KR20200119820A

KR20200119820A - 독창적인 코팅 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20200119820A
Application number: KR1020207023712A
Authority: KR
Inventors: 시몬 아브라함; 타소 카르슈
Original assignee: 외를리콘 서피스 솔루션즈 아게, 페피콘
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-10-20
Also published as: CN111712330B; WO2019155087A1; US20210001363A1; EP3752295A1; JP7227678B2; JP2021513454A; EP3752295B1; CA3091067A1; CN111712330A; MX2020008438A

Abstract

폐쇄된 코팅 부스(6) 내에서 코팅되는 중에 회전하고, 규정된 위치에 디바이스를 유지하는 캐리어(11)에 의해 코팅 부스(6)로 그리고 코팅 부스(6)로부터 운송되는 디바이스를 관통 방식으로 코팅하는 방법으로, 공급 컨베이어(2)로부터 로딩된 캐리어(11)를 픽업하는 단계, 포크-형 로더(4)의 포크(44)와 함께 로딩된 캐리어(11)를 페인팅 부스(6)의 로딩 개구부(7)를 통해 페인팅 부스 내로 운송하는 단계, 코팅하는 중에 디바이스를 회전시키는 시스템에 코팅 대상 디바이스를 체결하고 캐리어(11)로부터 코팅 대상 디바이스(12)를 분리시키는 단계, 포크-형 언로더(5)의 포크(55)로 언로딩된 캐리어(11)를 인계하는 단계, 코팅 부스의 로딩 개구부(7)를 통해 코팅 부스(6) 밖으로 로더(4)의 포크(44)를 완전히 인출하는 단계 및 코팅 부스의 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스 밖으로 언로딩된 캐리어(11)와 함께 언로더(5)의 포크(55)를 완전히 인출하는 단계, 코팅 부스(6)의 로딩 개구부(7)와 언로딩 개구부(8)를 폐쇄하는 단계, 코팅 대상 디바이스(12)를 회전시키고 코팅하는 단계, 적어도 코팅 부스(6)의 언로딩 개구부(8)를 개방하는 단계, 코팅 부스(6)의 언로딩 개구부(8)를 통해 언로더(5)의 포크(55)와 함께 언로딩된 캐리어(11)를 페인팅 부스 내로 운송하는 단계, 코팅 대상 디바이스(12)를 캐리어(11)에 결합시키면서, 코팅하는 중에 코팅 대상 디바이스(12)를 회전시키는 시스템으로부터 코팅 대상 디바이스(12)를 분리시키는 단계, 언로딩된 캐리어(11)와 함께 언로더(5)의 포크(55)를 코팅 부스의 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스(6) 밖으로 완전히 인출하는 단계, 로딩된 캐리어(11)를 배출 컨베이어(3)로 인계하는 단계를 특징으로 하는 코팅 방법이 개시된다.

Description

독창적인 코팅 방법 및 시스템

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른, 코팅하는 중에 회전할 수 있는 바람직하게는 회전하는 디바이스의 관통형 코팅을 위한 방법과, 청구항 제7항의 전제부에 따른 그러한 방법을 수행하는 코팅 장치 및 청구항 제12항의 전제부에 따른 그러한 코팅 장치를 포함하는 코팅 장치 시스템에 관한 것이다.

관통형 코팅을 위한 공지의 장치들은 로딩 개구부의 외부로부터 언로딩 개구부의 외부까지 코팅 부스를 관통하여 연장하는 컨베이어를 구비한다. 이 컨베이어는 오버스프레이나 코팅에서 다른 오염으로부터 보호되어야만 한다. 이러한 목적을 위해, 오버스프레이로부터 컨베이어의 표면을 차폐시키기 위해 통상적으로 복수의 가동 또는 고정 마스크 또는 커버가 사용된다. 마스크 커버는 종종 매우 복잡하게 연속되어 있고, 이들에는 종종 슬롯이 있어서 그 슬롯을 통해 오버스프레이가 컨베이어 표면 위에 적층될 수 있어서, 항상 완전한 차폐가 보증되지 않게 된다.

코팅 대상 디바이스가 코팅 중에 회전해야 하는 경우에, 이 문제가 더 심각해질 수 있다. 이 경우, 코팅 대상 디바이스를 회전 가능하게 보유 및 구동하는 프레임이 코팅 부스를 관통하는 컨베이어 상에서 디바이스와 함께 이동해야 한다. 이는 과잉 차폐 및 세척 노력을 야기한다.

캐리어와 프레임워크의 오염은 코팅 물질을 기계 구조물의 하류에 배치되어 있는 기계 섹션 내로 이동시켜 적층시킬 수 있다. 이러한 오염 및 이동은 코팅 품질을 떨어뜨린다. 또 다른 문제는, 코팅 부스를 관통하여 연장하는 컨베이어 및 마스크(또는 커버)에 의해 기류가 방해 받는다는 것이다.

본 발명의 목적은 코팅되어서는 안 되는 파트를 차폐할 필요가 없거나 덜 차폐할 수 있는 관통형 코팅을 수행하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

독립 방법 청구항에 기재되어 있는 방법은 상기 이슈에 대한 해법을 제공한다.

본 발명 코팅 방법

본 발명 방법은 폐쇄된 코팅 부스 내에서 코팅되는 중에 바람직하게는 자신을 중심으로 회전할 수 있는 바람직하게는 회전하고, 규정된 위치에 디바이스를 유지하는 캐리어에 의해 코팅 부스로 그리고 코팅 부스로부터 운송되는 디바이스를 관통 방식으로 코팅하는 방법이다. 회전하는 중에 회전과 유사한 움직임은 코팅 중에 디바이스가 회전되거나 다중 위치 방식으로 존재하는 것으로 이해될 수 있다. 바람직하게는 디바이스는 회전할 뿐만 아니라 회전한다.

이 방법은 다음 단계들을 포함하거나 다음 단계들로 구성된다.

로딩된 캐리어가 공급 컨베이어로부터 픽업된다. 공급 컨베이어는 바람직하게는 벨트 컨베이어 또는 체인 컨베이어 또는 캐리어 위에 놓인 디바이스를 운송하도록 설계된 임의의 컨베이어이다. 코팅될 적어도 하나, 바람직하게는 다수의 디바이스가 적재된 캐리어는 페인팅 부스의 로딩 개구부를 통해 이 페인팅 부스 내로 포크-형 로더의 포크와 함께 이동된다.

이러한 코팅 대상 디바이스는 통상적으로 코팅될 하나 또는 복수의 기판을 자체적으로 보유하는 홀더이다.

페인팅 부스에 도착하면, 코팅될 디바이스는 코팅 중에 적절한 방식으로 디바이스를 제공하는 시스템에 연결되며, 바람직하게는 디바이스는 회전한다. 결합과 동시에 -또는 늦어도 결합한 바로 이후에- 바람직하게는 포크-형 로더를 하강시킴으로써 코팅될 디바이스가 캐리어에서 분리된다. 유리하게는 본 발명의 포크-형 로더는 매우 콤팩트한 메커니즘을 포함한다.

이제 언로딩된 캐리어는 바람직하게는 언로딩 개구부를 통해 페인팅 부스로 연장되는 제2의 포크-형 언로더의 포크 위로 더 하강한다. 이 동작에서 캐리어가 바람직하게는 포크-형 로더에서 포크-형 언로더로 인계된다. 즉, 로더와 언로더의 포크들이 부스의 다른 개구부를 통해 부스 내부로 확장된다.

다음으로, 로더의 빈 포크가 부스의 로딩 개구부를 통해 부스 밖으로 완전히 인출된다. 또한, 바람직하게는 적어도 부분적으로 이와 동시에, 언로더의 포크는 부스의 언로딩 개구부를 통해 부스에서 완전히 인출된다. 그 위에, 포크의 특별한 배열을 통합하는 독립적으로 작동되는 콤팩트-로더는 스프레이 부스에서 하나의 빈 캐리어를 꺼낼 수 있고, 다른 하나는 새 캐리어로 코팅되지 않은 디바이스를 인수할 준비를 한다. 바람직하게는 병렬 프로세스에 대한 독립적인 작업이 가능하다. 바람직하게는 독립적인 작업이 병렬 프로세스로 수행된다.

부스의 로딩 개구부 및 언로딩 개구부는 셔터에 의해 폐쇄되어 있다. 코팅 대상 디바이스가 이미 회전 중이거나 셔터를 닫는 중에 또는 닫은 후에 회전을 시작한다. 이제 코팅이 시작된다. 코팅이 완료되고 회전이 끝나면, 최소한 부스의 언로딩 개구부가 다시 개방된다.

언로드된 캐리어는 언로더의 포크와 함께 페인팅 부스의 언로딩 개구부를 통해 페인팅 부스로 이동한다. 이제 코팅된 디바이스가 코팅 중에 디바이스를 회전시킨 시스템에서 분리되고, 이와 동시에 또는 바로 직후에 코팅된 디바이스가 캐리어에 결합되어, 캐리어와 함께 이동할 수 있다.

언로더의 포크는 로딩된 캐리어와 함께 부스의 언로딩 개구부를 통해 부스 밖으로 인출되고, 로딩된 캐리어는 배출 컨베이어로 인계된다.

본 발명 방법은 예를 들어 케이블 컨베이어 기술, 리프팅 빔 컨베이어 기술, 선형 푸셔 등과 같은 컨베이어 벨트 또는 컨베이어 체인 또는 임의의 이송 요소가, 코팅 중에 코팅 부스를 통해 연장될 필요가 더 이상 필요하지 않다. 따라서 오버스프레이에 대한 컨베이어의 복잡한 차폐가 더 이상 필요하지 않으며, 마스킹에도 불구하고 컨베이어에 퇴적된 오버스프레이로부터 컨베이어를 주기적으로 청소할 필요가 없다. 더욱이, 코팅하는 동안 캐리어가 코팅 부스 내에 머무를 필요가 더 이상 없다.

그럼에도 불구하고, 코팅 후 디바이스를 다시 취하기 위해 캐리어가 코팅 부스를 통해 운송된다는 중요한 이점이 있다. 이러한 방식으로, 더 이상 코팅 부스 앞에서 캐리어를 수집하고 다시 보낼 필요가 없으며, 더 이상 코팅 부스 바로 뒤에 "신선한" 캐리어를 지속적으로 이용 가능하게 할 필요가 없다. 유리하게는, 컨베이어 시스템의 어떤 부분도 코팅 부스 내에 놓일 필요가 없다.

본 발명 방법의 바람직한 실시형태

서로 반대쪽에서 오는 로더와 언로더의 포크가 만나고 캐리어 아래에서 측 방향으로 서로를 통과(또는 맞물림)하여 캐리어의 인수인계를 수행하는 방식으로 포크를 작동하는 것이 바람직하다. 따라서, 적어도 로더의 포크를 수직 방향으로 언로더의 다른 포크에 대해 상대적으로 이동시킴으로써 하나의 포크에서 다른 포크로 캐리어의 인수인계를 달성하는 것이 매우 쉽다. 이에 따라, 포크들 중 하나만 움직이고, 다른 포크는 가만히 서 있거나 바람직하게는 두 포크 모두 반대의 수직 방향으로 이동한다.

캐리어는 코팅이 수행되지 않는 한 포크를 통해 코팅 부스를 가로 질러 이동한다.

바람직하게는, 본 방법은 로더 및 언로더의 포크들이 부스의 로딩 및/또는 언로딩 동안 동기식 횡단 이동을 수행하도록 수행된다. 즉, 시간을 절약하기 위해, 예를 들어, 언로더 포크를 인출하는 동안 캐리어와 코팅된 디바이스(들)를 이미 픽업한 경우 로더 포크가 새 캐리어와 코팅할 디바이스(들)를 코팅 부스로 이동시킨다.

바람직하게는, 코팅하는 동안 디바이스를 회전시키는 시스템에 디바이스를 결합하고, 캐리어로부터 디바이스를 분리하는 것은 디바이스의 단부에 결합한 다음 캐리어를 낮춤으로써 달성된다. 이를 위해 실제로 캐리어를 운반하는 포크는 수직 아래쪽 방향으로 이동한다. 코팅 중에 디바이스를 회전시킨 시스템에 대한 디바이스의 분리 및 추가 운송을 위해 디바이스를 캐리어에 고정하는 것은 바람직하게는 반대 방향으로 이루어진다.

완전성을 위해 지금까지 방법으로 표현된 필수 또는 선호되는 기능은 이 방법을 수행하기 위한 장치의 해당 물리적인 설계로 이어질 수 있다는 점에 유의해야 한다.

본 발명 코팅 장치

또한, 본 발명은 제1 장치 청구항에 따른 코팅 장치에 이른다.

본 발명의 코팅 장치는 전술한 바와 같은 방법을 수행하기에 적합하도록 물리적으로 설계된다.

코팅 장치는 로딩 개구부와 별도의 언로딩 개구부가 있는 코팅 부스를 포함한다. 또한 코팅 장치는 부스 내에 위치하는 회전 유닛을 포함한다. 코팅될 디바이스는 회전 유닛에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 코팅될 디바이스는 코팅 동안, 바람직하게는 그 자체로 회전할 수 있다. 또한, 본 발명의 코팅 장치는 로딩 개구부를 통해 부스 안으로 도달할 수 있는 포크가 있는 포크-형 로더와, -반대 방향으로- 부스의 언로딩 개구부를 통해 부스 안으로 도달할 수 있는 포크가 있는 별도의 포크-형 언로더를 포함한다.

본 발명에 따르면, 로더의 포크와 언로더의 포크는 코팅 부스 자체의 내부에서 빈 캐리어가 로더의 포크에서 언로더의 포크로 인계될 수 있도록 -서로에 대해 상대적으로- 움직일 수 있다. 이렇게 하면, 코팅 부스를 가로지르기 위해 컨베이어 체인이나 벨트를 부스에 고정하여 거치하지 않고도 코팅 부스를 가로 질러 캐리어를 이동할 수 있다.

본 발명 장치의 바람직한 실시형태

바람직하게는, 로더 및 언로더는 각각 수평 방향으로 앞뒤로 움직일 수 있고 수직 방향으로 상하로 움직일 수 있는 적어도 하나의 포크를 갖는다. 매우 바람직한 해법은, 각 포크의 암들이 벨트-형 또는 체인-형 컨베이어 측 방향으로 옆과 아래에 위치하여 포크를 상향 이동시킴으로써 포크 위의 컨베이어에 배치된 캐리어를 컨베이어로부터 들어 올릴 수 있도록 포크를 설계하거나, 또는 그 방식으로 캐리어의 운송 면을 통과하는 바람직한 실시형태에서 포크를 하향으로 이동시킴으로써 캐리어가 컨베이어 상에 놓일 수 있도록 포크를 설계하는 것이다.

자체 확장 포크는 앞서 언급한 디바이스로 코팅 부스를 충전 및 방출하기 위해 실행되는 코스를 실현하는 기능을 제공하는 완전한 장치의 일부이다. 이러한 기능을 통합하면 바람직하게는 부스 통합 회전 디바이스와 부스 게이트 사이의 자유 스팬을 연결할 수 있다. 이러한 콤팩트한 디자인은 바람직하게는 실행될 프로세스에 대한 기계 디자인의 영향을 감소시킨다. 여전히 포크-로더-시스템을 작은 부스에 통합하여 공정 장비와 기판을 보호하는 것은 위에서 언급한 것처럼 주로 오염으로부터 보호된다.

또 다른 바람직한 실시형태는 코팅될 각 디바이스가 수직 이동 외에는 아무것도 수행하지 않음으로써 회전 시스템에 결합 및 분리될 수 있도록 회전 시스템이 설계되는 구성을 제공한다. 그 목적을 위해, 코팅될 디바이스가 반대 방향으로 연장되는 두 개의 샤프트 스터브가 있는 스핀들인 경우 유리하다. 회전 시스템의 바람직한 실시형태는 적어도 두 쌍의 롤러를 포함한다. 각 쌍의 두 대향 롤러 사이에는 원뿔-모양의 갭이 형성된다. 상기 원뿔형 갭에 의해, 각 쌍의 롤러는 샤프트 스터브가 롤러와 함께 강제로 회전하도록 서로 사이에서 상기 샤프트 스터브를 픽업 할 수 있다. 원뿔-모양의 갭은 V-형 갭으로도 설명될 수 있다. "샤프트 스터브(shaft stub)"라는 표현은 샤프트 길이에 대해 아무 말도 하지 않는다. 이는 한쪽 단부는 자유롭고 다른 단부는 상기 스핀들에 고정된 샤프트라는 것을 의미한다.

바람직하게는, 코팅하는 동안 디바이스를 회전시키는 시스템은 부스 외부에 위치하는 적어도 하나의 모터에 의해 구동된다. 상기 모터는 바람직하게는 부스의 벽을 통해 부스 안으로 연장되는 샤프트를 구동하는 반면, 브레이크스루는 바람직하게는 밀봉된다. 코팅 부스 내로 돌출된 상기 샤프트의 단부는 일반적으로 상기 샤프트 스터브를 지지하는 상기 롤러 중 하나를 지탱한다.

본 발명 코팅 장치 시스템

또한, 본 발명은 제2의 독립 장치 청구항에 따른 코팅 설비를 제공한다.

이에 따른 코팅 장치 시스템은 앞서 설명한 코팅 설치와 추가로 다수의 캐리어를 포함한다. 각 캐리어는 샤프트 스터브가 돌출되는 스핀들이 캐리어에 의해 유지되도록 샤프트 스터브가 위에서 삽입될 수 있는 적어도 두 개의 리세스를 포함하는 반면, 리세스는 코팅 중에 스핀들을 회전시키는 상기 시스템에 체결되기 위해 제공되어 있는 각 샤프트 스터브의 단부가 대응 리세스로부터 바깥 방향으로 자유로이 연장하게 위치 및 설계된다.

본 실시형태를 설명하는 도면에 의해 보다 상세히 설명되는 본 발명 실시형태에 대한 아래의 예시에 의해, 설계를 위한 추가 옵션, 추가의 기술 효과 및 추가 이점이 교시된다.

도 1은 독창적인 장치를 포함하는 제조 체인의 전반적인 도면이다.
도 2는 코팅 부스 앞에 대기 챔버와 코팅 부스 뒤에 상호연결 챔버를 구비하는 코팅 부스를 도시한다.
도 3은 부합 캐리어에 의해 코팅 대상 디바이스가 유지되는 방식과 코팅 대상 디바이스가 회전 시스템에 쉽게 체결될 수 있는 방식을 설명한다.
도 4 내지 도 14는 본 발명 공정의 상정 가능한 단계들을 설명한다.

도 1은 제조 체인 내에서 본 발명 코팅 장치의 전반적인 장치에 대한 전반을 도시한다. 코팅 장치 자체는 도면부호 1로 지시되어 있다. 바람직하게는, 공급 컨베이어(2)에 의해 코팅 대상 디바이스(도면 좌측에 도시되어 있는 스테이션에서 예비-처리된 디바이스)가 코팅 장치(1)에 공급된다. 바람직하게는, 이미 코팅된 디바이스들이 배출 컨베이어(3)에 의해 후가공을 수행할 수 있는 도면 우측에 도시되어 있는 스테이션으로 운송된다. 상기 공급 컨베이어와 상기 배출 컨베이어는 벨트-형 또는 체인-형 컨베이어인 것이 바람직하다. 코팅 장치와 함께, 이들 컨베이어는 대형 유닛을 형성할 수 있으며, 이 대형 유닛은 이하에서 코팅 장치 시스템으로 호칭된다.

도 2로부터 알 수 있듯이, 예를 들어 공급 컨베이어(2)는 코팅 장치(1)에 속하는 로더(4)에서 종료된다. 동일한 방식으로, 배출 컨베이어는 코팅 장치(1)에 속하는 언로더(5)에서 시작한다.

도 2는 본 발명 코팅 장치(1)를 더욱 상세하게 도시한다. 코팅 장치(1)는 코팅 부스(6)를 포함한다. 이 코팅 부스(6) 내에서, 예를 들어 코팅을 분사하는 하나 또는 그 이상의 코팅 로봇(9)이 제공될 수 있다. 코팅 로봇이 도 2에 도시되어 있지 않지만 다른 도면에는 도시되어 있다. 코팅 부스(6)는 통상 로딩 개구부(7) 및 추가로 로딩 개구부와 떨어져 있는 언로딩 개구부(8)를 구비한다. 바람직하게는, 로딩 개구부(7) 및 언로딩 개구부(8)는 코팅 부스(6)에서 완전히 반대쪽에 위치하여서, 상기 개구부들 모두가 관련된 개구부들이 없는 코팅 부스(6)의 측벽에 의해 분리된다.

코팅하는 중에 용매, 오버스프레이 및/또는 먼지 또는 다른 배출물이 전혀 또는 이들의 의미 있는 양이 코팅 부스를 빠져나가지 못하도록 코팅 부스(6)가 완전히 폐쇄될 수 있다는 것이 중요하다. 이를 위해, 로딩 개구부(7)와 언로딩 개구부(8)를 폐쇄할 수 있는 셔터가 제공된다.

로딩 개구부 우측 전방에 로더(4)가 위치한다. 로더(4)는 통상적으로 포크-형 타입이다. 이는, 로더(4)가 적어도 2개의 암을 보유한다는 것을 의미한다. 2개의 암은 서로 함께, 암들이 적어도 거의 완전하게 코팅 부스(6) 내에서 또는 완전히 코팅 부스 바깥에 있도록, 서로 함께 앞뒤로 직선 이동을 수행할 수 있는 로딩 포크를 형성한다. 또한, 적어도 2개의 암들이 수직 방향으로 위아래로 이동할 수 있다.

이를 위해, 대부분의 경우에서, 2개의 암이 함께 공통 프레임을 따라 직선 방식으로 안내되는 반면 공통 프레임은 전체적으로 위아래로 이동할 수 있다.

이 후에 더 상세하게 도시되어 있는 바와 같이, 하나의 암이 측 방향에서 공급 컨베이어(2)의 벨트 또는 체인 아래에 위치하고, 다른 암은 측 방향에서 다른 측면 위의 공급 컨베이어의 벨트 또는 체인 아래에 위치하는 방식으로 로딩을 설계하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 공급 컨베이어의 벨트 또는 체인은 코팅 대상 디바이스를 구비하는 캐리어를 로더의 포크 위에 위치시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 로더가 공급 컨베이어(2)의 벨트 또는 체인에서 코팅 대상 디바이스를 구비하는 캐리어를 픽업할 가능성을 갖게 된다.

언로딩 개구부(8) 바로 뒤에 언로더(5)가 위치한다. 언로더(5)도 통상적으로 포크-형 타입이다. 언로더(5)에 대해서도 위에서 로더(4)의 디자인과 관련하여 설명된 모든 사항들이 유사하게 적용될 수 있다. 특히, 언로더(5)의 적어도 2개의 암은 측 방향에서 배출 컨베이어(3)의 벨트 또는 체인 아래 위치로 이동되어서, 코팅된 디바이스가 있는 캐리어(11)를 벨트 또는 체인의 위에 위치시킴으로써 배출 컨베이어의 언로더(5)에 의해 인계될 수 있다.

중요한 것은, 로더(4)의 암과 언로더(5)의 암이 필요한 오프셋으로 위치한다는 것이다. 이는, 로더의 암이 로딩 개구부를 통해 페인트 부스(6) 내로 이동하고, 언로더의 암이 언로딩 개구부를 통해 페인트 부스(6) 내로 이동할 때, 로더(4)와 언로더(5)의 암들이 서로 지나칠 수 있다는 것을 의미한다. 이 상황이 도 2에 도시되어 있다. 로더(4)의 암과 언로더(5)의 암은 캐리어(11) 아래에서 서로 끼우는 방식(interleaved fashion)으로 만난다. 부스(6) 내에서의 캐리어(11)의 독창적인 인수인계 방식이 가능할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

완전함을 위해, 함께 로딩 포크(44) 및 언로딩 포크(55)를 형성하는 암들은, 암들이 텔레스코핑 하는 방식으로 설계되는 것이 바람직하다고 말해져야 한다. 예를 들면, 암이 각각 공압 실린더의 플런저 또는 전기모터에 의해 구동하는 텔레스코픽 레일에 의해 구현될 가능성이 있다.

다시 도 2를 참조하면, 로더(4)는 바람직하게는 코팅 부스 전방의 자체 대기 챔버(100) 내에 위치하고, 언로더(5)는 바람직하게는 코팅 부스 뒤의 자체 연결 챔버(200) 내에 위치한다. 대기 챔버(100) 및 연결 챔버(200)는 로딩 또는 언로딩하는 중에 코팅 부스에서 잠재적으로 빠져나갈 수 있는 용매, 먼지 또는 다른 배출물이 제어 방식으로 포집되어 배출될 수 있도록 설계되는(예를 들어 환기) 것이 바람직하다.

도 3은 코팅 중에 디바이스를 회전시키기 위해 시스템이 일반적으로 어떻게 작동하는지를 나타낸다. 코팅 대상 디바이스(12)를 지탱하는 캐리어(11)를 명확하게 볼 수 있다. 코팅 대상 디바이스(12)는 여기서 단일 기판(13)을 지탱하는 스핀들로 구현되어 있다. 스핀들은, 스핀들 샤프트 각 단부면으로부터 스터브(14)가 연장하도록 설계되어 있다. 도 3은 캐리어(11)로부터 스핀들에 의해 형성된 디바이스를 회전시키기 위한 시스템으로 기판을 구비하는 스핀들을 인계하기 바로 직전의 상황을 보여주고 있다. 바로 이 순간에서, 샤프트 정지부(14) 각각은 여전히 캐리어(11)의 리세스(15) 내에 놓여 있어서, 스핀들은 캐리어(11)에 의해 견고하게 유지되어 있다. 다음 단계에서 캐리어(11)가 하강하자마자 샤프트 스터브(14) 각각은 여기서 회전을 위한 시스템의 필수 파트를 형성하는 한 쌍의 롤러들(16) 사이에 유지되게 된다.

이는, 캐리어가 코팅 부스(6) 밖으로 제거될 수 있도록, 스핀들은 하나이고 회전 시스템에 의해서만 유지되기 때문에 캐리어(11)를 사용하여 캐리어가 더 이상 필요하지 않은 위치로 스핀들을 더 쉽게 놓이게 하는 것을 시각화 하였다.

도 3에 대략적으로 스케치되어 있는 바와 같이, 각 쌍의 롤러들 중 적어도 하나의 롤러가 예를 들어 전기모터(17)로 구동된다. 도면번호 18은 여기서 코팅 부스(6)의 측벽을 나타낸다. 이 방식으로, 전기모터(17)가 코팅 부스(6) 바깥에 위치하는 것으로 시각화될 수 있다.

아래의 도 4 내지 도 14의 순서는 도 2 및 도 3을 참고하여 본 발명 시스템의 작동 방식을 설명한다.

도 4는 코팅하는 동안의 스냅 샷을 나타내고 있다. 코팅 로봇(19)이 코팅 부스(6) 내에서 연속적으로 회전하는 코팅 대상 디바이스(12) 위로 코팅을 분사한다. 코팅 부스(6)는 셔터(20)로 폐쇄되어 있다. 위에서 이미 설명한 바와 같이, 로더(4)를 수용하는 대기 챔버(100)가 제공되어 있다. 같은 방식으로, 언로더(5)를 수용하는 연결 챔버(200)가 제공되어 있다. 이러한 챔버들은 단지 옵션에 불과하다.

로더(4)는, 바람직하게는 둘 또는 그 이상의 코팅 대상 디바이스(12)를 지탱하며, 코팅을 위해 대기하는 캐리어(11)를 이미 픽업하였거나 바람직하게는 트레인 위에 캐리어를 픽업하려고 하고 있다. 언로더(5)는 대기 상태에서 빈 캐리어(11)를 유지하고 있다.

도 5는 2번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 이제 코팅이 종료되었다. 코팅 대상 디바이스(12)의 회전이 바람직하게는 이미 정지되어 있다. 셔터(20)가 개방된다. 언로더(5)는, 빈 캐리어(11)를 지탱하는 포크(55)를 언로딩 개구부를 통해 코팅 부스(6) 내로 아직 이동시키지 않고 있다.

도 6은 3번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 언로더(5)는, 빈 캐리어(11)를 지탱하는 포크(55)를 언로딩 개구부를 통해 코팅 부스(6) 내에서 캐리어(11)가 코팅 대상 디바이스(12) 아래에 위치하는 지점으로 이동시켰다. 캐리어(11)는, 캐리어의 리세스(15)가 수직 방향에서 코팅 대상 디바이스(12)의 샤프트 스터브(14) 아래에 위치하도록, 코팅 대상 디바이스(12)에 대해 상대적으로 정렬된다. 코팅 대상 디바이스(12)는 아직 여기에서는 상세하게 묘사되어 있지 않은 회전 시스템에 의해 여전히 유지되어 있다. 아직까지 로더(4)는 대기 상태에 있으며, 아무런 액션을 취하지 않고 있다.

도 7은 4번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 언로더의 포크(55) 전체가 수직 방향으로 상승되어 샤프트 스터브(14) 각각이 캐리어(11)의 해당 리세스(15) 내로 들어간다. 상승이 진행되는 동안, 각 샤프트 스터브(14)는 도 3과 비교할 때 롤러(16)로부터 들어올려져서 롤러 외부에 매달려져 있다. 바람직하게는, 언로더(5)의 적어도 2개의 암들 모두는 예를 들어 수직 공압 실린더(22) 또는 다른 적당한 리니어 구동장치에 의해 수직 방향으로 상승 및 하강할 수 있는 공통 베이스에 고정되어 있다.

도 8은 5번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 언로더(5)는 그 포크를 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스(6) 밖으로 후퇴시켰으며, 캐리어(11)와 함께 디바이스는 바로 직전에 코팅되었으며 이제는 캐리어(11)에 의해 유지되어 있다.

도 9는 6번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 언로더(5)는 포크의 암들 모두가 배출 컨베이어(3)의 벨트 또는 체인의 측 방향으로 아래에 위치하도록 포크를 하강시켰다. 이 방식으로 캐리어(11)는 이제 배출 컨베이어(3) 위에 서 있고, 운송될 수 있다.

도 10은 7번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 한편 로더(4)는 다음 후속 캐리어(11)와 다음 번 코팅 대상 디바이스(12)와 함께 그 포크(44)를 로딩 개구부(7)를 통해 코팅 챔버(6) 내로 이동시켰다. 한편, 언로더(5)도 다시 활성화되었다. 언로더(5)는 바람직하게는 로더(4)에 동기식으로, 그 포크(55)를 언로딩 개구(8)를 통해 코팅 부스(6) 내로 이동시켰다. 포크(44)와 포크(55)의 암은 부분적으로 서로 통과하여 암들이 도 2와 관련하여 이미 설명된 끼움 위치에 있게 된다. 이 순간에, 포크(44)의 암이 포크(55)의 암 위에 위치하고 있기 때문에, 포크(44)의 암이 여전히 캐리어(11)를 유지하고 있다.

도 11은 8번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 포크(44)가 수직 방향으로 하강되어 있다. 이 방식으로, 캐리어(11)는 이제는 여기에 도시되어 있지 않은 전술한 롤러(16)에 의해 유지되어 있는 코팅 대상 디바이스(12)와 분리되어 있다. 이에 의해, 포크(44)는 캐리어(11)가 언로더(5)의 포크(55) 위에 유지될 수 있게 하는 양만큼 하강된다. 이 방식으로, 포크(44)로부터 포크(55)로의 캐리어(11) 인수인계가 이루어진다.

도 12는 9번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 포크(44)뿐만 아니라 포크(55)가 코팅 부스(6)로부터 완전히 인출되어 있다. 이에 의해 캐리어(11)가 포크(55)와 함께 이동되었다. 이제 포크(55)는 코팅 부스(6) 바깥에서 대기 상태로 캐리어(11)를 유지한다. 바람직하게는, 이와 동시에 공급 컨베이어가 이 캐리어를 포크(44)의 암들 위의 위치에 놓자마자 다른 캐리어를 픽업할 수 있도록 포크(44)는 포크(44)의 암이 공급 컨베이어의 벨트 또는 체인의 측 방향에서 아래에 위치하는 위치로 이동시킨다.

도 13은 10번째 단계의 스냅 샷을 보여준다. 셔터(20)가 코팅 부스(6)의 로딩 개구부와 언로딩 개구부를 폐쇄하고 있다. 코팅 로봇(19)이 코팅 부스(6) 내에서 작업을 시작하였다. 공급 컨베이어는 후속 캐리어(11)를 포크(44)의 암 위로 위치시키고 있다.

도 14는 마지막 단계의 스냅 샷을 보여준다. 포크(44)의 암은 후속 캐리어(11)가 공급 컨베이어(2)로부터 픽업되는 양만큼 상승되어 있다. 이제 사이클이 종료되었고, 도 4를 기초로 위에서 설명한 다음 단계를 다시 시작할 수 있다.

1 코팅 장치(coating installation)
2 공급 컨베이어(supplying conveyor)
3 배출 컨베이어(discharge conveyor)
4 로더(loader)
5 언로더(unloader)
6 코팅 부스(coating booth)
7 로딩 개구부(loading opening)
8 언로딩 개구부(unloading opening)
9 부여되지 않았음(not assigned)
10 부여되지 않았음(not assigned)
11 캐리어(carrier)
12 코팅 대상 디바이스(device to be coated)
13 기판(substrate)
14 사프트 스터브(shaft stub)
15 리세스(recess)
16 롤러(roller)
17 전기모터(electric motor)
18 코팅 부스의 측벽(side wall of the coating booth)
19 코팅 로봇(coating robot)
20 셔터(shutter)
21 공통 베이스(common base)
22 수직 공압 실린더(vertical pneumatic cylinder)
44 로더의 포크(fork of loader)
55 언로더의 포크(fork of unloader)
100 대기 챔버(ante chamber)
200 연결 챔버(connection chamber)

Claims

폐쇄된 코팅 부스(6) 내에서 코팅되는 중에 회전하고, 규정된 위치에 디바이스를 유지하는 캐리어(11)에 의해 코팅 부스(6)로 그리고 코팅 부스(6)로부터 운송되는 디바이스를 관통 방식으로 코팅하는 방법으로,
공급 컨베이어(2)로부터 로딩된 캐리어(11)를 픽업하는 단계,
포크-형 로더(4)의 포크(44)와 함께 로딩된 캐리어(11)를 페인팅 부스(6)의 로딩 개구부(7)를 통해 페인팅 부스 내로 운송하는 단계,
코팅하는 중에 디바이스를 회전시키는 시스템에 코팅 대상 디바이스를 체결하고 캐리어(11)로부터 코팅 대상 디바이스(12)를 분리시키는 단계,
포크-형 언로더(5)의 포크(55)로 언로딩된 캐리어(11)를 인계하는 단계,
코팅 부스의 로딩 개구부(7)를 통해 코팅 부스(6) 밖으로 로더(4)의 포크(44)를 완전히 인출하는 단계 및 코팅 부스의 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스 밖으로 언로딩된 캐리어(11)와 함께 언로더(5)의 포크(55)를 완전히 인출하는 단계,
코팅 부스(6)의 로딩 개구부(7)와 언로딩 개구부(8)를 폐쇄하는 단계,
코팅 대상 디바이스(12)를 회전시키고 코팅하는 단계,
적어도 코팅 부스(6)의 언로딩 개구부(8)를 개방하는 단계,
코팅 부스(6)의 언로딩 개구부(8)를 통해 언로더(5)의 포크(55)와 함께 언로딩된 캐리어(11)를 페인팅 부스 내로 운송하는 단계,
코팅 대상 디바이스(12)를 캐리어(11)에 결합시키면서, 코팅하는 중에 코팅 대상 디바이스(12)를 회전시키는 시스템으로부터 코팅 대상 디바이스(12)를 분리시키는 단계,
언로딩된 캐리어(11)와 함께 언로더(5)의 포크(55)를 코팅 부스의 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스(6) 밖으로 완전히 인출하는 단계,
로딩된 캐리어(11)를 배출 컨베이어(3)로 인계하는 단계를 특징으로 하는 코팅 방법.
제1항에 있어서,
로더(4) 및 언로더(5)의 포크들(44, 55)이 캐리어를 인계하기 위해 캐리어(11)의 아래에서 서로가 측 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
제2항에 있어서,
캐리어(11)를 인계하기 위해 언로더(5)의 포크(55)가 하강되고 및/또는 언로더(5)의 포크(55)가 상승되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
로더(4) 및 언로더(5)의 포크들(44, 55)이 코팅 부스(6)의 로딩 및/또는 언로딩 중에 동시에 횡 방향 이동하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
캐리어(11)를 하강시킴으로써, 코팅하는 중에 디바이스를 회전시키는 시스템에 코팅 대상 디바이스를 체결하고 캐리어(11)로부터 코팅 대상 디바이스(12)를 분리시키는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
코팅하는 중에 코팅 대상 디바이스(12)를 회전시키는 시스템이 코팅 부스(6)의 외부로부터 구동되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
제1항에 따른 방법을 수행하기 위한 코팅 장치로,
상기 코팅 장치는 로딩 개구부(7)와 별개의 언로딩 개구부(8)를 구비하는 코팅 부스(6) 및 코팅 부스 내에 위치하며 코팅 대상 디바이스(12)가 체결될 수 있으며 코팅하는 중에 디바이스를 회전시킬 수 있는 회전 유닛을 포함하고, 상기 코팅 장치는 로딩 개구부를 통해 코팅 부스 내에 도달할 수 있는 포크(44)를 구비하는 포크-형 로더(4) 및 언로딩 개구부(8)를 통해 코팅 부스 내에 도달할 수 있는 포크(55)를 구비하는 별개의 포크-형 언로더(5)를 포함하며, 로더(4) 및 언로더(5)의 포크들은 빈 캐리어(11)가 로더(4)의 포크로부터 언로더(5)의 포크로 인계될 수 있도록 서로에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
제7항에 있어서,
로더(4) 및 언로더(5)는 수평 방향으로 앞뒤로 이동할 수 있고 수직 방향으로 위아래로 이동할 수 있는 적어도 2개의 포크(44, 55)를 구비하고, 컨베이어(2, 3)에 의해 포크 위에 위치되어 있는 캐리어(11)가 포크(44, 55)가 상향 이동함으로써 컨베이어에서 이륙될 수 있거나 포크가 하향 이동함으로써 캐리어가 컨베이어 위에 적층될 수 있도록, 포크들이 벨트-형 또는 체인-형 컨베이어의 측 방향 측면 및 아래에 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
코팅하는 중에 회전하는 상기 디바이스는 코팅 대상인 복수의 기판(13)을 지탱하는 스핀들이고, 상기 스핀들은 바람직하게는 코팅하는 중에 스핀들의 각 단부면으로부터 샤프트 스터브(14)가 디바이스(12)를 회전시키는 시스템에 체결될 수 있게 연장하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
회전 시스템은 적어도 두 쌍의 롤러(16) 또는 클러치를 포함하고, 클러치는 서로의 사이에서 상기 샤프트 스터브(14)를 픽업하여 롤러(16)와 함께 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅하는 중에 디바이스를 회전시키는 시스템은 부스(6)의 외부에 위치하며 바람직하게는 부스의 벽(18)을 통해 부스(6) 안으로 연장하는 샤프트를 구동하는 적어도 하나의 모터(17)에 의해 구동되고, 브레이크스루가 바람직하게는 밀봉되는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.
제9항, 제10항 또는 제11항에 있어서,
캐리어(11)가 상기 샤프트 스터브(14)가 위에서부터 안쪽으로 삽입될 수 있는 적어도 2개의 리세스를 포함하여, 캐리어(11)에 의해 스핀들이 유지되고, 반면 리세스(15)는 코팅하는 중에 스핀들을 회전시키는 상기 시스템에 체결되기 위해 제공된 각 샤프트 스터브(14)의 단부는 대응 리세스(15)로부터 바깥 방향으로 자유로이 돌출하게 위치되고 설계되는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.