KR102521513B1 - 깨끗한 환경들을 위한 대량의 컨베이어 이송 장치 - Google Patents

Abstract

깨끗한 환경들에서의 사용을 위한 세그먼트식, 벨트-구동되는 컨베이어 시스템이 설명된다. 가공물 운반체들의 고속, 고밀도, 충돌 없는 스루풋(throughput)은 동시-회전 드라이브 휠들을 각각 가지는 벨트-구동되는 컨베이어 세그먼트들을 통해 가능하게 된다. 드라이브 휠들은 원통형 프로파일을 가진다. 미리규정된 가속/감속 프로파일들은 별개의 드라이브 세그먼트에 걸쳐 가공물 운반체 속도에서의 최적의 변화들에 영향을 주기 위해 모터 제어기에 의해 이용될 수 있다.

Description

깨끗한 환경들을 위한 대량의 컨베이어 이송 장치 {HIGH VOLUME CONVEYOR TRANSPORT FOR CLEAN ENVIRONMENTS}

본 발명은 깨끗한 환경들을 위한 대량의 컨베이어 이송 장치에 관한 것이다.

많은 제조 공장 환경들은, 선형으로 배열된 조립 라인을 따라 로케이팅된 순차적 도구들과는 대조되는 바와 같이, 공간적으로 분포된 프로세싱 도구들로 구성된다. 이는, 특히, 재공품(work in process) 또는 "워크 엔티티(work entity)"가 다른 도구 또는 도구들에 의해 프로세싱된 후에 도구에 재진입하는 제조 환경들에 해당한다. 동일한 도구 내로의 재진입은 도구 중복(duplication)을 회피하며, 이는 도구들의 자본 비용이 높은 환경들에서 특히 중요하다.

반도체 제조 환경은, 높은 도구 비용으로 인해 워크 엔티티가 주어진 도구, 또는 주어진 유형의 도구에 여러 번 진입하는 환경의 예이다. 반도체 제조 환경에서의 프로세싱 도구들은 통상적으로 기능에 따라 공장에 공간적으로 분포된다. 따라서, 워크 플로우(work flow)는 워크 엔티티의 혼란스러운 이동과 유사하다. 다중의 워크 엔티티들이 작동되고 동시에 다중의 도구들 사이에서 이동하는 경우, 별개의 워크 플로우들이 교차한다.

현대의 공장들에서, 다수의 제조 단계들 및 관련된 도구들을 통한 다중의 워크 엔티티들의 진행(progress)은 이송 네트워크들(transport networks)에 의해 가능하게 된다. 복수의 워크 엔티티들의 동시적인 프로세싱은 공장 도구들의 사용을 최대화하고 제품 생산량을 최대화하는 것을 필요로 하며, 매우 복잡한 물류(logistics)를 초래한다. 따라서, 워크 엔티티 이동에서의 높은 효율 및 조정이 요구된다. 빠르고, 실시간의 응답이 가능한 효율적인 이송 네트워크가 없다면, 일부 프로세스 도구들 내로 또는 이 도구들 밖으로의 워크 플로우에서의 병목 현상들(bottlenecks)이 발생할 수 있지만(유동 밀도), 다른 프로세스 도구들은 작업이 부족하다(starved of work). 따라서, 이러한 효율적인 이송 네트워크는 높은 운반 용량, 높은 속도 및 비동기(asynchronous) 능력을 가져야하며, 이에 의해 작업 운반체가 서로 독립적으로 이동할 수 있다. 이송 인프라스트럭처(infrastructure)는 이러한 효율적인 물류에 대해 가능하게 하는 기술이다.

반도체 제조 환경 내에서와 같이 반복적인 프로세스 유동 환경에서, 최대 수백 개의 개별 프로세스 도구들의 동시적인 활용은 도구들 중 각각의 도구로 적합한 시간에 적합한 워크 엔티티를 운반할 수 있는 물류 네트워크를 요구한다. 각 프로세싱 도구의 활용이 많을수록 공장 생산량이 커지며, 이는 동시에 사업 자본의 증가되는 효율로 해석된다.

컨베이어 시스템들은 현대 공장 환경들에서 사용되는 특정한 한 유형의 이송 시스템이다. 컨베이어 네트워크는 다양한 도구들로 동시에 디스패칭되는(dispatched) 수백 개의 이동 작업 운반체들에 의해 공유될 수 있다. 운반 능력은 유동 밀도 및 컨베이어 속도에 의존될 것이다. 그러나, 유동 밀도 및 속도는 컨베이어 시스템 내의 워크 엔티티들 사이의 충돌에 대한 제로 허용 오차(zero tolerance)에 대한, 그리고 미립화 없는(particulation free) 환경에 대한 추가의 요건들에 의해 제한된다. 따라서, 갈등이 상기 요건들 사이에서 발생한다.

컨베이어 네트워크는 통상적으로 공장 내의 다중 위치들에 대한 교차점들, 노드들 및 분기들을 가진다. 워크 프로세싱 위치들에서, 열린 컨베이어 단부들은 컨베이어 전송 도메인(domain)의 입력 및 출력 포트들이다. 이러한 포트들에서, 워크 엔티티들은 컨베이어 도메인에 진입하고, 이를 떠난다. 워크 엔티티가 종래 기술에서 이러한 포트들 중 하나의 포트로부터 다른 포트로 이동할 필요가 있을 때, 경로는 충돌 회피에 대한 요건을 만족시키도록 통과를 위해 제거되는 것이 필요하였다. 일반적으로, 외부 또는 중앙집중식(centralized) 디스패치 소프트웨어는 논의 중인 워크 엔티티를 달리 방해할 다른 모든 워크 엔티티들의 이동을 동시에 제어함으로써 이러한 통과를 위해 배열한다. 이러한 디스패치 소프트웨어는 이전에 언급된 스루풋(throughput) 요건들로 인해 복잡하다. 워크 엔티티들은 충돌들 없이 서로 동시에 그리고 최대 속도로 이동되어야 한다.

밀집한 제조 환경들에서의 고도로 복잡한 제어에 대한 도전 외에도, 컨베이어 시스템들에 의한 미립자 발생은 클린 룸(clean room) 환경들에서 큰 관심사이다. 따라서, 그러한 환경들에서의 이송 시스템들의 효율은 오염에 대한 기회들에 대해 비중을 두어야(weighed) 한다.

전통적인 롤러 컨베이어들은 극히 낮은 미립자 발생을 달성되고 있다. 그러나, 이러한 배열들은 정지된 조건으로부터 그 위에서 이송되는 아이템들 또는 운반체들(일반적으로, 본원에서 "운반체들"로서 간단히 지칭됨)의 높은 가속을 달성할 수 없었다. 이것은 드라이브 롤러에 사용할 수 있는 토크의 부족으로 인해서가 아니라, 대신에 높은 시작 토크(starting torque)가 적용될 때 롤러 휠들은 미끄러지고 스퀼링(squeal)할 수 있는 사실로 인한 것이다. 이것은, 정지 상태로부터 너무 빠르게 가속할 때 오토 타이어들이 스퀼링하는 것과 비슷하다.

특정 실시예들에서, 히스테리시스 클러치(hysteresis clutch)는 실시예에 따라 운반체들과 드라이브들 사이의 이러한 미끄럼을 제거하기 위해 동기적(synchronous) 또는 스테퍼 모터 구동된 롤러들(stepper motor driven rollers) 또는 휠들과 연계하여 활용되고 있다. 히스테리시스 클러치들은 비동기적 소프트 버퍼링(asynchronous soft buffering)(서로에 대해 관련 없이 운반체들을 이동하고 매끄러운 유형으로 운반체들을 시작시키고 정지시키기 위한 프로세스)을 가능하게 한다. 그러나, 미끄럼을 방지하는데 성공하지만, 히스테리시스 클러치들은 다중의 g 범위를 포함하는 가속도의 높은 변화율들(rates)을 달성하는 것을 어렵게 만들 수 있다. 스루풋(throughput), 및 따라서 운반체가 결코 충돌하지 않아야 하는 소프트 버퍼링된 컨베이어 상에서 이동하는 운반체들의 밀도를 증가시키기 위해, 매우 빠른 가속과 감속이 요구된다. 운반체들이 비동기적으로 이동하기 때문에, 상류에 있는 운반체들과의 간섭을 최소화하기 위해 고속으로 시작할뿐만 아니라 컨베이어 환경에서 증가된 밀도를 달성하기 위해, 하류에 있는 운반체와의 빠르고 짧은 충돌을 중지해야 한다. 바람직하게는, 시작 및 정지는 운반체보다 약간 더 큰 라인 세그먼트 내에서 발생해야 한다.

물리학의 원리들은, 대상물을 표면 상에서 이동시키는데 필요한 마찰력이 재료들에 대한 마찰 계수 및 수직 힘에 의존되는 것을 구술한다. 다시 말해, 이는 접촉 영역에 독립적이다. 그러나, 압축 재료들의 경우, 보다 큰 마찰력들이 표면 접촉을 선택적으로 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 실현의 결과는, 운반체들과 접촉하는 고무 드라이브 표면을 갖는 휠들 대신에, 운반체 이송을 위한 벨트들의 증가된 활용이었다. 표면적 접촉의 이러한 증가는, 사실상 구동하는 표면과 구동되는 표면 사이의 마찰력을 증가시켰다.

불행히도, 휠들의 별개의 세트 상에 구동 벨트를 간단히 배치하는 것은, 특히 구동되는 아이들러 휠들을 단독으로 사용함으로써 발생하는 것에 대하여, 미립자 발생의 관점에서 깨끗하지 않다. 벨트들의 미립화(particulation)는 주로 벨트 아래에 있는 휠들과 벨트의 상호작용(즉, 이들은 운반체의 중량을 지지함)으로부터 초래된다. 미립자 발생의 소스에 대한 이전의 연구들은, 많은 경우들에서, 벨트가 휠들, 별개의 차축들, 및/또는 휠들을 지지하는 레일들에서의 기계가공 허용 공차들(machining tolerances)로 인해 벨트가 그 아래 있는 휠들과 연속적으로 완전하게 접촉하지 않았던 것을 판정하였다. 예를 들어, 일부 지지 아이들러 휠들은 위에 놓인 벨트와 일정하게 접촉하는 것으로 발견되었고, 따라서, 이들이 벨트가 이들을 터치하는 경우에 따라 시작하고 정지하면서, 벨트와 함께 회전하고 있었다. 후자의 접촉은 우연하였으며(haphazard), 지지 아이들러 휠들의 정지 및 마찰식으로-유도된 스핀 업을 초래한다. 이러한 효과는, 때때로, 운반체가 벨트식(belted) 컨베이어의 별개의 부분 위에 있는지 여부에 의존되었다.

아이들러 휠을 포함하는 별개의 컨베이어 섹션에서 벨트와 모든 휠들 사이의 연속적인 접촉을 부여하기 위해, 벨트가 2 개의 아이들러 휠들에 걸치고 그 후 아래로 그 다음의 휠에 걸쳐지는 것 같이, 휠들 사이의 구불구불한(serpentine) 경로로 직조되는 것이 제안되었다. 별개의 모든 휠들과 벨트 사이의 접촉을 유지하는데 성공하지만, 이는 증가된 모터 토크 요건을 초래하며, 이는 증가된 전류 및 따라서 작동 비용을 또한 요구하였다.

클린 룸 환경들에서의 사용을 위해, 고밀도, 신속하고, 유연하고, 비동기적인 워크 엔티티 이송을 초래하는 최적화된 이송 해결책, 높은 운반 용량, 워크 엔티티 충돌들의 회피, 및 낮은 미립화에 대한 필요가 남아 있다.

고속 가공물(work piece) 수송(conveyance)의 필요와 가공물 충돌들의 회피 사이에서 내재하는 갈등을 해결하기 위해 그리고 스루풋을 증가시키기 위해, 일 실시예에 따른 인프라스트럭처 컨베이어 라인은 세그먼트들로 분할되며, 각각은 워크 엔티티 또는 가공물 운반체의 것과 유사한 길이를 가진다. 세그먼트가 이미 다른 가공물 운반체에 의해 점유된다면, 가공물 운반체는 컨베이어 세그먼트에 진입하는 것이 방지된다. 이러한 충돌 회피는 컨베이어 엘리먼트들에 내장되어 자율적이며(autonomous) 디스패칭되는 가공물 운반체들의 자연스럽고, 독립적인 유동을 허용한다(종래 기술에서 실시된 바와 같은 중앙집중식 제어 모델과 구별되는 접근법). 종래 기술의 보다 긴 컨베이어 런들(runs)을 불연속적인 세그먼트들로 분할함으로써 그리고 세그먼트들 사이에서 전이하는 가공물 운반체들의 지능적이고 로컬 제어를 가능하게 함으로써, 디스패칭된 작업 운반체들에 대한 전체 컨베이어 라인 런들을 예약하는 용량 제한 절차가 회피된다.

가공물 운반체들은 높은 유동 밀도들로 자율적으로 포트로부터 포트로 보내어질 수 있다. 로컬라이징된(localized), 세그먼트-기반 감지 및 컨베이어 제어의 사용의 경우, 운반체들은 필요한 경우 인접 세그먼트들을 점유할 수 있고, 선착순(first come, first served) 또는 "자연적(natural)” 기준으로 노드들을 통과할 수 있다.

가공물 운반체들이 얼마나 가까운 지는, 연속적인 컨베이어 세그먼트들 상에서, 가공물 운반체 이동 속도들, 즉 컨베이어 속도에 부분적으로 의존하는 "스태킹(stacking)"으로 지칭되는 개념일 수 있다. 종래 기술에서, 다른 가공물 운반체에 의해 이미 점유된 구역으로의 가공물 운반체의 진입에 대한 금지는 충돌들을 회피하기에 충분한 정지 거리들을 보장하기 위해 이동하는 운반체들의 넉넉한 간격을 요구했다. 속도가 커질수록 정지 거리가 길어져, 적은 유동 밀도를 초래한다. 종래 기술에서의 정지(또는 시작) 거리에 대한 제한들은 미립화 없는 컨베이어 상에서 가공물 운반체들을 구동하기 위해 롤러를 사용하는 것의 결과이다. 여전히 이러한 롤러들은 이전에는 깨끗하고 미립자 없는 이동을 달성하는 유일한 수단인 것으로 생각되었다. 깨끗한 이송을 추구하여, 하류의 정적인 가공물 운반체와의 충돌들을 회피하기 위해 갑작스런 정지가 필요하였을 때, 롤러들 상의 가공물 운반체들의 미끄러짐을 회피하기 위해, 롤러 컨베이어들은 적당한 이송 속도들을 활용하였다. 따라서, 가공물 운반체들과 구동하는 컨베이어 롤러들 사이의 제한된 접촉 표면의 물리적 특성들(physics)은 이러한 적당한 속도들을 요구하였다.

탄성 표면 접촉들에 의해, 마찰력은 표면 접촉을 증가시킴에 따라 증가한다. 따라서, 컨베이어 드라이브와 가공물 운반체 사이의 구동 표면 접촉을 증가시키기 위해, 다양한 실시예들에서의 컨베이어의 휠들 또는 롤러들 중 일부는 높은 마찰 계수들의 벨트들로 보충된다. 그러나, 가공물 운반체들과 세그먼트식(segmented) 컨베이어 사이의 마찰식 맞물림을 개선하면서, 벨트들의 도입은 위에서 논의된 바와 같이 특히 아이들러 휠들에 대해 신규의 미립자 소스들을 도입할 수 있다. 본원에서 설명된 개량들을 통해, 이러한 어려움들을 극복하는 것은 깨끗한 제조 환경들에서 가공물 운반체 가속 및 감속의 높은 비율들을 제공하는 고속, 벨트식, 국부적으로 제어되는 세그먼트식 컨베이어들의 도입을 허용한다. 고속에서의 높은 유동 밀도가 따라서 초래된다.

속도들이 높고 정지 및 시작 거리들이 짧아야 하는 경우, 벨트의 미끄러짐(오염된 미립자들을 생성할 수 있는 조건)을 회피하기 위해, 가공물 운반체의 가속 및 감속의 비율은 제한되어야 한다. 가속 및 감속에 대한 제한된 비율들을 통한 미립화의 이전의 제어는 컨베이어 세그먼트 드라이브 휠들 또는 롤러들과 연계하여 자기식 히스테리시스 클러치(magnetic hysteresis clutch)의 사용을 통해 달성되었다. 클러치는 드라이브 롤러 토크의 제한 장치로 작용하고, 고속 모터의 갑작스런 시작 가속 또는 빠른 정지가 이와는 달리 컨베이어와 가공물 운반체 사이의 마찰력이 초과되는 것을 유발시킬 때, 맞물림해제되도록 설정될 수 있다. 이러한 클러치의 적용은 가공물 운반체의 질량들 및 속도들이 최대 관성 값을 초과하지 않으면서 가변적인 것(예를 들어, 가득찬(full) 가공물 운반체 대 비어있는(empty) 가공물 운반체 사이의 중량 차)을 허용하였다.

그러나, 컨베이어-구동되는 벨트와 가공물 운반체 사이의 탄성 표면 접촉의 사용이 개선된 마찰식 맞물림을 제공하며, 따라서 마찰력들을 제한하기 위한 클러치-기반 기술들에 대한 필요를 제거하는 것이 밝혀졌다. 로컬 세그먼트 제어기들 내로 프로그래밍된 가속 및 감속의 보다 높은 비율들이 활용될 수 있어, 따라서 충돌들을 회피하면서 스루풋을 개선시킨다. 이러한 모터 제어는 서보(servo) 작용을 통해 또는 가속 또는 감속의 개방 루프 스테퍼 모터 비율들을 미리 규정하고 제한함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 미립자 없는 깨끗한 제조 환경에서, 가속 및 감속이 제어된 높은 비율들을 갖는 개방 루프 스테퍼 모터들 또는 서보 모터들에 의해 구동되는, 벨트들을 갖는 세그먼트식 컨베이어들은 고밀도 및 고속의 작업 운반체들의 충돌 없는 유동을 초래하여, 증가된 컨베이어 스루풋을 초래한다.

특정한 비제한적인 일 실시예에서, 별개의 컨베이어 섹션 내의 휠들(그리고, 특히, 아이들러 휠들)과 드라이브 벨트 사이의 개선된 접촉을 달성하기 위해, 주변 홈은 벨트 아래에 배치되는 각각의 휠에서 형성된다. 재료의 연질의, 잘 휘는(pliant) 링은, 그 후, 홈에 배치된다. 링은 아이들러 휠의 왕관부를 약간 넘어 돌출한다.

잘 휘는 링의 약간의 돌출은, 드라이브 벨트가 균일하지 않은 아이들러 휠들 위를 지나갈 때, 드라이브 벨트와의 접촉에 대한 개선된 신뢰성을 초래한다. 아이들러 휠들은 항상 드라이브 벨트와 협동하여 회전한다. 따라서, 이전에 설명된 구불구불한 벨트 실시예와 비교하여, 미립화(particulation)는 상당하게 감소되며, 그리고 드라이브 모터 토크 요건들도 감소된다.

각각의 잘 휘는 링은, 운반체에 의해 언로딩될(unloaded) 때, 위에 놓인 벨트와 일정한 접촉을 달성하도록 구성된다. 이송되는 운반체 또는 다른 아이템이 각각의 휠에 인접하거나 또는 그 위에 있을 때, 잘 휘는 링은 압축되며, 그리고 벨트는 상대적으로 경질인 휠 왕관부 또는 주변부 그 자체와 접촉하게 되어, 벨트와 휠 사이의 접촉 영역을 증가시킨다. 따라서, 잘 휘는 링 재료 및 휠 왕관부 위의 돌출의 범위는, 로딩될 때 휠 왕관부와 벨트 사이 직접적인 접촉 및 언로딩될 때 잘 휘는 링과 벨트 사이의 벨트 접촉의 높은 정도를 달성하도록 선택된다. 운반체들의 빠른 가속 및 감속은 요구되는 상대적으로 낮은 정도의 토크에 의해 그리고 최소화된 미립화에 의해 달성된다.

다른 실시예는 벨트와 아이들러 휠들 사이의 미립화의 감소를 제공한다. 높은 마찰 계수 및 연질 재료(예컨대, 그 상대 속도들의 동기화를 보장하는 링)를 이들의 인터페이스에서 사용하는 대신에, 이러한 비제한적인 실시예는 나일론과 같은 낮은 마찰 계수 및 경질 아이들러 휠 재료를 활용하였고, 동기화된 속도들의 부족을 무시한다. 이러한 실시예에서, 아이들러 휠들은 센터링(centering) 왕관부들을 가지는 벨트 루프의 2 개의 단부들에 있는 것을 제외하고 원통형으로 성형된다. 벨트는 모든 아이들러들 및 드라이브들에 걸쳐 탄성적으로 신장될 수 있다(추가의 텐셔닝 휠들에 대한 필요를 제거함).

도 1은 지지 레일 프레임으로부터 배치되는 본 발명에 따른 휠(wheel)에 대한 단면도이다;
도 2는 도 1의 휠에 대한 상세도이다;
도 3은 왕관 형상을 추가적으로 예시하는 엔드 아이들러 휠에 대한 단면도이다;
도 4는 도 3의 휠에 대한 상세도이다;
도 5는 본 발명에 따른 드라이브 벨트, 적어도 하나의 드라이브 휠, 및 복수의 아이들러 휠들이 예시되는 컨베이어 드라이브 세그먼트에 대한 사시도이다;
도 6은 로딩되는 조건들 하에서 도 3의 휠에 대한 상세도이다;
도 7은 반대편 단부들 상에 평면형 돌출부들을 가지는 도 5에서 도시되는 드라이브 샤프트의 일 단부에 대한 평면도이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브 휠에 대한 측면 사시도이다;
도 9는 다른 실시예에 따른 원통형 휠에 대한 상세도이다;
도 10은 탄성 벨트를 갖는 도 9의 원통형 아이들러 휠에 대한 상세도이다;
도 11은 추가적인 실시예에 따른 휠에 대한 상세도이다;
도 12는 실시예에 따른 컨베이어 라인에 대한 블록 선도이며; 그리고
도 13은 일 실시예에 따른 국부 제어기를 위한 로직에 대한 흐름도이다.

이러한 특허 출원은 2013년 10월 22일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 61/894,079호의 우선권의 이익을 주장하는 2014년 10월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/520,977호의 일부 계속 출원이며, 그 개시들의 내용은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

도 1은 지지 레일 프레임(20)에 대해 배치되는 아이들러 휠 허브(10)를 예시한다. 휠 허브(또한 간단히 "휠"로서 본원에서 지칭됨)는 미립화(particulation)에 저항이 있는 경질, 탄성 재료, 예컨대 폴리우레탄으로 형성될 수 있다. 휠(10)의 바람직한 일 실시예는, 주조 후에 요망되는 형상 및 크기로 기계가공된 75 쇼어 D 캐스트(Shore D cast) 정전 방전(electrostatic discharge)(ESD) 폴리우레탄 로드들을 활용한다. 대안적으로, 67D 폴리에스테르-타입 열가소성 폴리우레탄(TPU), 예컨대 ESTANE(Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, OH의 TM) 58137 TPU. 예시된 실시예에서, 휠은 실질적으로 원통형이지만, 도 2에서 더 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 별개의 차축(18) 내에서 중심에 있는 대칭축(24)에 대해 경사진 외측 주변부를 가진다. 특별히, 전방 에지(11) 또는 후방 에지(13)에서의 휠의 반경은 휠의 중간부에 대해 보다 근접하게 측정되는 반경보다 더 작다. 반경의 이러한 차이는 직선 또는 곡선일 수 있으며, 이러한 차이는 도면들에서 예시된다.

휠(10)은 종래의 디자인 및 구성의 베어링 조립체(16) 상에 배치된다. 베어링 조립체(16)는 드라이브 레일(20)로부터 돌출하는 차축(18)을 중심으로 배치된다. 차축은 도면들에서 스레딩되는 것으로 도시되고, 드라이브 레일 내에서 상호보완적으로 스레딩된 보어와 정합될 수 있다. 그러나, 차축은 임의의 종래 방식으로 드라이브 레일에 대해 기계식으로 정합될 수 있다. 드라이브 레일이 다양한 형상들로 제공될 수 있지만, 드라이브 레일은 도 1에서 L-형상인 것으로 도시된다.

슬롯(slot)(12)이 휠 외부 주변 표면을 중심으로 배치된다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 슬롯은 잘 휘는(pliant) 재료(14)의 링이 제공되는 링-형상 또는 원형 슬롯을 형성하기 위해 휠의 주변부를 중심으로 연속된다. 예시된 제 1 실시예에서, 잘 휘는 재료의 링 및 슬롯은 단면에서 직사각형이며, 그렇지만 다른 실시예들에서, 상이한 기하학적 형상들이 활용될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 잘 휘는 링은 원형 또는 타원형 단면을 가질 수 있는 반면, 슬롯은 상호보완적인 반원 또는 반-타원 단면을 가진다. 잘 휘는 링은 바람직하게는 휠의 반경 방향으로 측정된 최대 두께를 가지도록 구성되며, 즉 슬롯의 최대 깊이보다 약간 더 크다. 따라서, 잘 휘는 링은 일반적으로 휠 그 자체의 근위 표면을 넘어 거리(x)만큼 연장한다. 잘 휘는 링에는 제 1 실시예에서 폴리우레탄이 제공되지만, 다른 연질, 압축가능한(compressible), 부서지지 않는(non-friable) 재료들이 사용될 수 있다. 이러한 다른 재료들은 실리콘 및 고무를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 잘 휘는 링은 신장되고(stretched) 휠 외부 주변부에 걸쳐 그리고 슬롯 내로 강제된다(forced). 휴지(at rest)의 잘 휘는 링의 직경은 슬롯의 직경보다 더 작을 수 있어, 잘 휘는 링은 일 실시예에서 마찰 끼워맞춤을 통해 제자리에 유지된다. 다른 실시예들에서, 잘 휘는 링은 잘 휘는 링의 측벽들과 슬롯(미도시)의 측벽들 사이의 마찰 끼워맞춤을 포함하는 기계식 수단 또는 접착제 접합(adhesive bond)을 통해 또는 을 통해 제자리에 유지된다.

도 3에서, 잘 휘는 링(14)의 최상부를 가로질러 배치되는 드라이브 벨트(22)는 단면도로 도시된다. 이는 도 4에서 더 상세하게 또한 묘사된다. 이송되거나 별개의 휠에 가까이에 있는 운반체 또는 다른 아이템이 존재하지 않을 때, 벨트 하부 표면은 잘 휘는 링(14)의 적어도 상부 또는 외부 표면과 접촉한 상태로 유지되며, 이에 의해 별개의 휠은 즉시 그리고 미끄러짐(slipping) 없이 벨트의 이동에 응답할(respond) 수 있다. 휠이 그의 외부 범위에서 결함을 가지거나, 차축(18)이 구부러지거나 이와 달리 드라이브 레일에 대해 수직하지 않으면, 벨트는 또한 때때로 휠 자체의 외부 표면과 접촉하게 될 수 있다. 그러나, 잘 휘는 링은, 벨트가 항상 별개의 휠과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하여, 벨트와 휠 사이의 단속적인(intermittent) 접촉으로부터 초래되는 미립화를 방지하는 것을 보장하도록 의도된다.

드라이브 벨트(22)를 위한 재료들의 선택은 듀로미터(durometer) 및 전기 전도도를 위한 요망되는 값들에 부분적으로 의존된다. 피라탄(Pyrathane) 83ASD 및 스탯-라이트(Stat-Rite) S-1107은 통상적인 벨트 재료들이다. 피라탄의 벨트는 다소 더 연질이고 더 탄성적이지만, 동시에 더 적게 도전성이 있다(electrically conductive). 스탯-라이트의 벨트는 더 경질이고 더 뻣뻣하지만, 동시에 더 많은 도전성이 있다(electrically conductive). 바람직하게는, 탄성중합체 벨트는 휠들 상에 신장되고 아이들러 및 드라이브 휠들 모두와의 상호 작용을 통해 위에 놓이는 가공물 운반체들을 직접적으로 이송하는 역할을 한다.

일단 운반체(미도시)가 특정 휠(10) 위에 또는 특정 휠(10)에 가까운 벨트(22) 상에 있다면, 운반체의 중량은 잘 휘는 링(14)을 압축시키는데 충분하여, 벨트(22)의 아래 표면은, 도 6에서 도시되는 바와 같이, 휠 외부 표면의 비교적으로 경질인 표면과 직접적으로 접촉하게 된다. 휠의 경도는, 운반체의 중량이 각 휠을 가로지를 때 벨트가 내려가지 않고 대신에 운반체에 대한 평평하고 매끄러운 전이부를 제공하는 것을 보장한다. 또한, 벨트 하부 범위와 잘 휘는 링 주변부 사이의 접촉 영역과 비교하여, 벨트 하부 범위와 휠 주변부 사이의 증가된 접촉 영역은 벨트와 휠 사이에서 정확한 회전 트랙킹을 달성하기 위해 충분한 마찰력을 보장한다.

도 5에서, 드라이브 세그먼트의 일 실시예의 사시도가 보일 수 있다. 컨베이어 세그먼트의 길이는 컨베이어 세그먼트가 포함하는 다수의 드라이브 세그먼트들에 의해 결정된다. 드라이브 세그먼트는 자유 공간의 일부 마진을 합한 가공물 운반체의 길이로서 규정된다. 따라서, 실시예에 따라, 컨베이어 세그먼트는 1 개, 2 개, 또는 그 초과의 드라이브 세그먼트들을 유지하도록 구성될 수 있다. 이러한 모듈식 접근법에 의해, 컨베이어 어플리케이션의 설계자는, 그 후 필수적인 수(integral number)의 드라이브 세그먼트를 각각 유지하는 표준 미리제작된 모듈들의 길이를 사용하여 컨베이어 레이아웃을 구성한다. 이러한 방법론은 용이한 컨베이어 네트워크 디자인 및 조립체를 허용한다.

도면에서, 휠들(10)의 선형 어레이는 드라이브 레일(20)에 대해 제공된다. 예시된 실시예에서, 어레이의 각각의 이러한 휠(10)에는 휠들과 위에 놓이는 연속적인 벨트(22) 사이의 회전 접촉의 정도를 개선하기 위해 주변에 배치되는 잘 휘는 링(14)이 제공된다. 이러한 예시되는 실시예에서, 컨베이어 세그먼트에 걸친 선형 어레이의 휠들(10)의 각각은 아이들러 휠들이다. 다시 말해, 선형 어레이의 휠들의 각각은 전원공급되지 않고 위에 놓이는 벨트와의 연속적인 접촉을 통해 회전된다. 보다 간소화된 다른 실시예들에서, 아이들러 휠들이 도 1 및 도 2에서 도시되는 바와 같이 왕관형이지만, 아이들러 휠들에는 슬롯(12) 또는 잘 휘는 링(14)이 제공되지 않는 것에 주목한다. 추가적으로 여전히, 또 다른 실시예들에서, 일부 또는 모든 아이들러 휠들은 별개의 벨트(22)가 롤링하는 차축(18)에 평행한 평탄 외부 표면을 가진다.

선형 어레이의 반대편 단부들에서, 벨트(22)는 2 개의 하부 복귀 아이들러 휠들(26)을 향하여 실질적으로 반대편 방향으로 별개의 단부 휠들(10)을 중심으로 180도 보다 약간 작게 연장한다. 벨트는 이러한 복귀 휠들을 중심으로 그리고 거기에서(thence) 드라이브 로드(28)의 상부 표면을 중심으로 대략적으로 90도로 연장한다. 복귀 휠들(26)의 각각 및 드라이브 로드(28)에는 대안적인 실시예에서 별개의 잘 휘는 링(14)이 또한 제공될 수 있는 반면, 다른 실시예들에서, 하나 또는 양자 모두가 별개의 잘 휘는 링을 가지지 않는다.

이러한 예시된 실시예에서, 드라이브 로드(28)는 당 분야에서 공지된 기술들을 따라 모터(56)(도 8)에 의해 선택적으로 회전된다. 모터의 작동에 의해 드라이브 로드의 일 단부를 회전시킴으로써, 컨베이어 세그먼트의 반대편 측면들 상에서 협동하는 벨트들은 일제히(in unison) 회전되며, 따라서 2 개의 벨트들의 상부 표면 상에 배치되는 운반체의 선형의 균일한 이송을 초래한다. 일 실시예의 드라이브 샤프트는 컨베이어 레일의 2 개의 측면들 사이의 어느 정도의 오정렬을 허용하기 위해 샤프트 및 유니버셜 커플링의 조합이다. 예를 들어, 도 7에 대해, 드라이브 샤프트(28)에는 각각의 단부 상의 평탄한 돌출부가 제공되며, 이 때 도면의 기단부 상의 돌출부(40)는 반대편의 말단부 상의 돌출부(42)에 수직하다. 드라이브 샤프트의 일 단부 상의 평탄한 돌출부는 도 8에서 도시되는 바와 같이 스핀들(54)에 의해 모터(56)로 그리고 하나의 레일 프레임(20)(도 8에서 미도시) 상에 장착되는 별개의 드라이브 휠(50)의 중심부에서의 슬롯(52) 내로 피팅하는 반면, 반대편의 평탄한 돌출부는 다른 평행한 레일 프레임 상의 별개의 슬레이브 휠의 중심부에서의 별개의 슬롯 내로 피팅한다. 슬레이브 휠은 당 분야에서 공지되어 있는 베어링 수단을 통해 별개의 스핀들을 중심으로 회전가능하다.

공통의 드라이브 샤프트의 사용을 통해, 컨베이어 세그먼트의 양 측들 상의 컨베이어 벨트들은 동일한 속도들로 구동하기 위해 동기화되며, 따라서 벨트들이 컨베이어 세그먼트에 걸쳐 이동할 때, 벨트들의 최상부 상에 가공물 운반체들의 비틀림을 방지한다. 도 8에서 도시되는 바와 같이, 드라이브 샤프트의 반대편 단부 상의 슬레이빙된(slaved) 드라이브 휠 및 드라이브 휠(50)은 동일한 원통형 형상들을 가진다. 중요하게는, 각각의 드라이브 휠의 반경(R)은 동일하다. 이는, 각 벨트가 아이들러 휠들의 왕관부들(crowns) 중 가장 높은 지점에 자체적으로 로케이팅함으로써, 벨트 각각이 자신의 가장 높은 장력을 찾는 벨트들의 일반적인 경향에도 불구하고, 좌측 및 우측 벨트들이 동일한 속도들로 구동되는 것을 보장한다.

재료 변경들, 컨베이어 하중 가속도들, 마찰 계수 차이들, 벨트 크기들, 및 주요하게 휠 샤프트 정렬들에서의 결함들로 인해서, 모든 휠의 회전 축선이 완벽하게 서로 평행하지 않아, 일반적으로 좌측 및 우측 벨트들은 이와 달리 약간 다른 속도들로 구동할 것이다. 이는 깨끗한 환경들에서 문제가 있을 것이며, 여기서 이러한 속도 차들은 마찰 및 미립화로 이어질 수 있다. 원통형으로 성형된 드라이브 휠들은 이러한 경향을 상쇄시키고 2 개의 측면들 상에서 벨트 속도들을 동일하게 한다.

대안적인 접근법에서, 컨베이어 벨트는 그 위로 이동하는 가공물 운반체들을 향하여 상향으로 존재하는 평탄한 표면을 가지는 타이밍 벨트(timing belt)이다. 드라이브 벨트의 내부 표면에는 아이들러 휠들의 외부 주변부 상의 상호보완적인 기계식 피처들과 협동하는 기계식 피처들(features)이 제공된다. 특별히, 이러한 타이밍 벨트의 제 1 실시예에서, 벨트의 내부 표면에는 선형이고 연속적인 어레이의 돌출부들, 예컨대 피라미드형 또는 절두-피라미드형 돌출부들이 제공되며, 그리고 아이들러 휠들에는 선형 어레이의 상호보완적으로 성형된 애퍼처들이 제공되며, 애퍼처들의 각각은 벨트 돌출부가 아이들러 휠을 넘어갈 때 별개의 벨트 돌출부를 수용하도록 구성된다. 제 2 실시예에서, 돌출부들, 예컨대 피라미드형 또는 절두-피라미드형 돌출부들은 아이들러 휠들의 외부 주변부를 중심으로 선형 밴드에 형성되는 반면, 벨트에는 벨트가 아이들러 휠들에 걸쳐 이동할 때 아이들러 휠 돌출부들을 수용하도록 적응된 상호보완적으로 성형되고 이격된 애퍼처들이 제공된다. 이러한 제 2 실시예에서, 벨트 애퍼처들은 벨트를 통해 가공물 운반체 접촉 표면으로 연장할 수 있거나, 벨트가 충분히 두껍다면, 벨트 애퍼처들은 도중까지만 관통하여 연장할 수 있다. 임의의 이러한 실시예에서, 그러나, 타이밍 벨트는 아이들러 휠들이 위에 놓이는 벨트와 동기화되어(in sync with) 연속적으로 회전하는 것을 보장하며, 그리고 미립자들은 단속적인 벨트/휠 접촉의 방지를 통해 방지될 수 있다.

센터링 휠들(30)은 예시적인 실시예에서, 벨트들 상의 운반체를 센터링하도록 제공된다. 드라이브 로드(28)의 배치가 선형 어레이에서의 인접한 아이들러 휠들(10) 사이에 갭(gap)을 초래하는 경우, 하나 또는 그 초과의 중간 아이들러 휠들(32)은 또한 활용될 수 있다. 이러한 중간 아이들러 휠들에는 개시되는 바와 같이 잘 휘는 링들이 제공될 수 있거나 제공되지 않을 수 있다.

다른 실시예들에서, 선형 어레이의 양 단부의 휠들(10) 중 하나의 휠은 전원공급될 수 있거나, 복귀 휠들(26) 중 하나의 복귀 휠은 도시되는 바와 같은 드라이브 로드 대신에 전원공급될 수 있다. 그러나, 이는 컨베이어 세그먼트의 반대편 측면들 상의 드라이브 엘리먼트들, 예컨대 모터들을 요구할 것이다. 시작 또는 정지 시간들 및 회전 속도에 대해 완벽히 동기화된 상태로 2 개의 이러한 모터들을 유지시키는 것은 기술적인 도전일 수 있다.

대안적으로, 드라이브 로드(28)는 컨베이어 세그먼트의 반대편 측면들 상에서, 예컨대 휠들의 선형 어레이 또는 한 쌍의 복귀 휠들(26)의 일 단부에서 휠들(10)의 쌍들을 대체할 수 있다. 도 5에서 묘사되는 바와 같은 드라이브 로드는, 그 후, 컨베이어 세그먼트의 반대편 측면들 상에 아이들러 휠들로 대체될 것이다. 또 추가적으로, 복수의 드라이브 로드들이 활용될 수 있지만, 다시, 이는 각각의 이러한 드라이브 로드와 연관된 드라이브 엘리먼트들의 정확한 동기화가 요구될 것이다.

예시된 실시예에서, 히스테리시스 클러치(hysteresis clutch)는 가공물 운반체와 벨트들 사이의 미끄러짐(slippage)의 방지를 위해 모터(56)와 연관되어 활용되지 않는다. 또한, 각각의 드라이브 세그먼트에는, 컨베이어 세그먼트 내에 하나 또는 그 초과의 가공물 운반체들의 존재를 검출하기 위해, 적어도 하나의 센서(60), 및 바람직하게는 적어도 2 개의 센서들이 제공된다. 적어도 2 개의 센서들에 의해, 하나의 센서는 별개의 드라이브 세그먼트의 각각의 단부 가까이에 제공될 수 있어, 별개의 제어기는 가공물 운반체가 드라이브 세그먼트를 점유하는지의 여부를 알 수 있다. 이러한 센서들은 종래의 디자인을 가지고 광학, 자기, 수동 공진 회로, 중량, 기계적 간섭 및 유도 센서들의 사용을 포함할 수 있다.

하나의 컨베이어 드라이브 세그먼트와 관련된 하나 또는 그 초과의 센서들은 바람직하게는 별개의 컨베이어 세그먼트 드라이브 모터(56)와 관련된 국부 제어기(58)와 통신한다. 제어기에는 바람직하게는 통신 인터페이스(communications interface)가 제공되고, 예컨대 종래의 디자인 및 구성의 통신 버스(communications bus)를 통해 그 양 측면의 적어도 하나의 컨베이어 세그먼트들의 별개의 제어기들과 통신한다. 일 실시예에서, 버스(bus)는 산업용 CAN(Controller Area Network) 버스이다. 분명히, 컨베이어 세그먼트가 프로세싱 도구에 대한 인터페이스와 같은 포트(port)라면, 별개의 제어기는 하나의 인접한 컨베이어 세그먼트 제어기와 오직 통신할 것이다.

다중의 세그먼트-특정 제어기들은 별개의 상위-레벨 제어기와 통신한다. 이러한 상위-레벨 제어기는 담당하는 컨베이어 세그먼트 맵을 가지고, 이러한 컨베이어 도메인(domain) 내의 각 운반체가 어떻게 라우팅될 수 있는지를 지시할 수 있는 능력이 프로그래밍되어 있다(programmed). 이러한 정보는 개별 세그먼트-특정 제어기들의 응답을 제어하는데 사용됩니다. 전체 컨베이어 시스템의 복잡성 및 크기에 따라, 보다 고차원 제어기들의 다중 레벨들이 활용될 수 있다.

따라서, 각각의 드라이브 세그먼트를 위한 제어기는 인접한 드라이브 세그먼트에서 가공물 운반체의 존재를 검출할 수 있고, 이에 따라 예컨대, 하류에 있는 운반체와의 충돌을 방지하기 위해 가공물 운반체를 감속시키고 가공물 운반체를 정지하게 함으로써 새로운 가공물 운반체의 수용에 반응할 수 있다. 제어기는 또한 인접한 드라이브 세그먼트에서 이전에 정적인 가공물 운반체의 이동을 검출할 수 있고 정지된 조건으로부터 별개의 세그먼트 내에 포함된 가공물 운반체를 가속시킴으로써 응답할 수 있거나 그 드라이브 세그먼트를 통해 다음으로 가공물 운반체를 계속 이송할 수 있다.

가속 및 감속 프로파일들은 바람직하게는 국부 컨베이어 세그먼트 제어기와 연관된 메모리(62)에 저장된다. 이러한 프로파일들은 가공물 운반체 속도를 변경하는데 사용될 표준 프로파일들(standard profiles)일 수 있거나, 최대 값들일 수 있으며, 이에 의해 제어기는 별개의 컨베이어 드라이브 세그먼트 내에서 그리고/또는 인접한 컨베이어 드라이브 세그먼트들 내에서 운반체들의 존재 또는 부재에 따라 가공물 운반체 속도를 조정하는데 유연성을 가지도록 프로그래밍된다.

상기 규정된 바와 같이, 드라이브 세그먼트는 가공물 운반체와 대략적으로 동일한 길이와 자유 공간의 작은 치수를 합한 것이다. 따라서, 반도체 제조 환경들에서 발견되는 300mm 웨이퍼 운반체에 대해, 드라이브 세그먼트는 길이가 0.5미터이다. 반도체 제조 환경에서의 전형적인 운반체는 대략 8.5kg의 질량을 가지고 초당 대략 1 미터의 속도로 이동할 수 있다. 감속 프로파일은, 이러한 질량체가 하류의 점유된 드라이브 세그먼트에 진입하기 전에, 정지되는 이러한 질량체의 감속을 가능하게 하도록 선택되어야 한다. 이러한 감속 프로파일은 제 1 실시예에서 일반적으로 선형이다.

그러나, 추가적인 실시예에서, 지수 감속 프로파일(exponential deceleration profile)을 사용하며, 여기서 속도의 변화율은 시작 시에는 느리지만 정지 지점에 가까운 종료 시에는 보다 큰 것이 또한 예상된다. 이는 스텝퍼 모터들(stepper motors)의 속도-토크 특성을 이용하며: 일반적으로, 스텝퍼 모터들의 모터 토크는 저속들에서 보다 높다.

감속 프로파일들이 전술한 바와 같이 설명되었지만, 유사한 프로파일들은, 미끄러짐 없이 최대 가속을 달성하도록 가속을 위해 활용될 수 있다. 이러한 제어기 가속 및 감속 프로파일들은, 가공물 운반체들이 충돌들의 가능성 없이 매우 밀집한 유동 환경들에서 고속으로 이동하는 것을 가능하게 한다.

이전의 오직 인접한 드라이브 세그먼트들 및/또는 컨베이어 세그먼트들이 상호 통신하는 것으로 설명되지만, 인근의 드라이브 또는 컨베이어 세그먼트들의 보다 큰 범위의 제어기들은 세그먼트 점유 변화들에 대한 보다 빠른 응답을 가능하게 하기 위해 그리고 예측 응답을 가능하게 하기 위해 상호 통신할 수 있다.

추가의 실시예에서, 벨트 및 아이들러 휠들 사이의 미립화의 감소를 여전히 제공하면서, 낮은 마찰 계수 및 나일론과 같은 경질 아이들러 휠 재료가 사용될 수 있다. 높은 마찰 계수 및 연질 재료들(예컨대, 그 상대 속도들의 동기화를 보장하는 링)을 이들의 인터페이스에서 사용하는 이전에 설명된 실시예들 중 일부 실시예들과는 대조적으로, 이러한 비한정적인 실시예는 동기화된 속도들의 부재를 무시하고 벨트와 경질 아이들러 휠들 사이의 약간의 미끄러짐을 허용한다. 이러한 실시예에서, 많은 아이들러 휠들은 원통형으로 성형된다. 벨트 루프의 2 개의 엔드 아이들러 휠들(end idler wheels)은 센터링 왕관부들을 가질 수 있다. 벨트는 모든 아이들러들 및 드라이브 휠들 위에서 탄성적으로 신장될 수 있어, 추가의 텐셔닝 휠들이 생략될 수 있다.

도 9는 다른 실시예에 따른 아이들러 휠(910)의 상세도이다. 아이들러 휠(910)은 도 4에 도시된 아이들러 휠(10)과 유사하고 전방 에지(911) 및 후방 에지(913)를 포함한다. 도 9에서, 원통형 아이들러 휠(910)의 최상부를 가로질러 배치되는 드라이브 벨트(22)는 단면도로 도시된다. 이러한 실시예에서, 아이들러 휠(910) 상에 또는 아이들러 휠(910)에 인접하여 이송되는 운반체 또는 다른 아이템(item)은 없다. 이에 따라, 벨트(22)의 하부 표면은 미소 거리(miniscule distance)(x)만큼 아이들러 휠의 상부 표면에 떨어지게 상승될 수 있어, 아이들러 휠과의 접촉을 방지한다. 일단 운반체(미도시)가 아이들러 휠(910) 위에서 또는 아이들러 휠(910) 근처에서 벨트(22) 상에 있다면, 운반체의 중량은 벨트(22)의 하부 표면이 아이들러 휠(910)의 상대적으로 경질인 표면과 직접 접촉하도록 강제하기에 충분하다. 벨트(22)와 휠(910) 사이의 낮은 마찰 계수는 벨트(22)가 원하지 않는 미립자들을 발생함 없이 휠(910) 위로 깨끗하게 미끄러지는 것을 허용한다. 따라서, 벨트(22) 및 아이들러 휠(910)은 동기화를 요구하지 않는다.

도 10은 도 9의 아이들러 휠(910)에 대한 상세도이며, 여기서 벨트(922)는 휠들 상에서 신장되는 탄성중합체 벨트이다. 벨트(922)는 아이들러 및 드라이브 휠들 모두와의 상호 작용을 통해 위에 놓이는 가공물 운반체들을 직접 이송하는 역할을 한다. 아이들러 휠(910)과의 접촉을 보장하는 것 이외에도, 탄성중합체 벨트(922)는 컨베이어 벨트 세그먼트가 텐셔닝 휠들(tensioning wheels)을 생략하는 것을 허용한다. 이는 드라이브 세그먼트의 비용을 줄일 뿐만 아니라, 잠재적 고장 지점을 회피한다. 게다가, 탄성중합체 벨트(922)를 설치하는 프로세스는 상당히 덜 복잡하다.

도 6과 관련하여 논의된 바와 같이, 휠(910)의 경도는, 운반체의 중량이 휠(910)을 가로지는 경우 벨트(922)가 내려가지 않고 대신에 운반체에 대한 평평하고 매끄러운 전이부를 제공하는 것을 보장한다. 다시, 벨트(922)는, 낮은 마찰 계수로 인해, 미립자가 없는 방식으로 휠(910)의 표면 위로 활주할 수 있다. 또한, 휠(910) 및 벨트(922)의 재료들은 미립자들을 발생시킬 가능성을 더 감소시키도록 선택될 수 있다.

도 11은 추가적인 실시예에 따른 아이들러 휠(1010)에 대한 상세도이다. 이러한 비제한 실시예에서, 아이들러 휠(1010)은 2 개의 센터링 플랜지들(centering flanges)(1012, 1014), 즉 전방 에지(1011)에 근접한 전방 플랜지(1012) 및 후방 에지(1013)에 근접한 후방 플랜지(1014)를 포함한다. 이러한 센터링 플랜지들(1012, 1014)은 벨트(22)가 허용되는 제한된 영역을 규정한다. 이는 벨트(22)가 측면으로 표류하는(drifting) 것을 방지하고 벨트(22)를 중앙에 있도록 유지시킨다. 플랜지들(1012, 1014)이 벨트(22) 상의 운반체의 저부 표면에 접촉하지 않도록, 플랜지들(1012, 1014)은 크기형성된다(sized). 이는 또한 운반체의 중량으로 인한 벨트(22)의 임의의 압축을 고려할 수 있다.

다른 비제한적인 실시예에서, 아이들러 휠(1010)은, 벨트(22)가 전방 에지(1011)를 향하여 이동하는 것을 방지하기 위해, 단일 센터링 플랜지(1012, 1014), 예를 들어 전방 플랜지(1012)만을 포함할 수 있다.

센터링 플랜지들(1012, 1014)의 형상이 도 11에서 정사각형 형상으로 도시되어 있지만, 센터링 플랜지들(1012, 1014)은 그 목적에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다(예를 들어, 경사 측면(slanted side), 반원형 등을 가짐). 또한, 개별적인 센터링 플랜지들(1012, 1014)은 동일하게 성형되거나(도시된 바와 같음), 상이하게 성형될 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 컨베이어 세그먼트(1200)의 블록 선도이다. 컨베이어 세그먼트(1200)는 일련의 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)로 구성된다. 예시 목적들을 위해, 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)만이 도시되며; 그러나, 컨베이어 세그먼트(1200)는 운반체들(1202, 1204)의 유동을 재지향시키기 위한(예를 들어, 컨베이어 세그먼트(1200)를 따라 루프들 및/또는 스플릿들을 형성하기 위한) 컴포넌트들 및/또는 운반체들(1202, 1204)을 프로세싱하기 위한 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)은 가변 길이들 및 형상들을 가질 수 있다.

각각의 드라이브 세그먼트(1210, 1220, 1230, 1240)는 별개의 세그먼트 제어기(1215, 1225, 1235, 1245)에 의해 관리된다. 이들 세그먼트 제어기들(1215, 1225, 1235, 1245)은, 차례로(in turn) 중앙 제어기(1250)에 의해 작동될 수 있다. 비한정 일 실시예에서, 세그먼트 제어기(1215, 1225, 1235, 1245)는, 사실상, 제한된 제어 및 제한된 피드백(feedback)을 수신하는 중앙 제어기(1250)와 관계없이 작동한다. 대안적으로, 중앙 제어기(1250)는 다양한 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)의 작동을 보다 엄격하게 조정하도록 작동할 수 있다.

도 13은 독립적으로 기능하는 실시예에 따른 로컬 제어기(local controller)(1215, 1225, 1235, 1245)를 위한 로직(logic)의 흐름도이다. 로직은 충돌없는 운반체 유동을 제공하는 개별적인 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)에 대한 세그먼트식 제어(segmented control)를 허용한다. 로컬 로직을 사용하면, 세그먼트 제어기들(1215, 1225, 1235, 1245)은 높은 유동 밀도를 유지하면서 충돌들을 회피하는 방식으로 글로벌 로직(global logic)에 관계없이 작동할 수 있다.

단계(1310)에서 시작하면, 로직은 단계(1320)로 진행하고 다음 드라이브 세그먼트(세그먼트 N+1)가 제거되는지(clear)를 체크한다. 이는 세그먼트가 제거되었는지의 여부를 직접적으로 감지함으로써, 다음 드라이브 세그먼트의 세그먼트 제어기와 함께 체크함으로써 그리고/또는 중앙 제어기와 함께 체크함으로써 이루어질 수 있다. 다음 드라이브 세그먼트가 제거된다면(예), 세그먼트 제어기는 드라이브 세그먼트의 모터(M_N)를 턴 온(turn on)(또는 모터가 동작하는 것을 유지함)하고, 단계(1330)에 따라 운반체를 다음 드라이브 세그먼트 상으로 이동시킨다. 다른 한편으로는, 다음 드라이브 세그먼트가 제거되지 않는다면(아니오), 세그먼트 제어기는 단계(1340)로 이동하고 모터를 턴 오프(turn off) 한다(또는 모터가 꺼져 있는 상태를 유지함). 다음으로, 세그먼트 제어기는 단계(1320)으로 복귀하고 다음 드라이브 세그먼트가 제거되었는지의 여부를 계속해서 체크한다.

일단 드라이브 세그먼트가 운반체를 다음 드라이브 세그먼트 상으로 이동시킬 준비가 되거나, 드라이브 세그먼트가 가능한 한 빨리 운반체들을 전진시키기 위해 연속적으로 동작하고 있을 수 있다면, 프로세스가 시작될 수 있다. 또한, 로직은, 예를 들어, 일단 운반체가 제거된다면 (운반체가 다음 드라이브 세그먼트 상에 있는지를 체크함 없이) 모터를 자동으로 턴 오프하기 위해, 추가의 단계들 및 단계(1320) 등에서 리체크하기(rechecking) 전에 단계(1340) 후의 지연(delay)을 포함할 수 있다.

대안적인 실시예에서, 중앙 제어기(1250)는 도 13의 1320에서 설명된 로직을 수행할 수 있고 이에 따라 로컬 제어기들(1215, 1225, 1235, 1245)에 명령을 내릴 수 있다.

도 12로 복귀하면, 도 13의 로직을 사용하여, 세그먼트 제어기(1215)는, 운반체(1204)가 드라이브 세그먼트(1220)에서 제거되는 이러한 시간까지 드라이브 세그먼트(1210)를 위한 모터를 턴 오프할 것이다. 한편, 세그먼트 제어기(1225)는 드라이브 세그먼트(1230)가 제거됨을 감지하고 운반체(1204)가 전진되도록 세그먼트(1220)를 구동하기 위해 모터를 턴 온한다. 일단 운반체(1204)가 드라이브 세그먼트(1220)에서 벗어나게 이동된다면, 세그먼트 제어기(1215)는 드라이브 세그먼트(1220)가 제거됨을 검출하고 운반체(1202)를 드라이브 세그먼트(1220) 상으로 이동시키기 시작할 것이다.

따라서, 개별 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)은 충돌들을 방지하면서 이동하는 운반체들의 유동을 유지할 수 있다. 드라이브 세그먼트들(1210, 1220, 1230, 1240)을 선택적으로 구동시킴으로써, 컨베이어 세그먼트(1200)는 운반체들의 밀도를 높게 유지하기 위해 운반체들이 빠르게 그리고 효율적으로 이동되는 것을 보장할 수 있다. 운반체들이 이웃하는 드라이브 세그먼트들 상에 있을 때까지, 래깅(lagging) 운반체가 컨베이어 세그먼트(1200)를 따라 위로 이동되는 경우, 운반체들 사이의 임의의 갭은 신속하게 제거될 수 있다.

이에 따라, 컨베이어 세그먼트(1200)는 최대의 가능한 운반체들을 고정할 것이다. 이는, 결국, 운반체 프로세싱 엘리먼트들이 보다 효율적으로 작동하는 것을 허용하는데, 왜냐하면 운반체 프로세싱 엘리먼트들은, 컨베이어 세그먼트(1200)가 다시 이동할 준비가 될 때까지, 운반체들을 고정하도록 요구되지 않기 때문이다.

파워 절약 실시예에서, 일단 운반체가 별개의 세그먼트로부터 없어져(cleared) 있다면, 로컬 제어기들(1215, 1225, 1235, 1245)은 모터를 턴 오프할 수 있다. 운반체가 별개의 세그먼트 상으로, 바로 이전에 있는 드라이브 세그먼트 상으로, 또는 보다 상류에 있는 세그먼트 상으로 이동됨에 응답하여, 로컬 제어기들(1215, 1225, 1235, 1245)은 그 후 모터를 턴 온할 수 있다.

설명된 다양한 작동들은 단지 예시적이고, 특정 순서를 암시하지 않는다. 또한, 작동들은, 적합할 때 임의의 시퀀스(sequence)로 사용될 수 있고, 부분적으로 사용될 수 있다. 상기 실시예들을 유념하는 경우, 추가의 실시예들이 컴퓨터 시스템들에 전송되거나 저장되는 데이터를 포함하는 다양한 컴퓨터로 구현된(computer-implemented) 작동들을 활용할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 이러한 작동들은 물리적인 양들에 대한 물리적인 조작을 요구하는 작동들이다. 보통, 반드시 필요한 것은 아니지만, 이러한 양들은 저장되고, 전송되고, 조합되고, 비교되고, 그리고 달리 조작될 수 있는 전기, 자기 또는 광학 신호들의 형태를 취한다.

현재 개시된 실시예들의 일부를 형성하는, 설명된 임의의 작동들은 유용한 기계 작동들일 수 있다. 다양한 실시예들은 또한 이러한 작동들을 수행하기 위한 디바이스 또는 장치에 관한 것이다. 장치는 요구된 목적들을 위해 특별하게 구성되거나, 장치는 컴퓨터 내에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 범용 컴퓨터일 수 있다. 특히, 아래에서 설명되는, 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 판독가능 매체에 커플링된 하나 또는 그 초과의 프로세서들을 활용하는 다양한 범용(general-purpose) 기계들은 본원에서의 교시들에 따라 작성된 컴퓨터 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 이는 요구되는 작동들을 수행하기 위해 보다 특화된 장치를 구성하는데 보다 편리할 수 있다.

본원에서 설명된 절차들, 프로세스들 및/또는 모듈들은 프로그램 명령들, 펌웨어 또는 이들의 조합을 가지는 컴퓨터 판독가능 매체로서 구체화된 하드웨어, 소프트웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본원에서 설명된 기능들은 메모리 또는 다른 저장 디바이스로부터의 프로그램 명령들을 실행하는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

일 실시예는 깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따라 고밀도 WIP(Work In Process) 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치를 제공한다. 컨베이어 이송 장치는 WIP 유닛들을 이송하기 위해 (예를 들어, 드라이브 세그먼트와 같은) 컨베이어 경로들을 규정하는 수단을 포함한다. 규정 수단은 컨베이어 경로들을 따라 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들을 포함한다. 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들은 개별적으로 구동된다. 컨베이어 이송 장치는, 구동된 드라이브 세그먼트를 따라 WIP 유닛을 선택적으로 이송하기 위해 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들의 구동된 세그먼트를 선택적으로 구동하기 위한 그리고 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 사이에 있는 (예를 들어, 모터와 같은) 수단을 더 포함한다. WIP 유닛들이 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 중 특정 세그먼트들 상에 로케이팅될 때, (예를 들어, 센서와 같은) 감지하기 위한 수단이 포함된다. 컨베이어 이송 장치는 (예를 들어, 데이터 프로세서와 같은) 선택적으로 구동하는 수단을 제어하는 수단을 또한 포함한다. WIP 유닛들의 위치들이 서로에 대해 충돌들 없이 제어되도록, 제어 수단은 감지 수단의 출력에 응답하여 작동하도록 배열된다. 구동되는 세그먼트는 매끄럽도록 제어된 방식으로 선택적으로 시작되고 정지된다. 구동되는 세그먼트의 시작 및 정지 중에, WIP 유닛들을 가속하거나 감속하는 힘이 선택적 구동 수단과 WIP 유닛들 사이의 마찰력보다 더 작도록 그리고 WIP 유닛들이 선택적으로 구동하는 수단 상에서 미끄러지는 것이 방지되도록, 구동되는 세그먼트의 가속들 및 감속들은 제어된다.

상기 컨베이어 이송 장치의 추가적인 실시예에서, WIP 유닛들은 구동되는 세그먼트 내에서 최대 컨베이어 속도(full conveyor speed)로 가속되거나 최대 컨베이어 속도로부터 감속된다.

컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나 컨베이어 이송 장치의 다른 실시예에서, 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 각각은 횡 방향으로 이격되어 평행 구동되는 컨베이어 벨트들 및 원통형 드라이브 휠들을 포함한다. 각각의 컨베이어 벨트는 컨베이어 벨트에 의해 형성된 루프의 2 개의 맨끝 단부들에서 왕관형 아이들러 휠들(crowned idler wheels) 주위를 에워쌀 수 있다(wrapped).

컨베이어 이송 장치는 또한 컨베이어 벨트들의 각각 아래에 있는 중심 아이들러 휠들을 포함할 수 있다. 중심 아이들러 휠들은 왕관형 아이들러 휠들 사이에 로케이팅될 수 있으며, 그리고 중심 아이들러 휠들은 원통형으로 성형될 수 있다. 중심 아이들러 휠들은 WIP 유닛들의 횡 방향의 안내부를 제공하도록 구성된 각진 사이드 플랜지(angled side flange)를 포함할 수 있다.

중심 아이들러 휠들은 일렬로 배열되어, 컨베이어 벨트의 복귀 레그(return leg)가 그 열 아래에 로케이팅될 수 있다. 복귀 레그는 2 개의 컨베이어 벨트들의 각각에 대해 동일한 속도를 보장하도록 구성된 공통의 원통형 드라이브 샤프트(cylindrical common drive shaft)에 의해 구동될 수 있다. 구동 샤프트는 컨베이어 레일들의 사이드 투 사이드(side to side) 오정렬을 수용하도록 구성된 내부 유니버셜 커플링을 포함할 수 있다.

컨베이어 벨트들은 탄성 재료를 포함할 수 있으며, 그리고, 컨베이어 벨트들의 각각은 별개의 원통형 드라이브 휠들 상에서 신장될 수 있다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나에 대한 추가적인 실시예에서, 모든 구성 재료들은 정전기 분산성(static dissipative)이다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나에 대한 다른 실시예에서, 상기 규정 수단은 추가로 동시에 이송가능한 WIP 유닛들 및/또는 WIP 유닛들의 시퀀스를 위한 컨베이어 경로들을 규정하기 위한 것이다.

추가적인 실시예는 깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따라 고밀도 WIP(Work In Process) 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치를 제공한다. 컨베이어 이송 장치는 WIP 유닛들을 이송하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 컨베이어 경로들을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 컨베이어 경로들은 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들을 포함한다. 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들은 개별적으로 구동된다. 컨베이어 이송 장치는 구동된 세그먼트를 따라 WIP 유닛을 선택적으로 이송하기 위해 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 중 구동된 세그먼트의 하나 또는 그 초과의 벨트를 선택적으로 구동하도록 구성되고 그리고 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 사이에 있는 하나 또는 그 초과의 모터들을 더 포함한다. 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들의 각각은 그 자체의 모터를 갖는 구동된 세그먼트들일 수 있다. WIP 유닛들이 2 개 또는 그 초과의 세그먼트들 중 특정 세그먼트들 상에 로케이팅될 때를 감지하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 센서들이 포함된다. 컨베이어 이송 장치는 또한 모터를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다. 제어기는, 충돌들 없이, WIP 유닛들의 위치들이 서로에 대해 제어되도록 센서의 출력에 응답하여 작동하도록 구성된다. 구동된 세그먼트는 매끄럽도록 제어된 방식으로 선택적으로 시작되고 정지된다. 구동된 세그먼트의 시작 및 정지 중에, WIP 유닛들을 가속하거나 감속하는 힘이 하나 또는 그 초과의 벨트들과 WIP 유닛들 사이의 마찰력보다 더 작도록 그리고 WIP 유닛들이 하나 또는 그 초과의 벨트들 상에서 미끄러지는 것을 방지되도록, 구동된 세그먼트의 가속들 및 감속들은 제어된다.

상기 컨베이어 이송 장치의 다른 실시예에서, WIP 유닛들은 구동되는 세그먼트 내에서 최대 컨베이어 속도로 가속되거나, 최대 컨베이어 속도로부터 감속된다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나의 컨베이어 이송 장치의 추가적인 실시예에서, 적어도 하나의 벨트는 횡 방향으로 이격되어 평행 구동되는 컨베이어 벨트를 포함하고, 드라이브 세그먼트는 컨베이어 벨트 및 원통형 드라이브 휠들을 포함한다. 각각의 컨베이어 벨트는 컨베이어 벨트에 의해 형성된 루프의 2 개의 맨끝 단부들에서 왕관형 아이들러 휠들(crowned idler wheels) 주위를 에워쌀 수 있다(wrapped). 컨베이어 이송 장치는 또한 컨베이어 벨트들의 각각 아래에 중심 아이들러 휠들을 포함할 수 있으며, 중심 아이들러 휠들은 왕관형 아이들러 휠들 사이에 로케이팅된다. 중심 아이들러 휠들은 원통형으로 성형된다. 중심 아이들러 휠들은 WIP 유닛들의 횡 방향 안내부를 제공하도록 구성된 각진 사이드 플랜지(angled side flange)를 포함할 수 있다.

중심 아이들러 휠들은 하나의 열로 배열될 수 있다. 컨베이어 벨트의 복귀 레그는 그 열 아래에 로케이팅될 수 있으며, 그리고 복귀 레그는 2 개의 컨베이어 벨트들의 각각에 대해 동일한 속도를 보장하도록 구성되는 공통의 원통형 드라이브 샤프트에 의해 구동된다. 구동 샤프트는 컨베이어 레일들의 사이드 투 사이드(side to side) 오정렬을 수용하도록 구성된 내부 유니버셜 커플링을 포함할 수 있다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나의 다른 실시예에서, 컨베이어 벨트들은 탄성 재료를 포함하며, 그리고 컨베이어 벨트들의 각각은 별개의 원통형 드라이브 휠들 상에서 신장된다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나에 대한 추가적인 실시예에서, 모든 구성 재료들은 정전기 분산성(static dissipative)이다.

상기 컨베이어 이송 장치들 중 임의의 하나의 다른 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 컨베이어 경로들은 동시에 이송가능한 WIP 유닛들 및/또는 WIP 유닛들의 시퀀스를 이송하도록 구성된다.

본원에서 설명되고 예시된 세부 사항들, 재료들 및 부품들 및 단계들의 배열에서의 많은 변화들이 이전에 포함되는 교시들을 고려하여 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라, 임의의 다음의 청구항들이 본원에서 개시된 실시예들에 한정되지 않고 구체적으로 설명된 것 이외의 실례들을 포함할 수 있고 법 아래에서 허용된 바와 같이 광범위하게 해석될 수 있는 것이 이해될 것이다.

Claims (22)

1. 깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품(WIP, Work In Process) 유닛(unit) 유동을 위한 컨베이어 이송 장치로서,
   상기 컨베이어 이송 장치는:
   WIP 유닛들을 이송하기 위해 컨베이어 경로들을 규정하기 위한 수단─상기 규정하기 위한 수단은 상기 컨베이어 경로들을 따라 적어도 2 개의 세그먼트들을 포함하며, 여기서 적어도 2 개의 세그먼트들은 개별적으로 구동됨─;
   구동된 세그먼트를 따라 그리고 적어도 2 개의 세그먼트들 사이에서 상기 WIP 유닛들을 선택적으로 이송하기 위해, 상기 적어도 2 개의 세그먼트들의 상기 구동된 세그먼트를 선택적으로 구동하는 수단;
   상기 WIP 유닛들이 상기 적어도 2 개의 세그먼트들의 특정 세그먼트들 상에 위치될 때를 감지하기 위한 수단; 및
   상기 선택적으로 구동하는 수단을 제어하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 감지하기 위한 수단의 출력에 응답하여 작동하도록 배열되어, 상기 WIP 유닛들의 위치들은 충돌들 없이 서로에 대해 제어되며,
   각각의 구동된 세그먼트의 상기 선택적으로 구동하는 수단은, 스핀들(spindle)을 통해 원통형 드라이브 휠과 직접 기계적으로 연통하는(in direct mechanical communication) 모터이며, 상기 선택적으로 구동하는 수단을 제어하기 위한 수단에 의해 미리 규정되고 한정된 비율들(rates)에 따라 선택적으로 가속되거나 또는 감속되고,
   개별 구동된 세그먼트의 동작 동안, 상기 모터는, 상기 개별 구동된 세그먼트 내에서, 상기 WIP 유닛들을 정지 상태로부터 최대 컨베이어 속도(full conveyor speed)로 가속시키거나, 또는 상기 WIP 유닛들을 최대 컨베이어 속도로부터 정지 상태로 감속시킬 수 있으며, 상기 WIP 유닛들을 가속시키거나 감속시키기 위한 힘이 상기 선택적으로 구동하는 수단과 상기 WIP 유닛들 사이의 마찰력보다 더 작도록, 그리고 상기 WIP 유닛들은 상기 선택적으로 구동하는 수단 상의 미끄러짐으로부터 방지되도록, 상기 구동된 세그먼트의 가속들 및 감속들이 제어되고,
   상기 적어도 2 개의 세그먼트들 각각은 횡 방향으로(laterally) 이격되어 평행 구동되는 컨베이어 벨트들, 왕관형 아이들러 휠들(crowned idler wheels), 및 원통형 중심 아이들러 휠들을 포함하고,
   각각의 컨베이어 벨트는 상기 개별 구동된 세그먼트의 2 개의 맨끝 단부들에서 왕관형 아이들러 휠들(crowned idler wheels) 주위를 에워싸고,
   상기 원통형 중심 아이들러 휠들 각각은, 상기 컨베이어 벨트들 각각의 아래에 그리고 상기 왕관형 아이들러 휠들 사이에 배치되고, 개별 컨베이어 벨트에 대해, 상기 WIP 유닛들 중의 하나가 상기 원통형 중심 아이들러 휠들 위에 있거나 근처(proximate)에 있을 때 상기 개별 컨베이어 벨트와 상기 원통형 중심 아이들러 휠들 사이의 미립자가 없는 미끄러짐을 허용하는, 마찰 계수를 갖는,
   깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
   
   
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6. 제 1 항에 있어서,
   상기 중심 아이들러 휠들은 상기 WIP 유닛들의 횡 방향 안내를 제공하도록 구성되는 각진 사이드 플랜지(angled side flange)를 포함하는,
   깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 중심 아이들러 휠들은 열(row)로 배열되며, 개별 컨베이어 벨트(conveyor belt)의 복귀 레그(return leg)는 상기 열 아래에서 위치되며, 그리고 상기 복귀 레그는 상기 2 개의 컨베이어 벨트들의 각각에 대한 동일한 속도를 보장하도록 구성되는 공통의 원통형 드라이브 샤프트(cylindrical common drive shaft)에 의해 구동되는,
   깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 드라이브 샤프트는 컨베이어 레일들의 사이드 투 사이드(side to side) 오정렬(misalignment)을 수용하도록 구성되는 내부 유니버셜 커플링을 포함하는,
   깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 컨베이어 벨트들은 탄성 재료를 포함하며, 그리고 컨베이어 벨트들의 각각은 별개의 원통형 드라이브 휠들 상에서 신장되는,
   깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    구성의 모든 재료들은 정전기 분산성인(static dissipative),
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 규정 수단은 추가적으로 WIP 유닛들의 시퀀스(sequence) 및 동시에 이송가능한 WIP 유닛들 중 하나를 위한 컨베이어 경로들을 규정하기 위한 것인,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
12. 깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품(WIP, Work In Process) 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치로서,
    상기 컨베이어 이송 장치는:
    WIP 유닛들을 이송하도록 구성되는 적어도 하나의 컨베이어 경로─상기 적어도 하나의 컨베이어 경로는 적어도 2 개의 세그먼트들을 포함하며, 상기 적어도 2 개의 세그먼트들은 개별적으로 구동됨─;
    구동된 세그먼트를 따라 그리고 상기 적어도 2 개의 세그먼트들 사이에서 상기 WIP 유닛들을 선택적으로 이송하기 위해, 상기 적어도 2 개의 세그먼트들의 개별 구동된 세그먼트의 횡 방향으로(laterally) 이격되어 평행 구동되는 컨베이어 벨트들을 선택적으로 구동하도록 구성되는 모터;
    상기 WIP 유닛들이 상기 적어도 2 개의 세그먼트들의 특정 세그먼트들 상에 위치될 때를 감지하도록 구성되는 적어도 하나의 센서; 및
    상기 모터를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 센서의 출력에 응답하여 작동하도록 구성되어, 상기 WIP 유닛들의 위치들은 충돌들 없이 서로에 대해 제어되며,
    각각의 구동된 세그먼트의 상기 모터는, 스핀들을 통해 원통형 드라이브 휠과 직접 기계적으로 연통하고, 상기 제어기에 의해 미리 규정되고 한정된 비율들(rates)에 따라 선택적으로 가속되거나 또는 감속되고,
    상기 개별 구동된 세그먼트의 동작 동안, 상기 모터는, 상기 개별 구동된 세그먼트 내에서, 상기 WIP 유닛들을 정지 상태로부터 최대 컨베이어 속도로 가속시키거나, 또는 상기 WIP 유닛들을 최대 컨베이어 속도로부터 정지 상태로 감속시킬 수 있으며, 상기 WIP 유닛들을 가속시키거나 감속시키기 위한 힘이 적어도 하나의 컨베이어 벨트와 상기 WIP 유닛들 사이의 마찰력보다 더 작도록 그리고 상기 WIP 유닛들은 상기 컨베이어 벨트들 상의 미끄러짐으로부터 방지되도록, 상기 구동된 세그먼트의 가속들 및 감속들이 제어되고,
    상기 적어도 2 개의 세그먼트들 각각은 왕관형 아이들러 휠들 및 원통형 중심 아이들러 휠들을 포함하고,
    각각의 컨베이어 벨트는 상기 개별 구동된 세그먼트의 2 개의 맨끝 단부들에서 왕관형 아이들러 휠들(crowned idler wheels) 주위를 에워싸고,
    상기 원통형 중심 아이들러 휠들 각각은, 상기 컨베이어 벨트들 각각의 아래에 그리고 상기 왕관형 아이들러 휠들 사이에 배치되고, 개별 컨베이어 벨트에 대해, 상기 WIP 유닛들 중의 하나가 상기 원통형 중심 아이들러 휠들 위에 있거나 근처(proximate)에 있을 때 상기 개별 컨베이어 벨트와 상기 원통형 중심 아이들러 휠들 사이의 미립자가 없는 미끄러짐을 허용하는, 마찰 계수를 갖는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 제 12 항에 있어서,
    상기 중심 아이들러 휠들은 상기 WIP 유닛들의 횡 방향 안내를 제공하도록 구성되는 각진 사이드 플랜지를 포함하는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
18. 제 12 항에 있어서,
    상기 중심 아이들러 휠들은 열(row)로 배열되며, 개별 컨베이어 벨트(conveyor belt)의 복귀 레그(return leg)는 상기 열 아래에서 로케이팅되며, 그리고 상기 복귀 레그는 상기 2 개의 컨베이어 벨트들의 각각에 대한 동일한 속도를 보장하도록 구성되는 공통의 원통형 드라이브 샤프트(cylindrical common drive shaft)에 의해 구동되는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 드라이브 샤프트는 컨베이어 레일들의 사이드 투 사이드(side to side) 오정렬(misalignment)을 수용하도록 구성되는 내부 유니버셜 커플링을 포함하는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
20. 제 12 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트들은 탄성 재료를 포함하며, 그리고 컨베이어 벨트들의 각각은 각각의 원통형 드라이브 휠들 상에서 신장되는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
21. 제 12 항에 있어서,
    구성의 모든 재료들은 정전기 분산성인(static dissipative),
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.
    
22. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨베이어 경로는 WIP 유닛들의 시퀀스 및 동시에 이송가능한 WIP 유닛들 중 하나를 이송하도록 구성되는,
    깨끗한 제조 환경에서 컨베이어 경로들을 따른 고밀도 재공품 유닛 유동을 위한 컨베이어 이송 장치.

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