를 위해, 결합 피니언(294) 상의 스퍼 휠(도시되지 않음)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 측면을 통해 연장된다.
서보 모터(274)가 도 9a에서 볼 수 있듯이 구동 피니언(276)이 반시계 방향으로 회전하도록 이송 캐리지(208)의 컨트롤 장치(232)에 의해 조절될 때, 결합 피니언(292 및 294)도 반시계 방향으로 회전된다. 상기 결합 피니언에 고정된 스퍼 휠들이 각각 톱니형 랙(296 및 298) 내에 맞물리기 때문에, 텔레스코픽 암(234)의 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 밀려나오고 이와 동시에 슬라이드(256)는 중앙 텔레스코픽 부분(254)으로부터 밀려나온다.
체인 피니언(276)이 시계방향으로 회전되면, 슬라이드(256)는 중앙 텔레스코픽 부분(254) 내로 오므려지고 이와 동시에 상기 슬라이드(256)는 상측 텔레스코픽 부분(246) 내로 오므려진다.
여기서 도시되지는 않은 변형예들의 경우, 텔레스코픽 부분(246 및 254)들이 올라가고 내려가는 이동은 슬라이딩 체인 또는 이와 유사한 장치들에 의해 수행될 수 있다.
위에서 기술된 전기이동식 딥 코팅 설비(200)는 다음과 같이 작동된다.
도 1에서, 차체(204)가 세척되고 기름이 제거되는 등에 의한 공지된 방식으로 코팅 작업을 위해 준비된 예비-처리 스테이션으로부터, 코팅되어야 하는 차체(204)가 실질적으로 수평으로 정렬되어 공급된다(화살표(220) 참조).
이를 위해 슬라이드(256)는 상기 슬라이드의 최상측 위치로 이동되며, 이 위치에서 텔레스코픽 암(234)의 텔레스코픽 부분(256, 254 및 256)은 텔레스코픽 암(234)이 가능한 최소 길이가 되도록 서로의 내부로 오므려진다. 상기 해당 위치는 도 10의 투시도에서 볼 수 있다. 해당 이송 캐리지(208)의 구동 캐리지(210)는 전기모터(226 및 228)의 도움으로 구동 레일(216)을 따라 딥 코팅 탱크(202)로 공급되며, 이와 연결된 홀딩 캐리지(212)는 텔레스코픽 장치(214)에 의해 이동된다. 그동안, 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246) 상의 가이드 롤러(250)는 U자형 프로파일을 가진 가이드 레일(218) 내에서 구르지만, 이것은 중량을 지지하도록 사용되지는 않는다. 이송 캐리지(208)와 상기 이송 캐리지(208)에 고정된 차체(204)의 중량은 구동 캐리지(210)에 의해 구동 레일(216)으로 전체적으로 이동된다.
이송 캐리지(208)는 입구 쪽에 있는 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽에 접근할 때, 이송 캐리지(208)에 의해 차체(204)를 이동하는 슬라이드(256)는 서보 모터(274)의 도움으로 위에서 기술된 방식으로 펼쳐지는 텔레스코픽 암(234)에 의해 점차적으로 내려간다. 차체(204)의 전방 단부가 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽을 초과하여 딥 코팅 탱크(202)의 내부로 돌출되는 즉시, 회전식 페그(260)와 그에 따라 고정 수단(272)을 가진 홀딩 캐리지(212)와 상기 홀딩 캐리지(212)에 고정된 차체(204)는 기어 모터(264)의 도움으로 회전축(262) 주위로 그와 동시에 회전된다. 따라서, 이 영역에서, 차체(204)의 전체 움직임들은 세 움직임 즉 구동 레일(216)을 따른 수평 선형 움직임(화살표 220), 회전축(240)을 따르며 그에 따라 텔레스코픽 암(234)의 종축을 따른 수직 선형 움직임 및 도 1에서 볼 수 있듯이 회전식 페그(260)의 회전축(262) 주위로 시계방향의 회전 움직임을 중첩하는 것으로 고려될 수 있다. 그동안, 차체(204)는 입구 쪽에서 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽 위로 구부러진다. 이에 상응하는 위치가 도 11의 투시도에 예시된다.
슬라이드(256)가 계속 내려가고 차체(204)가 회전식 페그(260)의 회전축(262) 주위로 계속 회전되어, 결국, 도 12에 예시된 것과 같이 차체(204)가 실질적으로 수직이 되는 위치에 도달한다. 차체(204)는 여전히 입구 쪽에서 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽에 상대적으로 가깝다. 이송 캐리지(208)가 계속 이동하여 입구 쪽에서 차체(204)의 중심과 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽 사이의 공간이 커지면, 회전식 페그(260)와 차체(204)는 도 13에 예시된 것과 같이 차체(204)가 뒤집혀지기 시작하도록 시계방향으로 좀 더 회전된다. 이 경우 회전 속도는 수평 방향에서의 이동 속도와 차체(204)의 전방 단부가 이 딥 코팅 이동 동안 입구쪽에서 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽으로부터 거의 동일하게 이격된 상태를 유지하도록 서로 일치될 수 있다.
도 14에 예시된 것과 같이, 차체(204)가 완전히 뒤집혀져서 다시 수평으로 배열된 가장 나중의 지점에서, 차체(204)는 액체 페인트 내에 완전히 적셔진다. 차체(204)는 이송 캐리지(208)의 도움으로 차체(204)가 출구 쪽에서 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽에 가까이 갈 때까지 딥 코팅 탱크(202)를 통해 추가로 이송된다.
그 뒤, 딥 코팅 탱크로부터 차체(204)를 제거하는 과정이 시작된다. 이 과정은 세 움직임 즉 이송 방향(22)으로의 수평 선형 움직임, 회전축(240)을 따르며 그에 따라 텔레스코픽 암(234)의 종축을 따른 수직 움직임 및 회전식 페그(260)의 회전축(262) 주위로의 회전 움직임을 중첩하는 것으로 고려될 수 있다. 우선, 도 15와 도 16에 예시된 것과 같이, 차체(204)는 회전식 페그(260)에 의해 계속 시계방향으로 회전하도록 수직으로 설정된다. 그 후, 새로이 코팅된 차체(204)의 수평 위치가, 도 18에 예시된 것과 같이, 딥 코팅 탱크(202)의 하류에서 이송 방향(220)에 도달할 때까지, 오므려지는 텔레스코픽 암(234)에 의해 그리고 그에 따라 슬라이드(256)가 상부방향으로 이동하고 출구 쪽에서 딥 코팅 탱크(202)의 단부 벽 위로 회전 이동을 지속함으로써 차체(204)가 구부려진다(도 7 참조).
위에서 기술된 딥 코팅 설비(200)는 상대적으로 작은 물품의 딥 코팅 작업에 사용될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 코팅되어야 하는 물품들 즉 작은 부품들(예시되지 않음)을 보유하는 홀딩 바스켓은 서로 느슨하게 쌓여(piled) 예를 들어 홀딩 캐리지(212)에 고정될 수 있다. 이러한 홀딩 바스켓은 로딩 개구 지점들을 하부방향으로 향하게 하고 코팅되어야 하는 물품들이 떨어질 수 있는 위치로 딥 코팅 탱크(202)를 통해 안내되지 않음을 이해해야 한다.
위에서 언급한 것과 같이, 텔레스코픽 암(234)은 서보 모터(242)에 의해 수직 회전축(240) 주위로 회전될 수 있다. 도 1 및 도 10 내지 도 18에 도시된 운동학적 배열에서, 텔레스코픽 암(234)은 수평 회전축(262)이 이동 방향(220)에 대해 수직이 되도록 회전식 페그(260)가 슬라이드(256) 상에서 나란하게 정렬되는 수직 회전축(240)에 대한 위치에 배열된다. 텔레스코픽 암(234)은 서보 모터(242)의 적절한 로킹(locking)에 의해 이 위치에 고정된다.
차체(204)가 딥 코팅 탱크(202)에 담겨지고 그 이후의 과정을 위해 이송 캐리지(208)로부터 제거된 후, 도 1 및 도 10 내지 도 18에 도시된 운동학적 배열에서, 텔레스코픽 암(234)이 수직 회전축(240) 주위로 회전될 수 있다는 사실만이 오직 관련이 있다. 그 후, 이송 캐리지(208)는 딥 코팅 설비(200)의 입구로 다시 안내될 수 있으며 이에 따라 상기 이송 캐리지(208)는 아직 코팅되지 않은 차체(204)와 같이 배열될 수 있다. 이를 위해, 서보 모터(242)를 작동시켜 톱니형 휠(236)을 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246) 상에서 회전시킴으로써, 슬라이드(256) 상의 회전식 페그(260)가 이동 방향(220)과 평행하게 정렬될 때까지, 홀딩 캐리지(212)는 수직 회전축(240) 주위로 구동 캐리지(210)의 연결 프레임(230)에 대해 회전된다. 게다가, 기어 모터(264)에 의해 이에 상응하게 회전식 페그(260)가 회전함으로써 홀딩 캐리지(212)는 종방향 바(266 및 268)가 수직이 되는 위치로 온다. 이 위치는 도 2와 도 3에 도시된다. 도 10에서, 구동 레일(216)에 대해 평행하게 배열되며 굽어진 레일 부분(도시되지 않음)에 의해 구동 레일(216)에 연결된 구동 레일(216') 상에서 상기 "복귀 위치"에서 딥 코팅 설비(200)의 입구로 다시 안내된 이송 캐리지(208)를 볼 수 있다.
이송 캐리지(208)가 구동 레일(216, 216')을 연결하는 굽어진 레일 부분이 있을 필요 없이도 횡단 변위에 의해 구동 레일(216)로부터 다른 구동 레일(216')로 이송되는 것도 가능하다.
홀딩 캐리지(212)의 회전 결과로서, 그리고 구동 캐리지(210)에 대한 수직 위치의 결과로서, 딥 코팅 설비(200)의 출구로부터 입구까지의 복귀 경로 상에서 이송 캐리지(208)에 필요한 공간은 감소한다.
도 10 내지 도 18을 참조하여 위에서 기술한 차체(204)의 일련의 움직임들은 차체(204)가 딥 코팅 탱크(202)를 통과하는 한 예이다. 이송 캐리지(208)의 구조적 구성은 각각 차체(204)의 타입에 적합할 수 있는 다수의 그 외의 운동학적 배열을 가능하게 한다. 예를 들어, 차체(204)는 딥 코팅 탱크(202)를 통해 "루프가 윗방향을 향하는" 상태로 안내될 수 있다.
한 대안으로서, 홀딩 캐리지(212)의 회전축(262)이 딥 코팅 탱크(202) 내에서 액체의 액체 높이 바로 위로 안내될 수 있다. 이 경우, 차체는 딥 코팅 탱크(202)를 통해 "루프가 아래 방향을 향하는" 상태로 안내될 것이다. 여기서, 홀딩 캐리지(212) 또는 슬라이드(256)가 딥 코팅 탱크 내의 액체와 접촉하는 것이 방지될 수 있으며, 그 결과 딥 코팅 탱크 내의 액체가 한 탱크로부터 그 다음 탱크로 이송되거나 또는 딥 코팅 탱크들 내로 윤활제가 유입될 위험성이 감소한다.
또한 예를 들어 차체(204)가 딥 코팅 탱크(202)를 통해 안내될 때 수직 회전축(240)에 의해 제공된 더 많은 자유도를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 딥 코팅 탱크(202)의 적절한 수치들로, 차체(204)는 도 10 내지 도 18에 예시된 것과 같이 횡단 방향이지만 종방향은 아닌 방향으로 안내될 수 있다. 또한 텔레스코픽 암(234)이 이동 방향(220)으로 0°내지 90°각도를 형성하도록 회전축(262) 또는 회전식 페그(260)를 위해 매우 충분하게 수직 회전축(240) 주위로 회전하는 것도 가능하다. 차체(204)가 딥 코팅 탱크(202)를 통해 안내되는 동안 텔레스코픽 암(234)이 수직 회전축(240) 주위로 앞뒤로 회전될 수 있는 것도 가능하며, 그 결과 딥 코팅 탱크(204) 내에서 차체(204)의 "롤링 모션"이 구현될 수 있다.
따라서 차체(204)가 네 움직임 즉 (이동 방향(220)에 상응하는)수평 선형 움직임, 회전축(240)을 따르며 그 결과 텔레스코픽 암(234)의 종축을 따른 수직 선형 움직임, 회전식 페그(260)의 수평 회전축(262)에 대한 회전 움직임, 및 텔레스코픽 암(234)의 수직 회전축에 대한 회전 움직임이 중첩되는 것으로서 고려될 수 있는 일련의 움직임들을 수행하는 것이 가능하다.
오버헤드 컨베이어 시스템의 형태를 가진 컨베이어 시스템(206)은 다른 디자인의 설비에서는 필요할 수 있지만 딥 코팅 탱크(202)의 우측 및/또는 좌측에는 또 다른 구조물들이 필요 없다. 이는 딥 코팅 탱크(200)가 전체적으로 상대적으로 좁게 유지될 수 있음을 의미한다.
게다가, 홀딩 캐리지(212)를 횡방향으로 장착한 결과로서, 이송 캐리지(208)의 또 다른 구성요소들에 의해 차체(204) 상에 어떠한 음영도 드리우지 않는데, 이는 딥 코팅 탱크 내에서의 상대적으로 긴 잠김 시간 및/또는 적절한 운동학적 배열에 의해 상응하게 복잡한 방식으로 딥 코팅 탱크 내에서 상쇄될 수 있을 것이다.
차체(204)가 딥 코팅 탱크를 통해 안내될 때, 수평 회전식 페그(260)를 이동시키는 슬라이드(256)의 하측 엔진 영역(258)은 상기 딥 코팅 탱크 내의 액체 내로 내려간다. 이는 수평 회전축(262)이 홀딩 캐리지(212)에 의해 지지된 차체(204)의 무게중심에 가깝게 배열될 수 있음을 의미한다. 그 결과, 차체를 위한 일련의 움직임 동안, 회전축이 차체의 무게중심으로부터 상대적으로 훨씬 더 멀리 떨어져서 배열된 공지된 시스템들의 경우보다 힘이 더욱 바람직하게 분산된다.

Claims (12)

  1. 처리 설비에서 물품들을 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템에 있어서,
    상기 오버헤드 컨베이어 시스템은:
    a) 하나 이상의 물품(204)이 고정될 수 있는 고정 장치(212, 272)를 포함하는 하나 이상의 이송 캐리지(208)를 포함하고;
    b) 이송 캐리지(208)를 이동시키는 하나 이상의 레일(216)을 포함하며;
    c) 레일(216)을 따라 이송 캐리지(208)를 이동시키기 위한 하나 이상의 구동 수단(222, 224)을 포함하며;
    d) 고정 장치(212, 272)는 이송 캐리지(208)의 또 다른 구성요소(256)의 측면 표면에 의해서만 이송되는 고정 수단(272)을 가진 홀딩 구조물(212)을 포함하고;
    e) 홀딩 구조물(212)을 고정하는 이송 캐리지(208)의 또 다른 구성요소(256)는 수직방향으로 이동가능한 슬라이드(256)이며;
    f) 고정 장치(212, 272)는 항상 레일(216) 하부에 배열되고;
    g) 이송 캐리지(208)는 고정 장치(212, 272)가 레일(216)의 하나 이상의 단면을 따라 레일(216)로부터 횡방향으로 오프셋배열된 상태로 이송될 수 있도록 설치되며;
    h) 홀딩 구조물(212)은 수평 회전축(262) 주위로 회전할 수 있도록 이동가능한 회전식 페그(260)에 의해 이송 캐리지(208)의 또 다른 구성요소(256) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 슬라이드(256)는 수직방향으로 오므려지거나 펼쳐질 수 있는 텔레스코픽 장치(214)에 의해 수직방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고정 장치(212, 272)는 수직 회전축(240) 주위로 회전가능 하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 이송 캐리지(208)는 구동 수단으로서 레일(216) 위에서 모터에 의해 이동될 수 있는 구동 캐리지(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 텔레스코픽 장치(214)는 수직 회전축(240) 주위로 회전할 수 있도록 이송 캐리지(208)의 구동 캐리지(210) 위에 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 레일(216)에 대해 평행한 틸트축 주위로 기울여지는 것을 방지하기 위하여, 이송 캐리지(208)를 고정하는 고정 수단(218, 248, 250)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 고정 수단(218, 248, 250)들은 레일(216)에 대해 평행하게 레일(216) 하부에 배열되고 홀딩 캐리지(208)를 지지하는 지지 구조물(218)을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 고정 수단(218, 248, 250)들은 이송 캐리지(208) 위에 장착된 가이드 롤러(250)를 포함하는데, 상기 가이드 롤러(250)는 수직 회전축 주위로 회전할 수 있으며 가이드 롤러(250)에 상호보완적인 가이드 레일(218) 내에서 안내되며, 상기 가이드 레일(218)은 구동 레일(216)에 대해 평행하고 구동 레일(216) 하부에 배열되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오버헤드 컨베이어 시스템은 차체를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템인 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
  10. a) 처리 액체로 채워질 수 있으며 처리되어야 하는 물품(204)이 내부에 담겨질 수 있는 하나 이상의 딥 코팅 탱크(202)를 포함하며;
    b) 이송 설비(206)를 포함하는데, 상기 이송 설비(206)는 처리되어야 하는 물품(204)들을 딥 코팅 탱크(202)로 이송시킬 수 있으며, 이 물품들을 딥 코팅 탱크(202)의 내부 속에 배치시킬 수 있고, 이 물품들을 딥 코팅 탱크(202)로부터 꺼내어 딥 코팅 탱크(202)로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있는 딥 코팅 처리 설비에 있어서,
    c) 이송 설비(206)는 제1항에 따른 오버헤드 컨베이어 시스템(206)인 것을 특징으로 하는 딥 코팅 처리 설비.
  11. 삭제
  12. 삭제
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