KR20130023133A - 청결하고, 고밀도이며, 부드러운-적재 컨베이어 - Google Patents

청결하고, 고밀도이며, 부드러운-적재 컨베이어 Download PDF

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미들섹스 제네랄 인더스트리즈, 이이앤씨
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Abstract

본 발명은 청결한 제조 적용에 대한 것이다. 각각의 컨베이어 벨트 세그먼트는 서로 평행한 한 쌍의 측면 레일과, 벨트 세그먼트의 일단부로부터 타단부로 가공물을 이송하기 위한 한 쌍의 벨트 드라이브와, 벨트 드라이브를 회전시키기 위한 한 쌍의 구동 휠을 포함한다. 벨트 드라이브의 각각의 벨트는 복수의 부하 지지 상부 아이들러 휠 주위, 하부 루프-백 아이들러 휠 또는 구동 휠의 주위, 및 다른 한 쌍의 상부 아이들러 휠의 주위로 사행 경로로 배치된다. 이 순서는, 벨트가 복귀 아이들러 휠 아래이자 출발점까지 되돌아와 배치될 때까지, 추가적인 한 쌍의 상부 아이들러 휠과, 하부 루프-백 아이들러 휠 또는 구동 휠에 대해 선택된 횟수만큼 반복된다. 따라서, 심지어 벨트 세그먼트 상에 가공물이 없을 때에도, 벨트와 휠 사이의 미끄러짐은 최소가 된다.

Description

청결하고, 고밀도이며, 부드러운-적재 컨베이어 {CLEAN, HIGH DENSITY, SOFT-ACCUMULATING CONVEYOR}
관련 출원의 상호 참조
본 특허 출원은, 2008년 4월 29일자로 출원된 발명의 명칭이 "청결하고, 고밀도이며, 부드러운-적재 컨베이어(Clean, High Density, Soft-Accumulating Conveyor)"인 미국 가특허 출원 제61/125,901호를 통해 우선권의 이익을 주장하면서 2009년 4월 29일자로 출원된 발명의 명칭이 "청결하고, 고밀도이며, 부드러운-적재 컨베이어"인 미국 특허출원 제12/432,129호의 일부계속출원이다.
연방 정부 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
(적용 안됨)
컨베이어의 일부 산업적 적용에 있어서, 속도, 중량 및 이송 능력과 같은 공통 매개변수에 더하여, 다수의 특정 성능 요구사항이 있다. 이러한 적용은 반도체, 제약, 태양 전지, 하드 디스크 드라이브, 평판 디스플레이 및 다른 제조 산업에서 찾아볼 수 있다. 이들 적용 및 다른 유사한 적용에 대해, 재공품(Work In Process; WIP)의 공구 간 이동을 위해 사용되는 컨베이어는 "무입자 청결", "무진동 이송", "초고밀도 WIP 흐름", 및 "WIP의 부드러운 적재(즉, 부딪히거나 충돌함이 없이)를 겸비한 팔레트의 비동기 이동"을 요구한다.
전술한 네가지 요구사항 중, 최근 기술은 청결, 비동기 이동 및 예를 들어, 자기 이력을 통해 휠에 결합되는 모터에 의해 구동되는 롤러 상에서 정밀하게 안내되는 WIP를 사용한 WIP의 부드러운 적재가 고려되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제4,793,262호 및 제6,047,812호 참조. 종래, 컨베이어 이송 메커니즘은 2개의 평행한 측면의 각각에서 다수의 WIP 팔레트를 지지하여 구동하는 일련의 휠로 구성된다. 자기 이력 커플링은, 가속 또는 감속 동안, WIP의 관성으로 인해 드라이브 속도와 WIP 팔레트의 동기화가 불가능한 경우, 타이어의 끼익하는 소리를 방지하기 위해, WIP 아래의 구동 휠이 모터의 구동 샤프트로부터 분리될 수 있도록 한다.
유리하게는, 자기 이력 커플링은 구동 휠과 WIP 팔레트 사이의 마찰 운동을 감소시키는데, 이러한 감소가 없다면 청결 이송 요구사항에 악영향을 미칠 입자를 발생시킬 수 있다. 또한, 컨베이어의 세그멘테이션과 결합하여, 자기 이력 커플링은, WIP 팔레트가 하나 및 단 하나의 WIP 팔레트에 의해 차지될 수 있는 컨베이어 상의 세그먼트의 경계를 형성하는 WIP 센서의 존재에 의해 안내되기 때문에, WIP 팔레트의 부드러운 적재, 즉 충돌 없는 적재를 제공한다.
현재의 기술의 근본적인 결점은, 지지(아이들링) 및 구동 휠이 이송 동안 극미한 진동을 야기하여, "무진동" 요구사항을 충족시킬 수 없다는 점이다. 몇몇 물리적인 요인이 그 원인이다. 첫번째는 절대적으로 동일한 직경 및 동심도로 다수의 휠을 제조하는 것은 거의 불가능하다는 점이다. 다른 요인은, 휠 위에 올라타 있는 임의의 완전 평면 WIP 팔레트가 그 아래에 있는 모든 휠에 동시에 접촉하도록, 직선을 형성하도록 휠을 배치 및 위치설정하는 것은 실제로 불가능하다는 점이다.
기존의 실시 상의 추가적인 결점은 WIP의 비교적 완화된 가속 및 감속률로 인한, 초고밀도 WIP 흐름을 달성함에 있어서의 제한이다. 고밀도 WIP 흐름은 고속으로 주행하는 팔레트의 비교적 근접한 간격을 요구한다. 이를 달성하기 위해, 팔레트가 서로 비동기로 이동할 수 있는 무충돌 환경에서는, 어떠한 이유에서건 하나의 팔레트가 천천히 이동하거나 멈춰있는 경우에, 비교적 높은 가속 및 감속률을 요구한다.
이러한 결점의 물리적 원인은 마찰 접촉에 필요한 구동 휠과 WIP 팔레트 밑면 사이의 표면 접촉이 제한된다는 점이다. 사실 상, 연성 또는 가변성 재료의 마찰 계수는 표면적에 의존하는 반면, 단단하거나 더욱 강성인 표면은 덜 의존한다. 결과적으로, 자기 이력 드라이브 또는 클러치의 조기 결합 해제를 개시하기 위한 저 설정(low setting)은 클러치-구동식 휠의 고무 타이어가 종동 팔레트의 밑면과 직접 접촉하는 가속 모드 동안, 팔레트 아래의 구동 휠의 회전을 방지하는데 필요할 것이다.
그러나, 저-토크 클러치 설정은 클러치를 구동시키는 모터의 높은 가속률을 무효화시킨다. 결과적으로, 고속 및 고밀도의 팔레트 흐름은 결국 달성되지 못한다. 대신, 고밀도의 흐름을 유지하기 위해, 대기 정지 위치로부터 팔레트를 신속하게 출발시키고, 동일한 팔레트의 고속 이송 모드에서의 주행을 신속하게 정지시킬 수 있는 것이 중요하다.
팔레트의 비동기 이동에 대한 필요성은 또한, 팔레트를 하류측으로 이동시킬 공간이 있는 경우, 각각의 팔레트를 개별적으로 이송시키고, 그리고/또는 다른 하류측 팔레트가 경로를 막고 있는 경우에, 팔레트를 독립적으로, 그리고 충돌함이 없이 정지시킬 수 있을 것을 요구한다. 요컨대, 고속 및 고밀도 흐름은 함께, 팔레트의 이동 동안 팔레트에 대한 확고한 파지를 필요로 한다. 그러나, WIP 팔레트와의 제한된 표면 접촉 면적을 갖는 개별 구동 휠은 현재로서는, 이러한 성능을 발휘할 수 없다.
이러한 단점을 다루기 위해, WIP 또는 WIP 팔레트보다 약간 크도록 구성 및 배열되는 기존의 컨베이어 세그먼트에는 대신, 앞서와 동일한 이력 클러치/모터 메커니즘에 의해 독립적으로 구동되는 휠의 상단에 걸치는 전용 구동 벨트가 설치될 수 있다. 휠과 WIP 팔레트 사이에 개재된 고-마찰 벨트가 WIP 팔레트와 구동 복귀 아이들러 및/또는 아이들러 휠 사이에 필요한 접착력을 제공하여, 요구되는 높은 미끄럼 없는 가속을 보장한다. 또한, 앞서 개시된 휠의 상단에 걸치는 벨트는 순차적인 휠의 임의의 불균등 높이 차에 의해 발생되는 진동을 감소시킨다.
불리하게도, 일반적인 벨트-구동식 컨베이어는 본질적으로 청결하지 못하다. 따라서, 벨트 드라이브를 추가하는 것만으로는 입자 없는 환경에 영향을 줄 수 있다. 결과적으로, 벨트-구동식 환경에 높은 수준의 청결도를 유지하기 위해서는 특별한 휠과 벨트 설계가 요구된다.
따라서, 입자가 없고, 진동이 없으며, 부드러운 적재를 채용하는 고밀도, 고속, 비동기 벨트-구동식 운반 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
제1 벨트-구동식 컨베이어는 크라운형(crowned) 이력 구동 휠 및 플랜지형 아이들러 휠과 결합하는 박형 평탄 벨트를 포함한다. 각각의 구동 휠은 박형 평탄 벨트를 구동 및 중심설정하도록 구성 및 배열되는 반면, 아이들러 휠은 아이들러 휠 상의 플랜지를 사용하여, 가공물 또는 가공물을 담는 물체를 측방으로 한정하도록 구성 및 배열된다. 자기 이력 클러치 또는 커플링은, 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 관성으로 인해, 가속 또는 감속 동안, 드라이브 속도와 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 동기화가 불가능할 때마다, 벨트용 구동 휠이 모터의 드라이브 샤프트로부터 결합해제될 수 있도록 한다. 실제로, 클러치 설정은 벨트와 가공물 또는 가공물을 담는 물체 사이의 마찰력을 초과하지 않도록 미리 프로그램되거나 입력된다. 가속도가 이러한 설정을 초과하는 경우, 가공물 또는 가공물을 담는 물체는 모터로부터 결합해제된다.
비록, 아이들러 휠이 동일한 속도로 회전하지만, 회전축에 보다 가까운 아이들러 휠의 부분, 즉 루트(root) 또는 그 인근의 부분은 회전축으로부터 보다 멀리에 배치되는 아이들러 휠의 부분에 비해 더 느리게 회전하기 때문에, 벨트의 두께는 상대적으로 얇은 것이 바람직하다. 결과적으로, 가공물 또는 가공물을 담는 물체와 접촉하는 플랜지 상의 두 표면의 임의의 속도 차로 인해, 바람직하지 못한 마찰 및 결과적인 마찰 입자화가 야기될 수 있다. 결과적으로, 잠재적인 접촉 지점 사이에서의 속도 차를 감소시키고, 요구되는 청결 수준을 유지하기 위해서는, 상대적으로 얇고, 상대적으로 평탄한 벨트 단면이 보다 바람직하다.
제2 시스템에서, 가공물 또는 가공물을 담는 물체를 측방으로 한정하기 위해, 융기 에지를 갖는 상대적으로 보다 두꺼운 벨트, 즉 L자형 벨트가 사용된다. 본 실시예에서, 구동 휠 및 복귀 아이들러 휠의 각각은 벨트가 주행하는 외주면 상에 크라운을 포함하도록 기계가공된다. 그러나, 구동 휠 및 복귀 아이들러 휠 상에 기계가공된 크라운 반경의 중심은 벨트의 중심선에 대해 거리 x만큼 약간 오프셋된다. 이러한 오프셋은 벨트 치수, 예를 들어 단면이 균일하지 않은 L자형 벨트의 중심을 맞춰준다.
제3 시스템은 아이들러 휠의 플랜지를 전부 제거함으로써 이루어진다. 보다 구체적으로, 제3 벨트-구동식 컨베이어는 네거티브 크라운을 구비한 이력-클러치 구동 휠 및 네거티브 크라운과 가이드 플랜지를 구비한 아이들러 휠과 결합하여, 원형 또는 실질적으로 원형인 단면을 갖는 벨트를 포함한다.
전술한 3개의 실시예의 각각은 컨베이어를, 하나 이상의 세그먼트를 포함하는 모듈로 나눈다. 벨트 세그먼트는 전체 중 가장 작은 요소이며, 한번에 하나의 가공물 또는 가공물을 담는 물체를 취급하여 이송하도록 치수화한다. 각각의 벨트 세그먼트는, 벨트 세그먼트 내의 개별 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 존부를 확인하도록 구성되는 센서(들)를 포함한다. 현재, 상류측 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 이동은 하나 이상의 순차 하류측 벨트 세그먼트가 완전히 비어 있는 경우에만 실현된다. 따라서, 상류측 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 전방 이동은 하류측 세그먼트가 완전히 비워질 때까지 개시되지 않는다. 그리고, 이는 가공물 또는 가공물을 담는 물체들 사이에서, 속도와는 무관한 최소 거리를 규정한다.
그러나, 이러한 방안은, 클리어 신호가 하류측 벨트 세그먼트 센서로부터 수신될 때까지, 상류측 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 전방 이동을 지연시킴으로써, 가공물 밀도에 영향을 미친다. 이러한 제한은 보다 높은 가속 및 감속이 실행되면, 중요하게 된다. 이런식으로, 부드러운 벨트의 추가는 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 보다 고밀도, 고속, 비동기식의 충격 없는 흐름을 위한 가능한 기술이 된다.
현재의 기술에 대한 추가적인 개선은 이동하는 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 경로(들)를 따라 더 많은 센서 또는 다른 피드백 수단을 포함함으로써, 이동 중의 가공물 또는 가공물을 담는 물체 각각의 정확한 위치를 감지하는 것으로 얻어진다. 더 많은 센서로부터의 데이터 신호는 컨베이어 세그멘테이션의 입도를 증가시키고, 이 입도는 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 크기보다 사실상 더 미세하게 된다. 궁극적으로, 컨베이어에 각종 기술이 접목되어 이동하는 가공물 또는 가공물을 담는 물체의 위치를 파악하면, 충돌이 없는 비동기식 이동요구사항을 유지하면서, 보다 높은 흐름 속도로 보다 높은 가공물 밀도가 달성될 수 있다.
개시된 본 배열의 다른 개선은, 사행(serpentine) 벨트 경로의 사용을 통해, 벨트가 아이들러 및 구동 휠과 연속적으로 구름 접촉을 하도록 하여, 특히 각 영역에서의 벨트가 무부하 상태인 경우에 벨트와 구동 및 아이들러 휠 사이의 불규칙하고 간헐적인 접촉을 방지함으로써 달성된다.
또한, 종동 휠이 아닌, 사행 벨트 경로를 규정할 수 있는 아이들러 휠 및 벨트 복귀 경로를 규정하는 아이들러 휠 상에, 벨트 정렬 크라운이 베치될 때, 현재 개시된 시스템에 개선이 이루어진다.
도 1은 개시된 본 발명에 따른 복수의 벨트 세그먼트를 갖는 컨베이어 모듈을 도시한다.
도 2는 개시된 본 발명에 따른 벨트 세그먼트를 도시한다.
도 3은 개시된 본 발명에 따른 구동 휠을 도시한다.
도 4는 개시된 본 발명에 따른 벨트 구동식 컨베이어의 세그먼트를 도시한다.
도 5는 개시된 본 발명에 따른 다른 벨트 구동식 컨베이어의 세그먼트를 도시한다.
도 6a는 개시된 본 발명에 따른 다른 벨트 구동식 컨베이어의 세그먼트를 도시한다.
도 6b는 도 6a에 도시된 벨트 세그먼트용 구동 휠의 상세를 도시한다.
도 7은 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 사행 벨트 경로를 제공하는 컨베이어 세그먼트의 일부의 사시도이다.
도 8은 도 7의 컨베이어 세그먼트의 일부의 단면도이다.
도 9는 도 7의 실시예에 따른 복수의 컨베이어 세그먼트의 개략적인 측면도이다.
본 발명은 첨부된 특허청구범위의 특징적인 사항들에 주목한다. 그러나, 추가적인 이점과 더불어, 전술한 본 발명의 이점은 첨부 도면과 관련된 이하의 상세한 설명을 참조하여 더욱 잘 이해할 수 있다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시되어 있지는 않으며, 모든 도면에 걸쳐 동일한 도면부호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 벨트-구동식 운반 시스템("컨베이어")을 설명한다. 컨베이어(10)는 적어도 하나의 벨트-구동식 컨베이어 세그먼트(25)를 갖는 복수의 서로 연결된 컨베이어 모듈(15)을 포함한다. 벨트 세그먼트(25) 및 컨베이어 모듈(15)은 현지의 이송 및 시설 요구사항을 만족하기 위한 다양한 패턴으로 구성 및 배열될 수 있다. 내부적으로, 각각의 컨베이어 모듈(15)은, 크기(길이 및 폭)가 가공물의 치수 또는 가공물을 담는 물체(19)에 의해 결정되는 단위 길이 영역 또는 벨트 세그먼트(25)로 나뉜다. 실제로, 컨베이어 모듈(15)의 길이는 모듈(15) 내 각각의 벨트 세그먼트(25) 길이의 정수배이다.
예를 들어, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 치수가 길이 0.5 미터이고, 컨베이어 모듈(15)의 길이가 대략 2 미터이면, 각각이 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 길이인 0.5 미터보다 약각 긴 총 4개의 자주형 벨트-구동식 컨베이어 세그먼트(25)가 컨베이어 모듈(15)마다 필요하게 될 것이다. 당업자는 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 크기, 컨베이어 모듈(15)의 길이 및 각 모듈 내의 각각의 벨트 세그먼트(25)의 길이가 모두 가변적이라는 점을 인식할 수 있다.
각 컨베이어 모듈(15)의 각각의 벨트 세그먼트(25)는 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)을 포함한다. 측면 레일(12 및 14)은 서로 평행하거나 실질적으로 평행하도록 구성 및 배열된다. 측면 레일(12 및 14)은 평탄면, 예를 들어 바닥이나 평판(slab) 위 소정의 요구되는 높이로 올라와 있거나, 그리고/또는 지상 구조, 예를 들어 천장 또는 기둥으로부터 현수될 수 있다.
각각의 벨트 세그먼트(25)의 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)은 각각, 동일한 컨베이어 모듈(15) 내 인접한 벨트 세그먼트(25a 및 25b)의 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)에 고정적으로 결합된다. 또한, 컨베이어 모듈(15)의 단부에 위치되는 벨트 세그먼트(25)의 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)은 각각, 인접한 컨베이어 모듈(15)의 단부의 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)에 고정적으로 결합된다.
가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 흐름 방향을 변경하기 위해, 또는 컨베이어(10)를 다른 방향(들)으로 분기시키기 위해, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 길이 및 폭에 기초하여 코너 요소(도시되지 않음)가 구성되어, 이러한 모듈성에 기초한 자유 네트워크 구성이 가능하게 된다. 선택적으로, 수직 리프트(도시되지 않음)에 개별 벨트 세그먼트(25) 및/또는 컨베이어 모듈(15)이 갖추어져, 상이한 높이에 배치되는 컨베이어(10) 사이에서의 수직 방향 네트워크가 가능하게 된다.
각각의 컨베이어 모듈(15)은 평행 레일(12 및 14) 사이에 구조적으로 연결되는 적어도 하나의 측방 버팀부(brace; 13)를 포함하여, 벨트 세그먼트(25) 및 컨베이어 모듈(15)에 대한 구조적 지지를 추가한다. 비록, 도 1 및 도 2에 도시된 측방 버팀부(13)는 측면 레일(12 및 14)의 각각에 직교하거나 실질적으로 직교하도록 배치되지만, 이를 대신하여 측방 버팀용 스트럿(strut)이 예를 들어 X자 형태(도시되지 않음)로 교차될 수 있다.
벨트 세그먼트(25)는 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)의 크기(길이 및 폭)에 따라 미리 결정되는 모듈식 치수를 갖는다. 또한, 각각의 벨트 세그먼트(25)는 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)를 벨트 세그먼트(25)의 일단부로부터 타단부로 이송하기 위해, 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)의 자주식 이송을 제공하도록 구성 및 배열된다. 따라서, 각각의 벨트 세그먼트(25)는 자체 지지 및 운반 수단과, 자체 구동 수단을 포함하며, 보다 구체적으로, 각각의 벨트 세그먼트(25)는 한 쌍의 드라이브 벨트(20), 벨트-지지 휠, 즉 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)를 물리적으로 지지 및 운반하는 아이들러 휠(18), 및 드라이브 벨트(20) 쌍을 추진하는 한 쌍의 벨트 구동 휠(16a, 16b)과 모터(11)를 포함한다.
벨트 세그먼트
전술된 바와 같이, 각각의 벨트 세그먼트(25)는 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)의 자주식 이송을 제공하여, 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)를 벨트 세그먼트(25)의 일단부로부터 타단부로 이송시키도록 구성 및 배열된다. 따라서, 각각의 벨트 세그먼트(25)는 자체 구동 수단뿐만 아니라 자체 지지 및 운반 수단을 포함한다. 지지 및 운반 수단은 가공물 및/또는 가공물을 담는 물체(19)에 대한 하부 간접 롤링 지지를 제공하여, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19), 예를 들어 팔레트, 박스 등을 벨트 세그먼트(25)의 일단부로부터 타단부로 이송한다. 구동 수단은 지지 및 운반 수단을 구동시키는데 필요한 관성력을 제공하도록 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 예시적인 구동 수단이 도시된다. 구동 수단은 드라이브 모터(11) 및 각각 복수의 구동 휠(16a 및 16b)을 포함하는 제1 및 제2 벨트 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. 구동 휠(16a 및 16b)은 각각, 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14) 상에 배치된다. 연장된 드라이브 샤프트(17)가 구동 휠(16a 및 16b)의 각각에 기계적으로 결합된다.
모터(11)는 2개의 구동 휠 중 하나의 휠(16a) 및 각각의 벨트 구동 메커니즘을 직접적으로 구동, 즉 회전시키고, 연장된 드라이브 샤프트(17)를 통해, 다른 구동 휠(16b) 및 벨트 구동 메커니즘을 간접적으로 회전시키도록 구성된다. 벨트 구동 메커니즘은 연결 드라이브 샤프트(17)에 의해 동기된다. 결과적으로, 이송된 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)는 동기적으로 구동되는 드라이브 벨트(20)에 안착되어 지지된다. 연결 드라이브 샤프트(17) 및 상기 연결 드라이브 샤프트의 구동 휠(16a 및 16b)에의 부착 수단은 또한 오염 입자의 발생을 차단하는 설계 기준을 만족해야 한다. 따라서, 이하에서 개시되는 설계는 이들 설계로 인해 제1 및 제2 컨베이어 레일(12 및 14)이 정렬에서 약간 벗어날 수 있다는 점에서, 특별하다. 결과적으로, 연결 드라이브 샤프트(17)는 완전 직교에서 약간 벗어나 구동 휠(16a 및 16b)의 각각에 부착될 수 있다.
실제로, 도 3을 참조하면, 상기 개시된 연결 드라이브 샤프트(17) 및 구동 휠(16a) 구성이 없다면, 연결 드라이브 샤프트(17)가 구동 휠(16a 및 16b)로 직각이 아닌 각도로 진입하는 경우, 회전으로 샤프트(17) 및 부착 플랜지에 압박이 가해질 것이고, 이로써 샤프트 또는 부착 플랜지 중 하나 또는 양자 모두가 과도하게 마모될 것이다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 드라이브 샤프트(17)의 단부(42)는 원형으로부터 실질적으로 평탄하게 될 수 있다. 휠 허브(31)에 부착되는 플랜지는 샤프트(17)의 평탄한 단부(42)를 수용하기 위해 중앙에 위치된 슬롯(35)을 포함하도록 구성 및 배열될 수 있다. 플랜지의 슬롯형 개구(35)는 샤프트 진입 측에 카운터 보링 및 라운드 처리되어, 직각 미만의 각도로 샤프트(17)를 압박 없이 수용한다. 그 후, 이러한 조립체를 회전시키면 샤프트(17)가 슬롯(35) 내에서 자유롭게 전진하게 되어, 임의의 바람직하지 않은 재료 마모를 제거하거나 실질적으로 제거한다. 각각의 슬롯(35)의 삽입 시, 부수적인 마찰을 최소화함에 있어 재료 선택 역시 중요하다.
바람직하게는, 모터(11)는 구동 휠(16)의 내부에 일체화되어 있는 자기 이력 클러치를 통해, 구동 휠(16) 및 연결 드라이브 샤프트(17)에 결합된다. 자기 이력 클러치는 가속 및 감속 동안, 드라이브 벨트(20)와 모터(11) 사이의 상이한 구동 속도를 허용한다. 각각의 벨트 세그먼트(25)와 관련된 가변 부하, 예를 들어 완전 적재, 부분 적재 및 무적재(empty)는 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 관성에 영향을 미친다.
이력 클러치는 내측 회전부 및 그 자체가 구동 휠(16)인 외측 클러치 하우징을 갖는다. 자기 이력 클러치는, 내측 회전부가 모터(11)의 드라이브 샤프트 또는 로터에 고정적으로 결합, 즉 가압되는 반면, 외측 클러치 하우징부(도시되지 않음)는 자기 이력 효과로 인해, 동일한 로터 또는 드라이브 샤프트에 비동기식으로 자유롭게 회전한다. 이러한 동작 방식에 있어서, 요구되는 경우, 모터(11)는 클러치의 내측 회전부를 지속적으로 구동시킬 수 있고, 동시에 외측 클러치 하우징부는 회전이 저지된다.
드라이브 벨트(20)는 외측 클러치 하우징부에 기계적으로 결합되는 드라이브 휠(16a 및 16b)의 각각에 의해 구동된다. 따라서, 모터-클러치 조합체는 외측 클러치 하우징부에의 결합 및 결합 해제에 의해, 속도에 무관한 한정된 구동 토크를 벨트(20)로 전달하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 모터 토크가 벨트(20) 및 외측 클러치 하우징부 상의 억제력(retarding force)을 초과하면, 클러치 하우징부는 모터 드라이브 샤프트 회전 속도와는 비동기화될 것이다. 결과적으로, 외측 클러치 하우징부는 회전 드라이브 벨트(20)의 지연 속도로 회전할 것이다. 유리하게는, 클러치 하우징이 지연 속도로 비동기화되어 회전하는 동안, 미리 설정된 일정한 구동 토크가 지속적으로 작용한다.
각각의 벨트 세그먼트(25)의 지지 및 운반 수단은 가공물 및/또는 가공물(19)을 담는 임의의 물체의 동하중뿐만 아니라, 구동 및 운반 수단의 정하중을 구조적으로 지지하도록 구성 및 배열되는 한 쌍의 레일(12 및 14)을 포함한다. 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)는, 대응하는 구동 휠(16a 및 16b)에 의해 회전될 때, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)를 벨트 세그먼트(25)의 일단부로부터 타단부로 이동시키는 한 쌍의 드라이브 벨트(20)와 직접 접촉하여 상기 벨트 상에 직접적으로 놓이게 된다. 드라이브 벨트(20)는 추가적인 구동력을 추가함이 없이, 벨트(20)로 자유롭게 회전하도록 구성되는 아이들러 휠(18)을 따라 주행한다.
각각의 드라이브 벨트(20)는 자유롭게 회전 가능한 아이들러 휠(18) 위로 이동하도록 구성 및 배열된다. 아이들러 휠(18)은, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 중량이 드라이브 벨트(20) 및 아이들러 휠(18)을 통해 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)로 전달되도록, 예를 들어 베어링 조합체, 나사, 볼트 또는 저-마찰 축을 갖는 리벳 등을 사용하여, 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14)에 제거 가능하게 부착된다. 아이들러 휠(18)은 이하에서 추가적으로 설명되는 바와 같이, 벨트 속도, 진동 레벨 및 다른 설계 요구사항에 의해 결정되는 임계적 간격을 두고 측면 레일(12 및 14)을 따라 이격된다.
각각의 벨트 세그먼트(25)에 있어, 구동 휠(16a 및 16b) 맞은 편의 제1 및 제2 측면 레일(12 및 14) 각각의 일단부에서, 한 쌍의 아이들러 휠(18a 및 18b)이 벨트(20)용 복귀 수단으로서 기능한다. 복귀 휠(18a 및 18b)의 직경은 구동 휠(16a 또는 16b) 및/또는 아이들러 휠(18)의 직경과 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있으며, 또는 구동 휠 및 아이들러 휠 양자 모두의 직경보다 크거나 작을 수도 있다. 복귀 아이들러 휠(18a 및 18b)뿐만 아니라 구동 휠(16a 및 16b)은 또한, 드라이브 벨트(20)의 중앙 위치설정 및 이동을 유지하도록 임계적으로 형상화될 수 있다.
드라이브 벨트 길이는 텐션을 인가하기 위한 탄성 벨트(20)의 임계적 연신의 정도 또는 양을 제한 벨트 세그먼트(25)의 길이에 의해 결정된다. 구동 휠(16) 및 아이들러 휠(18)에 대한 휠 크라운 단면의 기하학적 형상은 벨트 재료, 단면의 기하학적 형상 등에 의해 결정된다. 각종 벨트 및 휠 유형의 예시적인 조합에 대해 이하에서 설명한다.
도 4를 참조하면, 외주 상에 기계가공된 상대적으로 매끄럽게 중심설정된 크라운을 갖는 클러치-구동식 주 구동 휠(16b)이 도시된다. 중심설정된 크라운은 상대적으로 평탄하고, 상대적으로 얇은 탄성 벨트(20)를 중심설정하도록 구성된다. 드라이브 벨트(20)는 유사한 크라운 및 유사한 플랜지형 복귀 아이들러 휠(18b)을 사용하여 벨트 세그먼트(25)의 일단부에서 되돌아 간다.
구동 휠(16a 및 16b)의 쌍과 이들에 대응하는 복귀 휠(18a 및 18b) 사이에서, 드라이브 벨트(20)는 플랜지(30)를 포함하는 보다 작은 아이들러 휠(18) 상에서 이동한다. 플랜지형 아이들러 휠(18)은 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)를 측방 차단하도록 구성 및 배열된다.
비록, 아이들러 휠(18)이 동일한 속도로 회전하지만, 회전축에 보다 가까운 아이들러 휠(18)의 부분, 즉 루트 또는 루트 근처의 부분이 회전축으로부터 멀리 이격되어 있는 아이들러 휠(18)의 부분에 비해 상대적으로 느리게 회전하기 때문에, 상대적으로 얇은 벨트 두께가 바람직하다. 결과적으로, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)와 접촉하는 플랜지(30) 상의 2개의 표면의 속도 차로 인해, 마찰 입자화를 야기할 수 있는 바람직하지 못한 마찰을 일으킬 수 있다. 결과적으로, 상대적으로 얇고, 상대적으로 평탄한 드라이브 벨트(20) 단면은 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 잠재적 접촉 지점 사이의 속도 차를 감소시키고, 필요한 청결도를 유지하는데 보다 바람직하다.
도 5를 참조하면, 벨트 세그먼트(25)의 복귀 아이들러 휠 단부로부터 본, 시스템(10)용 벨트 세그먼트(25)의 다른 실시예의 단면도가 도시된다. 모터(11)는 자기 이력 클러치를 통해 구동 휠 중 하나의 휠(16a)에 기계적으로 결합된다. (도면의 먼 측 단부에 있는) 구동 휠(16a 및 16b)은 융기 에지부(33)를 포함하는 L-형상 또는 실질적인 L-형상의 벨트(20)를 구동시킨다. "L"의 긴 레그는 대체로 휠의 둘레면의 평면에 배치되는 반면, "L"의 짧은 레그는 휠의 둘레면에 직교하거나 실질적으로 직교한다. L-형 벨트 상의 한정 플랜지(33)는 가공물 또는 가공물을 담는 물체를 측방 한정하도록 구성 및 배열된다.
구동 휠(16a 및 16b)과 각각의 복귀 아이들러 휠(18a 및 18b) 사이에는, 선택적으로 한정 플랜지(36)(점선으로 표시됨)를 포함할 수 있는 복수의 아이들러 휠(18)이 있다. 플랜지(36)가 아이들러 휠(18)에 포함되면, L-형 벨트(20)의 바닥 외측 코너는 루트에서 아이들러 휠(18)에 의해 안내된다.
본 제2 실시예에서, 구동 휠(16a 및 16b) 쌍과 복귀 휠(18a 및 18b) 쌍의 각각은 벨트(20)가 주행하는 외주면 상에 벨트-중심설정 크라운을 포함하도록 기계가공된다. L-형 벨트(20)의 단면이 균일하지 않기 때문에, 구동 휠(16a 및 16b) 및 복귀 아이들러 휠(18a 및 18b) 상에 기계가공된 크라운 반경의 중심(34)은 드라이브 벨트(20)를 적절하게 중심설정하기 위해, 드라이브 벨트(20)의 중심선(37)에 대해 거리 x만큼 약간 오프셋된다. 오프셋 x의 치수는 벨트의 재료, 벨트 두께 등에 의해 결정된다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 벨트 세그먼트(25)의 일단부에 배치되는 구동 휠(16a 및 16b)과 벨트 세그먼트(25)의 타단부에 배치되는 대응하는 복귀 아이들러 휠(18a 및 18b) 사이에 팽팽하게 연신되는 상대적으로 얇고, 둥글거나 실질적으로 둥근 탄성 드라이브 벨트(20)를 갖는 벨트 세그먼트(25)가 도시된다. 제1 구동 휠(16a)은 내측 이력 클러치를 통해 모터(11)에 의해 직접 추진된다. 제2 구동 휠(16b)은 내측 이력 클러치에 의해, 그리고 드라이브 샤프트(17)를 통해 제2 구동 휠에 결합되는 모터(11)에 의해 간접적으로 추진된다. 구동 휠(16a 및 16b) 쌍과 각각의 복귀 아이들러 휠(18a 및 18b) 쌍 사이에는, 드라이브 벨트(20)를 안내하고 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 중량을 지지하기 위한 복수의 아이들러 휠(18)이 배치된다.
모든 휠은 외주에, 상대적으로 매끄러운, 역 또는 네거티브 크라운(38)을 포함하도록 기계가공된다. 네거티브 크라운(38)은 크라운 반경(39)으로 인해, 둥글거나 실질적으로 둥근 벨트(20)를 중심설정하고 깨끗하게 유지하도록 구성된다. 바람직하게는, 벨트 및 휠 표면이 교차 운동을 최소화하여 입자 없는 운동을 보장하도록, 반경(39)은 드라이브 벨트(20)의 반경보다 크다.
도 5에 도시된 바와 같은 L-형 벨트(20), 또는 도 4에 도시된 바와 같은 한정 플랜지(36)를 갖는 아이들러 휠(18a 및 18b)의 사용에 대한 대안으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 측방 가이드 휠(102)이 제공될 수 있다. 이러한 가이드 휠에는 바람직하게는, 외측면에 접촉하는 가공물에 충격을 주지 않도록, 탄성적이고 어느 정도 유연한 외측면이 제공된다. 가공물을 최적 주행 경로로 한정함에 효과적이지만, 이러한 가이드 휠을 모든 또는 실질적으로 모든 컨베이어 세그먼트에 제공하는 것은 실시함에 있어 비용이 많이 든다. 그러나, 측방 가이드 휠의 사용은 한정 플랜지를 구비한 아이들러 휠 또는 L-형 벨트에 대한 필요성을 없애준다. L-형 벨트, 한정 플랜지를 구비한 아이들러 휠 및 측방 가이드 휠의 임의의 조합 시, 각각의 기능이 무용한 것으로 간주될 수도 있겠으나, 이러한 조합이 제공될 수 있음은 물론이다.
L-형 벨트 또는 측방 가이드 휠의 사용을 통해 달성되는 입자화의 감소에도 불구하고, 앞서 다루어 지지 않았던 입자의 다른 발생원이 남아 있다. 도 1, 도 2, 도 4 및 도 6a에서 명백한 바와 같이, 도시된 벨트의 각각은 구동 휠 예를 들어, 구동 휠(16a)과, 복귀 휠 예를 들어, 복귀 휠(18a) 사이를 이동한다. 이 사이에서, 벨트가 이동할 때 가공물(101)을 지지하도록 구성되는 아이들러 휠(18)과 같은 복수의 아이들러 휠이 있을 수 있다. 아이들러 휠에 대한 구동 휠 및/또는 복귀 휠의 직경과 상관 없이, 특히 가공물이 적재되어 있지 않을 때, 벨트가 하나 이상의 아이들러 휠의 표면을 가로질러 미끄러질 가능성은 남아 있다. 벨트에 의해 확실하게 결합되지 않은 경우, 아이들러 휠의 회전 속도는 느려지기 시작할 수 있다. 벨트에 의해 재 결합될 때, 아이들러 휠의 원주 속도는 벨트의 선 속도보다 작다. 가공물이 컨베이어 세그먼트를 따라 이동할 때, 가공물에 의해 벨트는 아이들러 휠에 접촉하게 되고, 이에 따라 벨트의 속도에 이르기까지 아이들러 휠이 가속된다. 따라서, 초기 속도의 차로 인해 마찰 입자가 발생할 수도 있다.
벨트와 아이들러 휠 사이의 이러한 간헐적인 접촉을 방지하기 위해, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 개시된 본 시스템 및 방법의 추가적인 실시예는 사행 벨트(serpentine belt)를 채용한다. 구체적으로, 드라이브 벨트(103)는 상부 아이들러 휠(104), 하부 루프-백 아이들러 휠(105) 및 각각의 드라이브 샤프트(106)에 부착되는 구동 휠(108) 주위에 배치된다.
도 7은 컨베이어 세그먼트의 일 측면의 일부를 도시한다. 300 mm FOUP와 같은 가공물(101)이 세그먼트의 일부 상에 도시되고, 예시된 바와 같이 대향하는 벨트(103) 상에서 도면의 상부 우측 구석으로부터 하부 좌측 구석으로 이동될 것이다. 측방 가이드 휠(102)은 컨베이어 세그먼트의 양 측면 상의 측벽에 배치된다. 복수의 자유 회전(free-turning) 상부 아이들러 휠(104)과 하부 루프-백 휠(105)이 예시된다. 드라이브 샤프트(106)에 부착되는 구동 휠(108) 및 복귀 아이들러 휠(107)도 도시된다. 아이들러 휠 및 구동 휠의 유사한 구성이 도 7의 전경에서 측벽 상에 배치된다는 것을 이해해야 한다. 도 8은 도 7의 컨베이어 세그먼트의 A-A 선을 따라 취해진 단면도이다. 도 9는 일 실시예에서, 각종 아이들러 휠 및 구동 휠을 통한 벨트(103)의 주행 경로를 도시하는 복수의 순차 컨베이어 세그먼트의 개략적인 측면도이다.
바람직하게는, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 벨트(103)는 2개의 상부 아이들러 휠(104)의 상측 위, 이들 2개의 상부 아이들러 휠 중 최전방 휠의 전방측 하부 주위, 하부 루프-백 휠(105)의 후방, 하측 및 전방 측 주위를 지나고, 그 후 다음의 상부 아이들러 휠의 후방 및 상측으로 다시 올라간다. 따라서, 벨트는 2개의 상부 아이들러 휠의 위, 하부 루프-백 휠의 하부와 주위를 지나, 다음 2개의 상부 아이들러 휠의 위로 복귀한다.
그리고, 예시된 실시예에서, 벨트는 한 쌍의 상부 아이들러 휠을 이루는 상부 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 이상과 접촉한다. 벨트는 또한, 하부 루프-백 휠 및 구동 휠의 둘레 표면적의 50% 이상과 접촉한다. 벨트는 또한, 복귀 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 미만과 접촉한다.
상부 아이들러 휠 쌍 사이의 소정의 간격에서, 벨트는 하부 루프-백 휠을 대신하여 구동 휠(108) 아래 및 주위를 지난다. 앞서 설명된 실시예의 구동 휠에서 처럼, 도 7 내지 도 9의 구동 휠은 바람직하게는, 컨베이어 세그먼트의 양 측 상의 구동 휠이 동일한 속도로 회전하도록, 드라이브 샤프트(106)에 의해 함께 연결된다. 여기서, 비록, 드라이브 샤프트가 도 3 및 도 4의 연결 드라이브 샤프트(17)와 같은 다양한 형태 중 하나를 취할 수 있다는 것을 이해하지만, 드라이브 샤프트는 단순한 원통형으로 도시된다. 따라서, 벨트는 가공물(101)이 벨트(103)의 부분에 놓여있는지의 여부와 상관 없이, 상부 아이들러 휠(104)의 각각과 확실한 접촉을 유지한다.
구동 휠(108) 및 드라이브 샤프트(106)는 컨베이어 세그먼트 내 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 각각의 컨베이어 세그먼트의 중심에 더 가까운 구동 휠을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 휠(108)에 인접한 상부 아이들러 휠(109)은 구동 휠(108)을 수용하기 위해 보다 작은 직경을 갖는다. 휠 사이에 보다 많은 공간이 있는 실시예에서는, 이러한 직경 차는 필요하지 않다.
선택된 위치에서, 벨트는 상부 아이들러 휠(104)의 전방측으로부터, 각각의 하부 루프-백 휠의 하부면보다 아래의 하부면을 갖는 복귀 아이들러 휠(107)로 이동한다. 다른 복귀 아이들러 휠은 각각의 컨베이어 세그먼트의 대향 단부에 배치되고, 컨베이어 세그먼트 내 최후방 상부 아이들러 휠과 접촉하여 벨트를 위로 안내한다. 선택적으로, 벨트가 가공물 이동의 방향과 반대 방향으로 주행함에 따라, 벨트를 안내하도록, 하나 이상의 추가적인 복귀 아이들러 휠이 각각의 컨베이어 세그먼트의 길이를 따라 배치될 수 있다. 컨베이어 세그먼트의 2개의 측면 사이의 정렬을 유지하는데 사용되는 적어도 하나의 크로스-빔(110)이 또한 도 7에 도시된다.
도면으로부터 명확한 바와 같이, 상부 아이들러 휠, 하부 루프-백 휠 및 복귀 아이들러 휠은 각각의 측면 레일에 직교하거나 실질적으로 직교하여 연장되는 샤프트를 통해 컨베이어 세그먼트의 각각의 측면 레일 상에 배치되어, 휠이 각각의 측면 레일에 실질적으로 평행한 평면에서 회전할 수 있도록 한다. 전술한 바와 같이, 비록, 컨베이어 세그먼트의 양 측면 상의 구동 휠이 드라이브 샤프트에 의해 연결되지만, 구동 휠은 유사하게 장착된다.
컨베이어 세그먼트마다의 상부 아이들러 휠 쌍의 수는 세그먼트 길이, 벨트 재료, 벨트 두께, 구동 휠 이력 클러치 특성 등과 같은 요인에 따라 선택될 수 있다. 선형 컨베이어 상의 각각의 벨트 세그먼트의 길이는 전달될 가공물의 치수에 의해 결정된다. 전형적인 실제 적용에서, 300 mm FOUP를 이송하는 컨베이어 세그먼트는 길이가 0.5 m이다.
전술된 실시예에서, 구동 및 선택 아이들러 휠에는 벨트가 각각의 구동 및 복귀 아이들러 휠에 대략적으로 중심설정되어 유지되도록, 중심설정 크라운이 제공된다. 그러나, 크라운을 갖는 휠에 대한 임의의 샤프트가 벨트 및 가공물이 주행하는 방향에 직교하지 않는 경우, 벨트는 크라운에 의해 한정되는 최적 경로를 따르기보다 각각의 휠 표면의 외주에 걸쳐 약간 편심된 경로로 주행할 수 있다. 결과적으로, 각각의 휠은 컨베이어 세그먼트의 맞은 편 상의 상보적 휠과 다를 수 있는 속도로 회전할 수 있다. 이는 직접 지지되는 가공물 아래에서 마찰 미끄러짐을 야기하여, 무시할 수 없을 정도의 입자화를 야기한다. 도 7 내지 도 9의 실시예에 있어서, 이러한 가능한 오염원을 다루기 위해, 크라운은 아이들러 휠 상에만 배치되는 것이 바람직하다.
컨트롤러
가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 비동기 이동 및 흐름의 제어는 컨베이어 본체 내에 마이크로컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러의 네트워크를 내장하여 달성될 수 있다. 컨트롤러(50)(도 5)는 비동기 흐름 및 부드러운 적재, 즉 충돌 없는 적재, 선형 드라이브 및 속도 규정, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 가속 및 감속과 같은 기본적인 이송 로직과, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)를 공급원 또는 진입 지점으로부터 목적지 또는 배출 지점까지 이동시키기 위한 것뿐만 아니라, 복수의 흐름으로의 분기 및 복수의 흐름으로부터의 수렴을 제어하는 로직을 실행하기 위한 하드웨어 또는 소프트웨어 어플리케이션을 포함한다. 내부적으로 분할된 컨베이어(10) 상의 비동기식 흐름은 각각의 벨트 세그먼트(25)가 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 존재를 감지하여, 벨트 세그먼트(25)가 비어있어 이용가능하다는 것, 즉 어떠한 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)도 없는 것이 확인된 경우, 그리고 그러한 경우에만, 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)가 상류측 흐름의 방향으로부터 진입할 수 있도록 하는 내장된 로직을 추종한다. 이러한 로직은 본질적으로 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 선형 이동 및 부드러운 적재를 촉진한다.
전술한 제어 로직에 대한 추가적인 개선은 각각의 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)를 소개(evacuating)하는 과정에 있어서, 벨트 세그먼트(25) 쪽으로의 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 우선적 이동을 포함한다. 개선된 로직은 컨베이어(10) 상의 흐름 밀도를 증가시킴으로써, 더 많은 처리량을 가능하게 하며, 추가로, 별개의 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 물리적 위치의 시간 및 거리 계산을 포함한다. 이러한 개선된 알고리즘은 컨베이어(10)의 각 벨트 세그먼트(25) 상에 추가적인 센서(60)(도 2)의 추가에 의해 향상될 수 있으며, 이로써 원래의 세그먼트에 의해 얻을 수 있는 것보다, 별개의 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 보다 정밀한 위치추적이 가능하다.
보다 높은 밀도 및 보다 많은 처리량을 지향하는 추가의 개선은 벨트 세그먼트(25) 크기의 기계적 감축일 것이다. 이러한 감축은 가공물 또는 가공물을 담는 물체(19)의 크기보다 작지만, 여전히 필수적인 부분인 영역 세그먼트 크기를 의미한다.
본 명세서에서 설명되고 예시된 부분 및 방법의 상세, 재료 및 배열에 있어서의 많은 변형이 전술된 개시내용을 고려하여 당업자에 의해 도출될 수 있다. 따라서, 이하의 청구범위는 본 명세서에 개시된 실시예에 한정되지 않고, 특별히 개시된 것 이외의 실시 형태를 포함할 수 있으며, 법이 허용하는 한도에서 가장 넓게 해석되어햐 한다는 점을 이해할 것이다.

Claims (12)

  1. 서로 평행한 한 쌍의 측면 레일과,
    벨트 세그먼트의 제1 단부로부터 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부로 적어도 하나의 가공물을 이송하고, 각각이 상기 한 쌍의 측면 레일 중 각각의 레일과 평행하거나 실질적으로 평행하게 배치되는 한 쌍의 자주식 벨트 드라이브를 포함하고,
    상기 벨트 드라이브 각각은,
    각각의 상기 측면 레일을 따라 실질적으로 동일한 높이로 배열되는 복수의 쌍의 상부 아이들러 휠과,
    각각이 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠 사이에 배치되고, 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠보다 하부에 배치되는 복수의 하부 루프-백 휠과,
    두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠 사이에 배치되고, 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠보다 하부에 배치되는 구동 휠과,
    상기 벨트 세그먼트의 제1 단부 근처에 배치되는 제1 복귀 아이들러 휠 및 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부 근처에 배치되는 제2 복귀 아이들러 휠로서, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠 양자 모두는 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 복수의 하부 루프-백 휠 및 상기 구동 휠보다 하부에 배치되는, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠과,
    실질적으로 평탄한 단면을 갖는 연속 벨트를 포함하고,
    상기 벨트는, 제1 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면, 상기 복수의 하부 루프-백 휠 중 각각의 하부 루프-백 휠 또는 구동 휠의 하부면, 및 상기 복수 쌍의 상부 아이들러 휠 중 다음의 연속적인 쌍의 상부면에 순서대로 접촉하도록 배열되며,
    상기 벨트는, 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부에 가장 근접한 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면, 상기 제2 복귀 아이들러 휠의 하부면, 상기 제1 복귀 아이들러 휠의 하부면, 및 상기 벨트 세그먼트의 제1 단부에 가장 근접한 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면에 순서대로 접촉하도록 배열되고,
    상기 상부 아이들러 휠, 하부 루프-백 휠, 및 복귀 아이들러 휠 모두는 각각의 상기 측면 레일에 실질적으로 평행하는 평면에서 회전하도록 구성되는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 아이들러 휠, 하부 루프-백 휠 및 복귀 아이들러 휠의 각각의 외주는 상기 벨트를 중심설정하기 위한 크라운(crown)을 갖는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이들러 휠, 하부 루프-백 휠 및 복귀 아이들러 휠의 각각의 크라운은 실질적으로 동일 평면 상에 있는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 복귀 아이들러 휠과 제2 복귀 아이들러 휠 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠과 실질적으로 동일한 높이에서 각각의 상기 측면 레일에 대해 배치되는 적어도 하나의 중간 복귀 아이들러 휠을 더 포함하는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  5. 제1항에 있어서,
    각각의 벨트-드라이브는, 상기 컨베이어 세그먼트를 통과하는 가공물과 둘레에서 선택적으로 구름 접촉하기 위해, 각각의 측면 레일에 결합하여 배치되는 복수의 측방 가이드 휠을 더 포함하고, 상기 복수의 측방 가이드 휠의 각각의 회전 축선은 가공물이 상기 컨베이어 세그먼트를 통해 주행하는 방향에 실질적으로 직교하는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 벨트 드라이브의 구동 휠의 외측면은 실질적으로 원통형인
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 벨트는, 상기 상부 아이들러 휠의 각 쌍을 구성하는 상부 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 이상과 접촉하고, 상기 구동 휠 및 상기 하부 루프-백 휠의 둘레 표면적의 50% 이상과 접촉하며, 상기 복귀 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 미만과 접촉하는
    청결한 제조 적용을 위한 컨베이어 세그먼트.
  8. 컨베이어 세그먼트 상에서 가공물을 운반하는 방법으로서,
    각각의 컨베이어 벨트 세그먼트는, 서로 평행한 한 쌍의 측면 레일과, 벨트 세그먼트의 제1 단부로부터 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부로 적어도 하나의 가공물을 이송하고, 각각이 상기 한 쌍의 측면 레일 중 각각의 레일과 평행하거나 실질적으로 평행하게 배치되는 한 쌍의 자주식 벨트 드라이브를 더 포함하고, 상기 벨트 드라이브 각각은, 각각의 상기 측면 레일을 따라 실질적으로 동일한 높이로 배열되는 복수의 쌍의 상부 아이들러 휠과, 각각이 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠 사이에 배치되고, 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠보다 하부에 배치되는 복수의 하부 루프-백 휠과, 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠 사이에 배치되고, 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 두 쌍 각각의 상부 아이들러 휠보다 하부에 배치되는 구동 휠과, 상기 벨트 세그먼트의 제1 단부 근처에 배치되는 제1 복귀 아이들러 휠 및 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부 근처에 배치되는 제2 복귀 아이들러 휠로서, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠 양자 모두는 각각의 상기 측면 레일을 따라, 상기 복수의 하부 루프-백 휠 및 상기 구동 휠보다 하부에 배치되는, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠과, 실질적으로 평탄한 단면을 갖는 연속 벨트를 포함하는, 컨베이어 세그먼트 상에서 가공물을 운반하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 각각의 벨트 드라이브에 대해,
    상기 벨트를, 제1 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면, 상기 복수의 하부 루프-백 휠 중 각각의 하부 루프-백 휠 또는 구동 휠의 하부면, 및 상기 복수 쌍의 상부 아이들러 휠 중 다음의 연속적인 쌍의 상부면에 순서대로 접촉하도록 배열하는 단계와,
    상기 벨트를, 상기 벨트 세그먼트의 제2 단부에 가장 근접한 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면, 상기 제2 복귀 아이들러 휠의 하부면, 상기 제1 복귀 아이들러 휠의 하부면, 및 상기 벨트 세그먼트의 제1 단부에 가장 근접한 쌍의 상부 아이들러 휠의 상부면에 순서대로 접촉하도록 배열하는 단계를 포함하는
    컨베이어 세그먼트 상에서 가공물을 운반하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 아이들러 휠, 하부 루프-백 휠 및 복귀 아이들러 휠의 각각의 위에 상기 벨트를 중심설정하기 위한 크라운을 제공하는 단계를 더 포함하는
    컨베이어 벨트 상에서 가공물을 운반하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 복귀 아이들러 휠과 제2 복귀 아이들러 휠 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 복귀 아이들러 휠과 실질적으로 동일한 높이에서 각각의 상기 측면 레일에 대해 배치되는 적어도 하나의 중간 복귀 아이들러 휠을 제공하는 단계를 더 포함하는
    컨베이어 벨트 상에서 가공물을 운반하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    각각의 벨트 드라이브에, 상기 컨베이어 세그먼트를 통과하는 가공물과 둘레에서 선택적으로 구름 접촉하기 위해, 각각의 측면 레일에 결합하여 배치되는 복수의 측방 가이드 휠을 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 복수의 측방 가이드 휠의 각각의 회전 축선은 가공물이 상기 컨베이어 세그먼트를 통해 주행하는 방향에 실질적으로 직교하는
    컨베이어 벨트 상에서 가공물을 운반하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 벨트를, 상기 상부 아이들러 휠의 각 쌍을 구성하는 상부 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 이상과 접촉하고, 상기 구동 휠 및 상기 하부 루프-백 휠의 둘레 표면적의 50% 이상과 접촉하며, 상기 복귀 아이들러 휠의 각각의 둘레 표면적의 25% 미만과 접촉하도록 배치하는 단계를 더 포함하는
    컨베이어 벨트 상에서 가공물을 운반하는 방법.
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