KR20100126320A - 오버헤드 컨베이어 시스템 및 이러한 시스템을 포함하는 침지 코팅 라인 - Google Patents
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Abstract
물체, 특히 표면 처리 라인 내에서 차체를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템은 하나 이상의 물체(204)가 고정될 수 있는 고정 장치(212)를 가진 하나 이상의 이송 캐리지(208)를 포함한다. 이송 캐리지(208)는 하나 이상의 구동 수단(222, 224)에 의해 물체를 이송하기 위해 트랙(216)을 따라 이동가능하다. 고정 장치(212)는 수직 회전축(240) 주위에서 회전할 수 있도록 제공된다. 본 발명은 처리되는 탱크 물체(204)가 침지되며, 처리 액체가 채워질 수 있는 하나 이상의 침지-코팅 탱크(202)를 포함한 침지 코팅 라인에 관한 것이다. 침지 코팅 라인은 침지 코팅 탱크(202)를 향하여, 침지 코팅 탱크(202) 내부로, 침지-코팅 탱크(202)로부터 외부로 그리고 이로부터 이격되도록 처리되는 물체(204)를 이동시키기 위한 이송 시스템을 포함한다.
Description
본 발명은 물체(object), 특히 표면 처리 플랜트 내에서 차체를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템에 관한 것으로, 상기 컨베이어 시스템은
a) 하나 이상의 물체가 고정될 수 있는 고정 장치를 포함한 하나 이상의 이송 캐리지,
b) 이송 캐리지를 운반하는 하나 이상의 레일 및
c) 레일을 따라 이송 캐리지를 이동시키기 위한 하나 이상의 구동 수단을 가진다.
추가로, 본 발명은
a) 처리 액체가 채워지고, 처리되는 물체, 특히 차체가 침지될 수 있는 하나 이상의 침지조를 가지며,
b) 이송 플랜트를 가지며, 상기 이송 플랜트는 처리되어 지는 물체를 침지조로 보내고, 이러한 물체를 침지조의 내부로 배치시키며, 이러한 물체를 침지조로부터 꺼내서 빼낼 수 있는 침지 처리 플랜트에 관한 것이다.
예를 들어, DE 196 41 048 C2호에 공지되고, 차체용 침지 코팅 플랜트 내에서 이용되는 상용으로 공지된 시스템 내에서, 고정 장치는 움직임의 방향에 대해 수평 및 수직 방향으로 연장되는 축 주위에서 회전할 수 있다. 액체 페인트가 채워진 침지조 내에서 처리되는 차체를 침지하기 위하여, 처리되는 차체는 수평 회전축 주위에서 순수한 회전 운동 및 순수한 병진 운동의 중첩에 따라 이동된다. 여기서, 병진 운동의 방향에 대한 차체의 기본적인 정렬은 가변되지 않고, 별개로 수평 축 주위외서 회전하며, 통상적으로 차체의 종방향 축은 수평 평면 내에서 배출되는 움직임의 방향과 동일한 각을 형성한다.
침지 처리 플랜트 내에서 차체를 이송하기 위해 이용되고 DE 101 03 837 B4호에 공지된 그 외의 다른 시스템 내에서, 차체는 수직 움직임에 따라 상승되거나 하강될 수 있다. 이 경우, 차체는 수평 회전축 주위에서의 회전 움직임, 수직 선형 움직임 및 수평 선형 움직임의 중첩인 일련의 움직임을 수행할 수 있다. 이 경우, 차체는 수직 움직임에 따라 침지조 내부로 하강된 후 수평 회전축 주위에서 추가로 회전할 수 있다. 이 경우, 병진 움직임의 움직임 방향에 대한 차체의 기본적인 정렬은 가변되지 않는다.
차체가 침지조를 통해 안내되고 이송 캐리지로부터 제거될 때, 이러한 종류의 시스템의 이송 캐리지는 침지 처리 플랜트의 유입부로 복귀된다. 침지 처리 플랜트의 배출부로부터 이의 유입부까지 이송 캐리지의 복귀 경로 상에서 차체가 장착되지 않는다면, 차체와 함께 침지 처리 플랜트를 통과하기 위해 필요한 동일한 공간을 점유한다. 이송 캐리지의 복귀를 위한 전체적인 공간은 크기가 이에 대응하도록 커야 한다.
게다가, 상용으로 공지된 물체의 경우, 차체의 회전 또는 피벗 회전 움직에 관한 운동학적 움직임 수평 축 주위에서의 회전 또는 피벗 회전 움직임으로 제한된다. 처리 결과, 특히 코팅 결과를 우수하게 구현하기 위하여, 침지조 내에서 차체의 움직임의 자유도를 증가시키는 것이 선호될 수 있다.
본 발명의 목적은 처리되는 물체의 움직임의 자유도 및 운동학적 움직임의 가변성이 증가되며, 이송 캐리지에 물체가 고정되지 않을 경우 이송 캐리지에 대해 필요한 공간이 감소될 수 있도록 상기 언급된 타입의 오버헤드 컨베이어 시스템을 구성하는 데 있다.
이러한 목적은 고정 장치가 수직 회전축 주위에서 회전가능하게 장착됨으로써 구현된다.
본 발명에 따라서, 처리되는 물체는 예를 들어 침지조를 통과함에 따라 물체의 전체의 일련의 움직임들에 대한 가능성을 구현하는 수직 회전 움직임이 수행될 수 있다. 동시에, 수직 회전축에 따라 고정 장치는 물체가 고정되지 않을 때 특정 상태에 보다 적합해지는 위치에 놓여질 수 있다.
특히 바람직하게, 하나 이상의 물체가 수직 회전축 주위에서 회전 및 수평 선형 운동의 중첩인 일련의 움직임을 수행할 수 있다.
이러한 사상은 물체가 수평 선형 움직임을 수행한다면 항시 수직 회전축 주위에서 회전을 하는 것을 의미하는 것은 아니다. 수직 회전축 주위에서 물체가 회전을 한다면 필수적으로 수평 방향으로 물체가 이동되어야 하는 것도 아니다. 오버헤드 컨베이어 시스템에 따라 동시에 움직임의 자유도를 이용할 수 있는 것으로 충분하다. 고정 장치는 허용되지 않는 그 외의 다른 움직임의 자유도에 따라 이동될 수 없다. 이는 특히 물체가 탑재되지 않은 이송 캐리지를 안내할 때 공간의 절약의 관점에서 특히 유용하다.
바람직하게, 이송 캐리지는 고정 장치에 제공된(entrain) 수직 이동식 슬라이드를 포함한다. 이와 같은 방법으로, 고정 장치에 대한 추가 자유도의 움직임과 이에 고정됨 적합한 물체가 추가된다.
바람직하게, 이송 캐리지는 이송 캐리지는 슬라이드를 안내하며, 수직 방향으로 신장되거나 또는 인입될 수 있는 텔레스코픽 장치를 포함한다. 바람직하게, 이송 캐리지는 구동 수단으로서 레일 상에서의 모터에 의해 이동가능한 구동 캐리지를 포함한다. 이러한 구조에 따라 그 외의 다른 분야에서 이미 공지된 구동 레일과 구동 캐리지를 이용할 수 있다. 이는 이미 이용되고, 시도되며 실험되는 모든 기술 및 제어 방법이 이용될 수 있음을 의미한다.
이 경우, 텔레스코픽 장치는 수직 회전축 주위에서 회전가능하도록 이송 캐리지의 구동 캐리지 상에 장착될 수 있다.
고정 장치가 수평 회전축 주위에서 회전할 수 있도록 장착된다면 물체의 일련의 움직임의 특히 상당한 가변성(variability)이 구현된다. 따라서, 수직방향으로 이동가능한 슬라이드에 따라 물체는 수평 선형 움직임, 수직 선형 움직임 및 수직 회전축 주위에서의 회전의 중첩인 일련의 움직임을 수행할 수 있다. 또한, 수평 회전축이 제공된다면, 수직방향으로 이동가능한 슬라이드에 따라 물체는 수평 회전축 주위에서의 회전, 수직 회전축 주위에서의 회전, 수직 선형 움직임 및 수평 선형 움직임의 중첩인 일련의 움직임을 수행할 수 있다. 또한, 이는 이러한 움직임이 항시 중첩되어짐을 의미하지 않으며, 동시에 자유도의 움직임이 이용될 수 있는 것으로 충분하다. 바람직하게, 수평 회전축은 이송 캐리지의 움직임 방향에 대해 대략 수직하게 연장된다.
게다가, 본 발명의 목적은 상기 언급된 요구사항을 고려한 상기 언급된 침지 처리 플랜트를 제공하는 데 있다.
이러한 목적은 상기 언급된 타입의 침지 처리 플랜트의 경우 이송 플랜트가 청구항 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 오버헤드 컨베이어 시스템일 때 구현된다.
이러한 구조의 침지 처리 플랜트의 장점은 오버헤드 컨베이어 시스템에 대한 상기 기술된 장점에 해당된다. 본 발명의 실례의 실시예는 첨부된 도면에 따르는 하기 기술내용에서 보다 상세하게 설명되어 질 것이다.
도 1은 차체용 전기영동 침지 코팅 플랜트의 측면도.
도 2 및 도 3은 플랜트의 배출부로부터 이의 유입부까지의 리턴 과정 동안 도 1로부터의 침지 코팅 플랜트 내에서 코팅되어 지는 차체를 이용하기 위해 이용되는 텔레스코픽 암을 가진 이송 캐리지의 다양한 투시도.
도 4는 텔레스코픽 암을 회전시키기 위한 메커니즘이 도시되며, 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트 내에서 이용되는 이송 캐리지의 구동 캐리지를 상세히 도시하는 확대된 투시도.
도 5 및 도 6은 텔레스코픽 암의 사이드 가이드를 상이한 방향으로부터 상세히 도시한 확대된 투시도.
도 7은 도 1의 침지 코팅 플랜트 내에서 이용되는 이송 캐리지의 고정 장치를 상세히 도시하는 확대도.
도 8A 내지 도 8E는 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트의 이송 캐리지 내에서 이용되는 텔레스코픽 암의 제 1 실례의 실시예를 도시하는 도면.
도 9A 내지 도 9E는 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트의 이송 캐리지 내에서 이용되는 텔레스코픽 암의 제 2 실례의 실시예를 도시하는 도면.
도 2 및 도 3은 플랜트의 배출부로부터 이의 유입부까지의 리턴 과정 동안 도 1로부터의 침지 코팅 플랜트 내에서 코팅되어 지는 차체를 이용하기 위해 이용되는 텔레스코픽 암을 가진 이송 캐리지의 다양한 투시도.
도 4는 텔레스코픽 암을 회전시키기 위한 메커니즘이 도시되며, 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트 내에서 이용되는 이송 캐리지의 구동 캐리지를 상세히 도시하는 확대된 투시도.
도 5 및 도 6은 텔레스코픽 암의 사이드 가이드를 상이한 방향으로부터 상세히 도시한 확대된 투시도.
도 7은 도 1의 침지 코팅 플랜트 내에서 이용되는 이송 캐리지의 고정 장치를 상세히 도시하는 확대도.
도 8A 내지 도 8E는 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트의 이송 캐리지 내에서 이용되는 텔레스코픽 암의 제 1 실례의 실시예를 도시하는 도면.
도 9A 내지 도 9E는 도 1의 전기영동 침지 코팅 플랜트의 이송 캐리지 내에서 이용되는 텔레스코픽 암의 제 2 실례의 실시예를 도시하는 도면.
도 1 내지 도 18은 전기영동 침지 코팅 플랜트(cataphoretic dip coating plant, 200)를 도시한다. 상기 전기영동 침지 코팅 플랜트는 액체 페인트가 채워진 침지조(dip bath, 202)를 포함한다. 페인트의 입자들은 차체(204)를 향하여, 명확함을 위해 도시되지 않고 차체(204)의 움직임의 경로를 따라 배열된 양극과 차체(204) 사이에 제공되는 전기장 내에서 이동하고, 이러한 페인트의 입자들은 차체 상에 증착된다.
차체(204)는 플랜트를 통해 안내되고, 특히 컨베이어 시스템(conveyor system, 206)에 의해 침지조(202)와 이 내의 페인트를 통해 안내된다. 이러한 컨베이어 시스템(206)은 복수의 이송 캐리지(transport carriage, 208)를 포함하고, 상기 캐리지의 부품은 하기에서 보다 상세히 설명되어 질 텔레스코픽 장치(telescopic device, 214)에 의해 서로 결합되는 홀딩 캐리지(holding carriage, 212)와 구동 캐리지(drive carriage, 210)를 가진다.
일반적인 전기식 오버헤드 컨베이어에서 이용되는 I-형 프로파일을 가진 구동 레일(216)은 침지조(202)를 가로질러 형성된다. 구동 레일(216)의 하부에서 그리고 침지조(202)의 상부에서 상향 개방된 U-형 프로파일을 가진 가이드 레일(218)이 구동 레일(216)에 대해 평행하게 연장된다.
컨베이어 시스템(206)에 의해 차체(204)가 이송되는 움직임 방향이 도 1에서 화살표(220)로 도시된다. 구동 레일(216)과 가이드 레일(218)은 침지조(202)의 중앙에 대해 움직임 방향(220)에 대해 수직한 방향으로 도시된 바와 같이 외측을 향해 오프셋 설정되며, 가이드 레일(218)은 구동 레일(216)보다 더 외측으로 연장된다.
기본적으로, 구동 캐리지(210)는 종래의 전기식 오버헤드 컨베이어로 공지된 구조물로 형성된다. 각각의 구동 캐리지(210)는, 종래 기술의 용어 "리더(leader)"로 불리는, 움직임 방향(220)으로 안내되는 트레블링 기어(travelling gear, 222)를 가지며, 종래 기술의 용어 "트레일러(trailer)"로 불리는, 움직임 방향(220)으로 따르는 추가 트레블링 기어(224)를 가진다. 리더(222)와 트레일러(224)는 구동 레일(216)의 I-형 프로파일의 상이한 표면상에서 구르는, 여기서 자체 도면 부호로 도시되지 않은, 가이드 및 지지 롤러가 공지된 방식으로 장착된다.트레일러(224) 또는 리더(222)의 롤러들 중 하나 이상의 롤러는 구동 롤러로서 제공되며, 이를 위해 전기 모터(226 또는 228)에 의해 회전될 수 있다. 필요 시, 단지 리더(222)만이 구동되는 것이 충분할 수 있다. 또한, 구동 캐리지(210)에 의해 구동되는 이송 캐리지(208)는 구동 레일(216)이 한정된 환경에 대해 이송 경로를 적합하게 하기 위하여 특정의 영역에서 일정한 각도로 연장된다면 경사를 가로질러 통과하는 것이 적합할 수 있다.
각각의 구동 캐리지(210)의 리더(222)와 트레일러(224)는 도 2 내지 도 4에 도시된 연결 프레임(230)에 의해 서로 연결된다. 연결 프레임(230)은 침지 코팅 플랜트(200)의 중앙 제어 장치와 통신하는 제어 장치(232)가 공지된 방식으로 이송시키며, 바람직하게 그 외의 다른 구동 캐리지(210)의 제어 장치(232)가 침지 코팅 플랜트(200) 내에 제공된다. 이와 같은 방식으로, 다양한 이송 캐리지(208)를 독립적으로 광범위하게 이동시킬 수 있다.
구동 캐리지(210)를 홀딩 캐리지(212)에 결합시키는 텔레스코픽 장치(214)는 3-개의 부분으로 구성되고 수직 방향으로 연장되며 길이가 가변될 수 있는 텔레스코픽 암(234)을 포함한다. 이러한 텔레스코픽 장치는 이의 상측 단부에서 외부 톱니(238)를 가진 톱니형 휠(236)의 단부 면에 연결되어 이에 대해 회전가능하고, 톱니형 휠(236)(도 4 참조)의 회전축(240)과 텔레스코픽 암(234)의 종방향 축은 일치되며 적어도 서로에 대해 근접하게 배열된다. 톱니형 휠(236)은 회전축(240)이 수직 방향으로 연장되도록 트레일러(224)와 리더(222) 사이에서 대략 중앙에 배열된 연결 프레임(230) 상에 회전가능하게 장착하기 위한 부품이다.
톱니형 휠(236)은 구동 캐리지(210)의 제어 장치(232)와 통신하는 서보 모터(servo motor, 242)에 의해 구동될 수 있으며, 이를 위해 톱니형 휠(236)의 외부 톱니(238)와 맞물리는 톱니형 휠(244)을 구동시킨다. 이와 같은 방식으로, 텔레스코픽 암(234)은 피니언(244)의 회전 방향에 의존하여 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전축(240) 주위에서 회전할 수 있다.
명확함을 위해, 서보 모터(242)와 피니언(244)은 단지 도 4에서만 도시되고, 이러한 이유로 연결 프레임(230)이 본 도면에서 부분적으로 절단된 상태로 도시된다.
텔레스코픽 암(234)은 상측 텔레스코픽 부분(upper telescopic part, 246)을 포함한다. 상기 텔레스코픽 암은 톱니형 휠(236)로부터 이격된 단부에 그리고 가로방향 횡단부분(transverse crosspiece, 248) 상에서 수직 회전축(252) 주위에서 자유롭게 회전할 수 있는 가이드 롤러(250)가 형성되며, 특히 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 가이드 롤러는 가이드 레일(218)의 U-형 프로파일 내에서 이동한다. 이와 같은 방식으로, 텔레스코픽 암(234)은 움직임 방향(220)에 대해 수직한 평면 내에서 수직선에 대해 기울어지는 것(tilting)이 방지된다.
상측 텔레스코픽 부분(246) 이외에, 텔레스코픽 암(234)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)과 하측 텔레스코픽 부분(256)을 포함한다. 텔레스코픽 부분(246, 254, 256)들은 서로에 대해 이동가능하며, 이는 하기에서 보다 상세히 기술된다.
하측 텔레스코픽 부분(256)은 중앙 텔레스코픽 부분(254) 내에서 이동가능한 슬라이드(slide, 256)로서 제공되며, 이는 하기와 같이 기술된다. 슬라이드(256)의 하측 자유 단부 영역(258)에 로터리 페그(rotary peg, 260)가 장착된다. 상기 로터리 페그는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수평 회전축(262)을 형성한다. 로터리 페그(260)는 이송 캐리지(208)의 제어 장치(232)와 통신하며, 하측 단부 영역(258)에서 슬라이드(256)에 수용된 기어드 모터(geared motor, 264)(커버가 제거된 도 27 참조)에 의해 회전축(262) 주위에서 양 방향으로 회전할 수 있다.
특히, 도 2, 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 홀딩 캐리지(212)는 직사각형 횡단면을 가진 2개의 상호 평행한 종방향 바(266, 268)를 가지며, 상기 종방향 바는 중공 프로파일의 형태를 가지며 원형 횡단면의 가로방향 횡단부분(transverse crosspiece, 270)에 의해 중앙에서 연결된다. 슬라이드(256)의 로터리 페그(260)는 홀딩 캐리지(212)의 종방향 바(266)의 외측 표면에 연결되어 서로에 대해 회전이 불가능하고, 홀딩 캐리지(212)의 가로방향 바(270)와 로터리 페그(260)는 서로에 대해 동축을 이루도록 형성된다. 고정 수단(272)은 종방향 바(266, 268)의 단부 측면상에 장착되고, 공지된 방식으로 홀딩 캐리지(212)에 대해 코팅되어 지는 차체(204)를 탈착가능하게 고정하는데 이용될 수 있다.
따라서, 슬라이드(256)는 이송 캐리지(208)가 전체적으로 L-형 브래킷(L-shaped bracket)의 형태를 가지도록 단지 한 측면상에서 로터리 페그(260)에 의해 홀딩 캐리지(212)가 형성된다. 이송 캐리지(208)는 고정 수단(272)을 가진 홀딩 캐리지(212)가 구동 레일(216)로부터 횡방향으로 오프셋 배열되도록 구동 레일(216)을 따라 이동하는 동안 정렬될 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 특히 구동 레일(216) 또는 구동 캐리지(210)와 같은 컨베이어 시스템(206)의 어떠한 부품들도 고정 수단(272)을 가진 홀딩 캐리지(212) 위의 공간에 수직방향으로 배열되지 않도록 보장된다. 따라서, 컨베이어 시스템(206)의 부품들로부터 떨어지는 먼지, 기름 또는 이와 유사한 것과 같은 이물질에 의해 차체(204)가 오염되는 위험성이 감소된다.
전술한 바와 같이, 텔레스코픽 암(234)의 텔레스코픽 부분(246, 254, 256)들이 서로에 대해 이동될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 각각의 텔레스코픽 부분(246, 254, 256)의 횡단면은 중앙 텔레스코픽 부분(254)이 상측 텔레스코픽 부분(246) 내에서 안내되는 방식으로 이동가능하며, 중앙 텔레스코픽 부분(254) 내에서 안내되는 방식으로 이동가능하도록 서로에 대해 상보적으로 구성된다.
부분 단면도로 도 8에 도시된 텔레스코픽 암(234)의 제 1 실례의 실시예에서, 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 항시 상측 텔레스코픽 부분(246) 내에 배열된 이의 상측 단부 면에 2가지의 회전 방향으로 구동 피니언(276)을 구동시킬 수 있으며 이송 캐리지(208)의 제어 장치(232)와 통신하는 서보 모터(servo motor, 274)가 배열된다. 체인(chain, 278)은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 하향 돌출된 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 하측 단부에 장착된 리턴 피니언(return pinion, 280)과 서보 모터(274)의 구동 피니언(276)에 대해 움직인다. 도 8A의 좌측에서, 체인(278)은 이의 측면(282)에서 연결 핀(284)에 연결되며, 상기 연결 핀은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로 이동불가능하게 부착된다. 체인(278)의 마주보는 제 2 측면(286)은 연결 핀(288)에 결합되며, 상기 연결 핀은 텔레스코픽 암(234)의 슬라이드(256)로 이동불가능하게 연결된다. 슬라이드(256)의 연결 핀(288)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 측면 벽에 제공된 슬롯(290) 내에서 이동하고, 반면 상측 텔레스코픽 부분(246)의 연결 핀(278)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)을 지나 횡방향으로 안내된다.
서보 모터(274)는 구동 피니언(276)이 도 8A에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전하도록 이송 캐리지(208)의 제어 장치(232)에 의해 제어될 때, 슬라이드(256)에 결합된 연결 핀(288)은 슬라이드(256)가 중앙 텔레스코픽 부분(254)으로부터 밀려 들어가도록 하측을 향해 들어간다(entrain). 동시에, 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 상측 텔레스코픽 부분(246)에 고정된 이동불가능한 연결 핀(284)으로 인해 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 밀려 들어간다. 이와 같은 방식으로, 전체적으로 텔레스코픽 암(236)이 신장된다. 텔레스코픽 암(234)은 도 8A에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 움직이도록 서보 모터(274)에 의해 회전되는 구동 피니언(276)에 의해 재차 인입될 수 있다(retract).
텔레스코픽 암(234)의 대안의 실시예는 도 9에서 부분적인 단면도로 도시된다. 도면에서, 체인(278)은 제 1 커플링 피니언(first coupling pinion, 292)과 제 2 커플링 피니언(second coupling pinion, 294)에 대해 그리고 서보 모터(274)의 구동 피니언(276)에 대해 움직인다. 커플링 피니언(292, 294)은 동축을 이루도록 스퍼 휠(spur wheel)이 각각 형성되며, 이는 도 9에 도시되지 않는다. 커플링 피니언(292) 상에서 스퍼 휠의 외부 톱니는 톱니형 랙(296) 내에서 맞물리고, 상기 톱리형 랙은 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246)에 이동불가능하게 연결되며, 상기 외부 톱니는 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 상측 영역에 배열된다. 한편, 커플링 피니언(294)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 하측 영역에 배열되며, 이 위에 장착된 스퍼 휠의 톱니는 텔레스코픽 암(234)의 슬라이드(256)에 이동불가능하게 연결된 톱니형 랙(298) 내에서 맞물린다. 이를 위해, 커플링 피니언(295) 상의 스퍼 휠(도시되지 않음)은 중앙 텔레스코픽 부분(254)의 측면 벽을 통해 연장된다.
서보 모터(274)는 구동 피니언(276)이 도 9A에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하도록 이송 캐리지(208)의 제어 장치(232)에 의해 제어될 때, 커플링 피니언(292, 294)도 또한 반시계 방향으로 회전한다. 이에 고정된 스퍼 휠이 톱니형 랙(296, 298) 내에 맞물림에 따라, 텔레스코픽 암(234)의 중앙 텔레스코픽 부분(254)은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로부터 밀려 들어가고, 동시에 슬라이드(256)도 중앙 텔레스코픽 부분(254)으로부터 밀려 들어간다.
체인 피니언(276)이 시계 방향으로 회전한다면, 슬라이드(256)는 중앙 텔레스코픽 부분(254)으로 인입되며, 동시에 상기 중앙 텔레스코픽 부분은 상측 텔레스코픽 부분(246)으로 인입된다.
본 도면에 도시되지 않은 변형예의 경우, 또한 슬라이드(256)와 텔레스코픽 부분(246, 254)의 상승 및 하강 움직임은 슬라이딩 체인 또는 이와 유사한 장치에 의해 수행될 수 있다.
전술된 전기영동 침지 코팅 플랜트(200)의 작동은 하기에 따른다.
코팅되는 차체(204)는 차체(204)가 세척, 탈그리스(degrease), 등등에 의해 공지된 방식으로 코팅 작업을 위해 준비되는 사전-처리 스테이션(pre-treatment station)으로부터 실질적으로 수평 정렬 상태로 도 1에서 공급된다(화살표 220 참조).
이를 위해, 슬라이드(256)는 텔레스코픽 암의 길이가 가능한 가장 짧아지도록 텔레스코픽 암(234)의 텔레스코픽 부분(256, 254, 256)이 서로에 대해 인입되는 최상측 위치로 이동된다. 해당 위치는 도 10에 도시된다. 해당 이송 캐리지(208)의 구동 캐리지(210)는 전기모터(226, 228)의 도움으로 구동 레일(216)을 따라 침지조(202)로 공급되고, 이에 따라 홀딩 캐리지(212)는 텔레스코픽 장치(214)에 의해 인입된다. 이러한 단계 동안, 이러한 과정 동안, 가이드 롤러(250)는 가이드 레일(218)의 U-형 프로파일 내에서 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246) 상에서 구르지만 이는 중량을 지탱하기 위해서는 제공되지 않는다. 이송 캐리지(208) 및 이에 고정된 차량 바디(204)의 중량은 구동 캐리지(210)를 통하여 구동 레일(216)에 의해 전체적으로 운반된다.
이송 캐리지(208)가 유입 측면상에 있는 침지조(202)의 단부벽에 도달될 때, 이송 캐리지에 의해 차체(204)를 운반하는 슬라이드(256)는 서보 모터(274)의 도움으로 상기 기술된 방식으로 신장되는 텔레스코픽 암(234)에 의해 점차로 하강된다. 차체(204)의 전방 단부가 침지조(202) 내부로 침지조(202)의 단부 벽을 넘어 투입되자마자, 로터리 페그(260) 및 고정 수단(272)을 포함한 홀딩 캐리지(212)와 상기 홀딩 캐리지에 고정된 차체(204)가 회전축(262) 주위에서 기어드 모터(264)의 도움으로 동시에 회전한다. 이에 따라, 이러한 영역에서 차체(204)의 전체적인 움직임은 3가지의 움직임, 즉 구동 레일(216)을 따르는 수평 선형 움직임(화살표 220), 회전축(240)과 텔레스코픽 암(234)의 종방향 축을 따르는 수직 선형 움직임 및 로터리 페그(260)의 회전축(262) 주위에서 도 1에 도시된 바와 같이 시계 방향의 회전 움직임의 중첩으로서 고려될 수 있다. 이러한 과정 동안, 차체(204)는 유입 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽에 위에서 회전하며 나아간다(wound). 해당 위치는 도 11에 도시된다.
슬라이드(256)가 지속적으로 하강하고 차체(204)가 로터리 페그(260)의 회전축(262) 주위에서 지속적으로 회전함에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이 차체(204)가 실질적으로 수직한 방향으로 배열되는 위치에 최종적으로 도달된다. 여기서, 차체(204)는 유입 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽에 상대적으로 인접하게 배열된다. 이송 캐리지(208)가 지속적으로 이동되고 유입 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽과 차체(204)의 중앙 사이의 간격이 커짐에 따라 로터리 페그(260)와 차체(204)는 차체(204)가 뒤집힌 상태로 배열되도록 추가로 시계방향으로 회전하며, 이는 도 13에 도시된다. 이 경우, 회전 속도 및 수평방향의 이동 속도는 차체(204)의 전방 단부가 이러한 침지 움직임 동안 유입 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽으로부터 대략적으로 동일한 간격으로 유지되도록 서로에 대해 조화될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 차체(204)가 완전히 뒤집히고 재차 수평방향으로 배열될 때, 차체(204)는 액체 페인트 내에 완전히 침지된다. 차체(204)는 배출 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽에 보다 인접할 때까지 이송 캐리지(208)의 도움으로 이러한 위치에서 침지조(202)를 통해 추가적으로 이송된다.
그 뒤, 상기 침지조로부터 차체(204)의 배출 공정이 개시된다. 이러한 공정은 3가지의 움직임, 즉 이송 방향(202)으로의 수평 선형 움직임, 회전축(240) 및 텔레스코픽 암(234)의 종방향 축을 따르는 수직 움직임 및 로터리 페그(260)의 회전축(262) 주위에서의 회전 움직임의 중첩으로서 고려될 수 있다. 우선, 도 15 및 16에 도시된 바와 같이, 차체(204)는 시계 방향으로 지속적으로 회전하는 로터리 페그(260)에 의해 수직방향으로 배열된다. 그 후, 차체(204)는, 도 18에 도시된 바와 같이 침지조(202)의 다운스트림에서 이송 방향(220)으로 새롭게 도색된 차체(204)의 수평 위치에 도달될 때까지, 인입되는 텔레스코픽 암(234)에 의해 그리고 배출 측면 상에서 침지조(202)의 단부 벽 위에서의 지속적인 회전 움직임(도 7 참조)에 의해 회전하며 나아간다.
또한, 기술된 침지 코팅 플랜트(200)가 상대적으로 작은 물체(작은 물품)를 침지 코팅하는데 이용될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 서로 루즈하게 쌓이고, 작은 부품(도시되지 않음)인 코팅되어 지는 물체들을 포함하는 홀딩 바스켓(차체적으로 도시되지 않음)이 홀딩 캐리지(212)에 고정될 수 있다. 이러한 종류의 홀딩 바스켓은 이의 투입구가 하측을 향하고 코팅되는 물체들이 떨어질 수 있는 위치에서는 침지조(202)를 통하여 안내되지 않는다.
상기에서 언급된 바와 같이, 텔레스코픽 암(234)은 서보 모터(242)에 의해 수직 회전축(240) 주위에서 회전할 수 있다. 도 1 및 도 10 내지 도 18에 도시된 운동학적 배열에 있어서, 텔레스코픽 암(234)은 수평 회전축(262)이 움직임 방향(220)에 대해 수직하게 형성되도록 로터리 페그(260)가 슬라이드(256) 상에 정렬되는 수직 회전축(240)에 대한 위치를 채택한다. 텔레스코픽 암(234)은 서보 모터(242)의 적합한 고정에 의해 이러한 위치에 보유된다.
차체(204)가 침지조(202)에서 빠져나가고 추가 가공을 위해 이송 캐리지(208)로부터 제거될 때, 도 1 및 도 10 내지 도 18에 도시된 운동학적 배열에 있어서, 수직 회전축(240) 주위에서 회전할 수 있는 텔레스코픽 암(234)만이 적합해질 것이다. 그 뒤, 이송 캐리지(208)는 침지 코팅 플랜트(200)의 유입부로 재차 안내되어 지고, 이에 따라 상기 이송 캐리지는 코팅되어 질 차체(204)가 재차 탑재될 수 있다. 이를 목적을 위해, 이송 캐리지(212)는 슬라이드(256) 상의 로터리 페그(260)가 텔레스코픽 암(234)의 상측 텔레스코픽 부분(246) 상에서 톱니형 휠(236)을 회전시키고, 작동되어 지는 서보 모터(242)에 의해 움직임 방향(220)과 평행하게 정렬될 때까지 수직 회전축(240) 주위에서 구동 캐리지(210)의 연결 프레임(230)에 대해 회전된다. 더구나, 홀딩 캐리지(212)는 기어드 모터(264)를 통해 로터리 페그(260)의 회전에 의하여 종방향 바(266, 268)들이 수직하게 배열되는 위치로 보내진다. 이러한 위치는 도 2 및 도 3에 도시된다. 도 10에서, 이송 캐리지(208)는 구동 레일(216)에 대해 평행하게 형성되고 만곡된 레일 부분(도시되지 않음)에 의해 상기 구동 레일(216) 연결된 구동 레일(216') 상의 "리턴 위치"에서 침지 코팅 플랜트(200)의 유입부로 재차 안내되는 것으로 도시된다.
또한, 이송 캐리지(208)는 구동 레일(216, 216')을 연결하는 만곡된 레일 부분이 요구되지 않고 가로방향 이동에 의해 구동 레일(216)로부터 구동 레일(216')까지 이송될 수 있다.
홀딩 캐리지(212)가 회전하고, 구동 레일(210)에 대해 홀딩 캐리지가 수직 위치에 배열됨에 따라, 침지 코팅 플랜트(200)의 배출부로부터 이의 유입부까지 리턴 경로 상에서 이송 캐리지(208)에 대해 필요한 공간이 감소된다.
도 10 내지 도 18에 관한 상기 기술내용에 기술된 차체의 이동 순서는 차체가 침지조(202)를 통과하는 일 실례이다. 이송 캐리지(208)의 구조적 구조에 따라 다수의 그 외의 다른 기구학적 배열이 타입의 차체(3)에 개별적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 차체(204)는 "지붕이 상부를 향하는 상태(roof upwards)"로 침지조(202)를 통해 안내될 수 있다.
대안으로, 홀딩 캐리지(212)의 회전축(262)은 침지조(202) 내의 액체의 액체 수위 바로 위에서 안내될 수 있다. 이 경우, 차체는 "지붕이 하측을 향하는 상태(roof downwards)"로 침지조(202)를 통해 안내된다. 여기서, 홀딩 캐리지(212) 또는 슬라이드(256)가 침지조 내의 액체와 접촉하는 것이 방지될 수 있으며, 이에 따라 침지조 내의 액체가 한 침지조로부터 다음의 침지조로 이동되거나 또는 윤활제가 침지조로 유입될 수 있는 위험성이 감소된다.
예를 들어 차체(204)가 침지조(202)를 통하여 안내됨에 따라 수직 회전축(240)에 의해 제공되는 추가의 자유도를 구현할 수 있다. 이 경우, 침지조(202)의 치수를 적절히 구성함으로써, 차체(204)는 도 10 내지 도 18에 도시된 바와 같이 종방향이 아닌 가로방향을 통해 안내될 수 있다. 또한, 움직임 방향(220)에 대해 0 내지 90°의 각도를 형성하기 위해, 회전축(262) 또는 로터리 페그(260)에 대해 충분히 떨어진 수직 회전축(240) 주위에서 텔레스코픽 암(234)을 회전시킬 수 있다. 또한, 차체(204)가 침지조(202)를 통해 안내되는 동안 텔레스코픽 암(234)은 수직 회전축(240) 주위에서 전후로 회전할 수 있으며, 이에 따라 침지조(202) 내에서 차체(204)의 "롤링(rolling)" 모션이 구현될 수 있다.
따라서, 차체(204)는 4가지의 움직임, 즉 수평 선형 움직임(움직임 방향(220)에 해당), 회전축(240)과 텔레스코픽 암(234)의 종방향 축을 따르는 수직 선형 움직임, 로터리 페그(260)의 수평 회전축(262) 주위에서의 회전 움직임 및 텔레스코픽 암(234)의 수직 회전축(240) 주위에서의 회전 움직임의 중첩으로서 고려될 수 있는 일련의 움직임을 수행할 수 있다.
오버헤드 컨베이어 시스템(overhead conveyor system)의 형태를 가지는 컨베이어 시스템(206)은 다양한 설계의 플랜트 내에서 요구되는 바와 같이 침지조(202)의 우측 및/또는 좌측에 추가 구조물이 요구되지 않는다. 이는 침지 코팅 플랜트(200)가 전체적으로 상대적으로 작게 유지될 수 있음을 의미한다.
게다가, 홀딩 캐리지(212)의 횡방향 장착에 따라, 적합한 운동학적 배열 및/또는 침지조에서의 비교적 긴 체류 시간에 의해, 대응하는 복잡한 방식으로 침지조에서 보상되어야 할, 이송 캐리지(208)의 추가적인 부품으로 인한 어떠한 새도우(shadow)도 차체(204)에 드리워지지 않는다.
차체(204)가 침지조를 통해 안내될 때, 수평 로터리 페그(262)를 운반하는 슬라이드(256)의 하측 단부 영역(258)이 침지조 내의 액체 내부로 하강된다. 이는 수평 회전축(260)이 홀딩 캐리지(212)에 의해 지지된 차체(204)의 무게 중심에 보다 근접하게 배열될 수 있음을 의미한다. 이에 따라, 회전축이 차체의 무게 중심으로부터 상대적으로 더욱 이격되어 배열되는 공지된 시스템의 경우에서보다 차체가 일련의 움직임을 수행하는 동안 힘이 보다 잘 분배된다.
Claims (8)
- a) 하나 이상의 물체(204)가 고정될 수 있는 고정 장치(212, 272)를 포함한 하나 이상의 이송 캐리지(208),
b) 이송 캐리지(208)를 운반하는 하나 이상의 레일(216) 및
c) 레일(216)을 따라 이송 캐리지(208)를 이동시키기 위한 하나 이상의 구동 수단(222, 224)을 가지며, 물체, 특히 표면 처리 플랜트 내에서 차체를 이송하기 위한 오버헤드 컨베이어 시스템에 있어서,
고정 장치(212, 272)는 수직 회전축(240) 주위에서 회전할 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템. - 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 물체(204)는 수평 선형 움직임 및 수직 회전축(240) 주위에서의 회전 움직임의 중첩인 일련의 움직임을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이송 캐리지(208)는 고정 장치(212, 272)에 제공된 수직 이동식 슬라이드(256)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 이송 캐리지(208)는 슬라이드(256)를 안내하며, 수직 방향으로 신장되거나 또는 인입될 수 있는 텔레스코픽 장치(214)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이송 캐리지(208)는 구동 수단(210)으로서 레일(216) 상에서 모터에 의해 이동가능한 구동 캐리지(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 텔레스코픽 장치(214)는 수직 회전축(240) 주위에서 회전가능하도록 이송 캐리지의 구동 캐리지(210) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 고정 장치(212, 272)는 수평 회전축(262) 주위에서 회전가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 컨베이어 시스템.
- a) 처리 액체가 채워지고, 처리되는 물체(204), 특히 차체가 침지될 수 있는 하나 이상의 침지조(202)를 가지며,
b) 이송 플랜트(206)를 가지며, 상기 이송 플랜트는 처리되어 지는 물체(204)를 침지조(202)로 보내고, 이러한 물체를 침지조(202)의 내부로 배치시키며, 이러한 물체를 침지조(202)로부터 꺼내서 빼낼 수 있는 침지 처리 플랜트에 있어서, 이송 플랜트(206)는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 오버헤드 컨베이어 시스템(206)인 것을 특징으로 하는 침지 처리 플랜트.
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