专利名称：沿着处理线路输送工件的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在处理线路上输送工件的设备。沿着一个这样的处理线路置有至少一个，但大多数是多个依次排列的处理站，用于表面处理的工件被送入其中。一个处理站例如可以是一个具有处理液体的浸溃池，但是关于处理站的概念也可被理解为任何其他形式的仓室或池槽，其中实现一个对工件的处理。这种处理例如也可以包括一个清洗过程。对于处理的其他例子是一种用于浸溃上漆、粉末覆层、湿漆覆层和类似工艺的浸溃磷化处理、预处理。
背景技术：
迄今已知的用于在浸溃池中或处理室中对工件如机动车身进行表面处理的设备被细分为连续输送的设备以及非连续输送的设备。在连续输送的设备情况下，该车身借助一个链传动装置被沿着处理路线的一个输送方向输送并且在此期间被下降到浸溃池中，被输送以通过浸溃池，然后又被从浸绩池中提出。在DE-A-19641048中描述了一个连续输送的用于表面处理机动车身的设备。在这个设备中，机动车身被支架保持定位，它们相互以确定的间距例如通过一个在处理池上方的循环的链条被沿着一个导引轨道运行。为了将机动车身送入池中及从池中带出，所述支架被转动。其中支架的相应的转动轴线是平行于输送方向定向的。也存在这种可能方案，即，使支架为了回送折叠90°以便节省空间位置。在该技术领域中，也公知了非连续输送的设备，其被称之为节拍式设备。在节拍式设备中，机动车身在支架上被运送到浸溃池上方，被停止在那里，然后借助升降装置例如升降设备或转动装置被送入到处理池中并在处理时间以后再被提起或转出。作为这类设备的例子已被描述在 DE-C-4304145 和 DE-U-20022634 以及 PCT/EP2002/001782 中。在几个迄今已知的连续及非连续输送的设备中，将车身送入到浸溃池中和使车身从浸溃池中提出是通过使偏心安置在车身支架上的车身围绕一个横向于输送方向安置的转动轴线转动实现的。其中，实现使工件贯穿通过浸溃池的运动则完全不同于上面描述的DE-A-19641048中的设备，其中，该转动轴线平行于输送方向地延伸。因此，该车身支架例如被支承在两个导引轨道上，它们被安置在浸溃池的左旁边及右旁边。然后车身支架可以为了输送被固定在两个循环的链条上，其通过具有水平转动轴线的链轮被驱动或转向，链轮被配置在处理路线的开始及末端。在处理路线的末端，这些未装载的车身支架通过链轮被转向并被在浸溃池的下方回送。在连续输送和非连续输送设备之间的选择必须在考虑了两个基本设计方案的特殊优点及缺陷的前提下来做出。依此连续输送的设备是可靠的，因为这类设备用较少的驱动电机来运行，同时节拍式设备的独特节拍式的支架则由于多个单独可控的电机而具有增高的事故可能性。而且，在连续的设备情况下，每单位时间内工件的最大生产量是高于节拍式设备的。而节拍式设备的优点在于，通过对单个支架的单独控制方案使工件处理有高的柔性。本发明首先针对连续输送的设备，但是也可毫无问题地应用于非连续输送的设备。
发明内容
本发明的任务是，提供用于沿着处理路线输送工件的设备以及方法，借助其可以节省空间位置的类型和方式实现未装载的工件支架的回送。这一任务借助权利要求I限定的设备解决。为此用于沿着一个处理路线输送一个工件的本发明设备具有至少一个输送车，其可以沿着处理路线在输送方向运动。一个转轴在它的第一端部的附近被支承在输送车上并且相对输送方向成直角地围绕它的轴线可以转动。在转轴上设置一个用于待处理工件的固定架。按照本发明，该转轴只在它第一端部的附近被支承在输送车上并且可这样地在输送方向上驱动，与此不同它的第二的自由的端部被从动地在输送方向上携带运动。依此只有转轴的一个端部与输送车相连接。因此为了沿输送方向输送转轴上的工件只需要一个输送车，其沿着一个单独的导引轨道运动并借助一个单独的传送链，或一个单独的输送带就可以被驱动。由此，在处理路线之开始和末端处的驱动轮和转向轮既可以具有水平轴线或为垂直轴线。按照本发明，其中转轴的第二端部保持自由的方案还特别地能在所述转向之前或期间使该未装载的转轴从水平位置偏转到垂直位置并且能在处理路线旁节省空间位置地回送。本发明设备的这些和另外优选的特征被描述在从属权利要求2-17中。优选设置该转轴，以便它可以至少部分地在一个相对输送方向成直角延伸的平面中偏转。其中，该输送车可与整个转轴一起地在这个平面中偏转，和/或该转轴可以具有一个折叠机构，借助它，该转轴的第二端部可以在这个平面中偏转。这个最后所称的变型方案能以相对较小的结构方面的花费实现该转轴的偏转。转轴的第二端部可以设有一个不被驱动的支承元件，其可以运行在一个支承表面上，例如在一个浸溃池的当然存在的边缘上。在所述轴的自由端部是这种支承的情况中，在工件支架上作用的负荷被减小了。转轴围绕它的轴线的转动运动可以适当地通过一个旋转驱动装置与输送车在输送方向上的平动运动相耦联。这样的优点是，无需单独的驱动装置用于产生这个转动运动并且能量需求减小了。其中，该旋转驱动装置可以例如是一个滚子杠杆。也可以想到带有传动装置的变型方案，只要它能实现一个确定的对转轴之转动的适配。但是也可以设置一个单独的转动驱动装置，例如一个电驱动装置，以用于产生该转轴围绕它轴线的转动。因此，这个转动可以完全与输送车在输送方向上的运动无关地进行。
本发明的设备最好是设有用于补偿安装在由转轴上的工件产生的扭矩的装置。例如可以在转轴的第一端部上设置一个配重用于补偿该扭矩，即最好是在支架上，以便它与转轴的旋转轴线的间距是可改变的。还可能的是，应用一个用于补偿扭矩的杠杆-弹簧-机构。另一方面，上面所称的任务通过一个根据权利要求18的用于沿着处理路线输送工件的方法来解决。依此，首先使一个输送车运行到一个初始位置上。在那里，将一个要处理的工件安装在一个转轴上，转轴在它的一个第一端部的区域内被可转动地支承在输送车上。此时，使输送车沿着一个处理路线在一个输送方向上运动，其中，该转轴是相对这个输送方向成直角地定向的。在一个转交位置上，使处理之后的工件从转轴上卸下。接着，按照本发明使转轴在一个相对输送方向成直角延伸的平面内偏转，然后使输送车与转轴回送到初始位置上。因此该转轴为了它的回送可以被偏转到一个节省位置的定向上。本发明方法之优选的扩展方案描述在相应从属权利要求中。输送车可以在所述偏转期间或者紧接该偏转地被转向到一个回行段上，在那里被回送并且为了到达该初始位置又被转向，然后被偏转到它的原始的位置上。这个顺序能实现输送车与转轴的特别节省位置的回送。如果该转轴的包含它的第二端部的部分区域在这个平面中被偏转时，则转轴的这个部分区域在偏转期间或紧接该偏转地被转向到一个回行段上，为了该回送被平行于输送方向地定向，然后为了到达该初始位置又被转向并且被偏转到它的原始的位置上。在回送期间该轴的平行于输送方向的定向将导致，在垂直于输送方向上位置需求大大减少。
图I是一个用于输送工件的本发明设备的示意总体视图，
图2是一个输送车的第一实施例的透视图，输送车是本发明设备的组成部分，
图3a表明了图2的输送车及一个转轴和一个滚子杠杆，
图3b表明了图2的输送车及一个转轴和一个电驱动装置，
图4a表明了一个用于产生转轴的转动的第一方案的前视图，
图4b是所属的侧视图，
图5a表明了一个用于产生转轴的转动的第二方案的前视图，
图5b是所属的侧视图，
图6a_e是一个45°转向机构的不同视图，
图7a_d是一个90°转向机构的不同视图，
图8a是一个具有可折叠转轴的本发明设备的侧视图，
图8b是所属的俯视图，
图8c是和图8a相同的视图且表明了在被折叠状态的转轴，和
图9是一个用于扭矩补偿的机构的不同的实施方案。
具体实施方式
在图I中描述了本发明设备的一个示意总体视图。借助这个设备，可以使工件输送通过一个处理站。特别是，这样的设备可以应用于，使车身构件导送通过一个浸溃，以便使这些构件上漆。为此该设备具有多个工件支架，在图I中描述了其中两个并且这些工具支架分别通过一个输送车10和一个转轴20作为基本组成构件地构成。转轴20本身分别具有支架40，其上可以直接或通过所谓的滑板安装要被上漆的车身构件。转轴20可转动地支承在输送车10上的并且与输送车10 —起沿着一个导引轨道70以一个由“FR”表征的输送方向运动。为此输送车10例如借助一个传送链、一个绳索或一个皮带被驱动。一个(未示出的)浸溃池安置在导引轨道70旁边并且处在转轴20运动平面的下方，在支架40上安装的车身构件为了上漆应被浸入到该浸溃池中。为此转轴20借助输送车10被在浸溃池上导送。为了在转轴20运动在浸溃池上的同时，使车身构件浸入到浸溃池中而设置一个机构，借助它，转轴20在输送车10和转轴20沿着导引轨道70的移动平动期间可以被置于转动。在图I中描述的实施方案中，这个机构是一个滚子杠杆30。这个(机构)与转轴20是刚性抗转动连接的或可以暂时地连接并且一旦这个转轴处于浸溃池上方的一个适当位置上时这个机构将转轴20置于转动，为的是使支架40上要上漆的车身构件被转动浸入到浸溃池中并且同时被拉着穿过浸溃池，因为输送车10沿着导引轨道70连续地继续运动。理所当然，也可以想到这个设置是一个非连续的工作方式，其中，例如输送车10之沿着导引轨道70的运动被中断，以便使车身构件浸入到浸溃池中。这个可能对于车身构件的确定的几何结构或在上漆过程的确定的边界条件下是期望的。在连续的和非连续工作方式之间的选择由专业技术人员在考虑了所有这些给定条件下做出。在任何情况中，导引轨道70都可以构成一个循环的环路。这个环路的一个确定位置则形成一个起始位置，在该处，该车身构件借助或无有滑板的中间连接被安装到转轴20的支架40上。然后它构件沿着导引轨道70的一个处理线路被贯穿通过浸溃池地输送并且在一个转交位置上被从支架40上卸下和被输送到另外的加工处理去。此后具有未装载的转轴20的输送车10则沿着该循环的导引轨道70的一个回行段被回送到初始位置上。其中，导引轨道70的回行段可以延伸在该处理路线的旁边并且通过转向区域被连接到这个处理线路上。现在还由图I特别可看出，本发明设备只需要一个单独导引轨道70并且转轴20按照本发明只在其第一端部上被支承在输送车10上以及这样地被在输送方向FR上驱动，而其第二自由端部是从动地被携带运行的。这则是与传统设备不同地实现的，在传统的设备中，转轴的两个端部被分别沿着导引轨道导行。在本描述的实施例中，转轴20的这个第二的自由的端部仅仅设有一个非驱动的支承滚80，其滚动在一个支承表面90上。这个支承表面90例如可以通过当然已有的浸溃池边缘来构成。而且支承滚80或一个相应的支承元件也不是绝对必需的；在其余结构元件的适当的结构配置情况下，该转轴20之自由端部就可以自由地在空间中运动。在使工件转入到浸溃池中并又从浸溃池转出情况下，在转轴20上产生髙的扭矩，其必定通过转轴20和输送车10被支承在导引轨道70上并且在转入时对于传送链产生附加的推力和在转出时对其产生附加的拉力。因此整个系统要承受强烈和持续波动的负荷。
这些扭矩可以不同的类型和方式被补偿。在图I的实施例中为此在一个支架60上设置一个配重50，其本身被支承在转轴20的远离支架40的端部上。通过将配重50设置在一个相对转轴20的转轴线的确定间距上，工件的扭矩至少被部分地被补偿。其中配重50的离开这个转轴线的间距可以被改变。这同样从图I中看出。在右边示出的工件支架上，该配重是相对远地离开该转轴20的转轴线的并且这样就可以使一个在所属支架40上安装的工件的扭矩被平衡。而在左边示出的工件支架上，该配重50被移到转轴20之转轴线上并且因此不起补偿扭矩的作用了。当工件支架沿着导引轨道70被输送时，这个最后所称的位置特别地所占用。然后该配重50就可以被停使用了。这个也可以作为选择通过使配重50与转轴脱耦而发生或者通过使滚子杠杆30与转轴脱合来实现。通过该扭矩的补偿，在传送链上作用的力被明显地减小并且负荷波动也被减小。因此这种用于扭矩之补偿的解决方案同时有利于限制在一个单独链条或绳索或皮带上。图2a表明了一个输送车10的第一实施例，其可应用在一个本发明设备中。在图2a中也看出，该输送车10借助一个传送链15或一个绳索15’可以沿着导引轨道17上运动。一个凹部25应用于支承该转轴20。图3a表明了图2中所不的输送车10及一个转轴20。同样还不出了已参照图I描述的滚子杠杆30，它的运动则在输送车10沿着导引轨道输送运动期间将转轴20置于转动。但作为选择，该转轴20也可以和输送运动无关地、例如借助电气辅助能量被驱动并且具有相应的机械和/或液压或气动传动元件。这个转动机构可以通过一个相应的控制装置被任意地连接以及改变转向和转速。这被示出在图3b中代替滚子杠杆30此处设置一个电驱动装置35，其与输送运动无关地产生该转轴20的转动。转轴20的转动可以不用滚子杠杆30而借助在图4a，4b和5a，5b中示出的并在下面描述的转动机构以灵活的类型和方式实现，亦即借助一个正齿轮传动装置(图4a，4b)或链传动装置(图5a，5b)，其被安置在输送车10上和借助一个齿条-齿轮-偶联机构(120，130)通过输送车10的由链条导入的输送运动被驱动。其中转动速度可以借助一个传动变速装置或通过齿轮直径的改变被改变。特别是，该转动方向也可以通过一个传动变速装置或通过该齿条相对齿轮的配置方式(在上方-在下方)的改变被改变。转轴的停止位置是可以通过该驱动装置的脱耦或该齿条120的中断来实现的。在图4a和5a中的附图标记号100表不一个盘式制动器，110表不一个棘轮离合器。这个传动装置的优点是，转动速度不一定1:1地被耦合到输送车10的输送速度上。所有用于产生转轴20的转动的这些可能方案都是公知的并且因此这里不再精确地描述。如已经描述的，本发明设备的特征在于，转轴20只在一个端部上被支承在输送车10上，该另外的端部是自由的。这个就带来一系列的优点。特别是，该转轴20由于它自由端部处在未装载的状态，而且首先对于其回送来说，就可以按不同的类型和方式被偏转，以便该回送可以特别节省位置地实现。对此一方面这整个的由输送车10和转轴20组成的工件支架可以围绕一个关节点偏转，该关节点被安置在链条和工件支架之间的连接区域中，即借助一个单独的偏转机构或者借助在螺旋形构造之导引轨道中运行的并且被固定在车身支架上的滚子。图6表明了一个这种单独的偏转机构该整个的输送车10连同一个偏转架200可被相对静止的圆弧形轨道210地偏转。在图6的实施例中，可以实现一个45°的偏转。其中图6a是一个侧视图，图6b是一个后视图，图6c是一个前视图，图6d是一个透视图,和图6e是一个俯视图。图7的偏转机构相同于图6中描述的偏转机构。图7a是一个侧视图，图7b是一个后视图，图7c是一个透视图，图7d是一个俯视图。但是，图7的偏转机构能实现一个90°的偏转。这是如下发生的在支架40上的工件被输送通过浸溃池并且在转交站被从支架40上卸下以后，该输送车10与空载的转轴20 —起被运行到图7中描述的偏转站中并在那里与偏转架200 —起被偏转90°，从而转轴20显示朝向下方。然后借助转轴20的这个定向，输送车10可以通过一个(未示出之)导引轨道转向区域被运行到导引轨道之回行段上。在输送车10的回送期间，该转轴20就保持在这个向下方指向的位置上，因此相比该轴以它之水平定向被回送时需要明显较少的空间位置，该水平定向即是传统设备的情况，其中该轴在两个端部上被支承并因此总是水平地被输送的。在初始位置上将一个新车身被固定在转轴20的支架40上以前，该输送车10与转轴20 —起在一个另外的偏转站中被再次偏转，为的是该转轴20又占据它的水平的位置。一个用于偏转站的选择变型在于，转轴20设计为可折叠的。这在图8中示出。图8a和Sb则表示了转轴20处在它的水平位置上。在将一个制动装置300释放以后，该轴可以在一个偏转区域22中被向下地折。这个向下方被折叠了 90°的位置被描述在图8c中。与图6和7的实施方案不同，此处不是将整个输送车10连同转轴20偏转，而是偏转安置在图8中右边的最大部分的转轴20。因此，转轴20可以同样地为了它的转向和沿着导引轨道的回送被带到一个垂直向下指向的位置上。转轴20在饺链22上的伸开和折叠可通过设计曲线轨道、铰链支架和转轴构件的自重而不用外部驱动装置地实现。此外，借助转轴20之这个可折叠的结构方案还能实现，使转轴20在回行段上从垂直向下指向的(位置)偏转到一个平行于回行段的定向，这样还使得转轴20在回行段时的空间需求进一步地减小。而且此处该偏转过程既可借助一个单独的偏转机构或者也可借助螺旋形构造的导引轨道中运行的并被固定在工件支架上的滚子来实现，但或者也可通过设置一个相应的实现转轴之偏转过程的转动杠杆导引轨道来实现。现在参照图9还可看出，工件围绕转轴20的转轴线的扭矩可以除了借助一个配重50以外通过一个杠杆-弹簧-机构至少部分地被补偿，其中，弹簧在工件转入到浸溃池中时被张紧并且因此克服工件的扭矩。为了使工件转出所需要的扭矩则通过这个自身卸载的弹簧被相应地减小了。当工件支架某一次未装载地通过处理路线被输送时，该杠杆-弹簧-机构的作用必须如同上述配重一样地被失效了。这个可如下地实现-使杠杆-弹簧-机构从工件支架之旋转轴线上脱开，-使该转动机构的元件(例如在借助导引轨道中运行的滚子杠杆的转动的情况下)相对工件支架的施转轴线脱开,或者-使转动机构断开。图9a)和b)示出了一个具有凸轮的杠杆-弹簧-机构，图9c)和d)则示出具有偏心铰接的弹簧的杠杆-弹簧机构以及图9e)和f)则示出具有滑块曲柄机构的杠杆-弹簧机构。其中M是转轴的旋转轴线 而S是转轴上工件重力的作用点。
权利要求
1.用于沿着处理路线输送工件的设备，具有 至少一个输送车(10)，其可以在沿着处理路线的输送方向(FR)上运动，以及转轴(20)，其在它第一端部的附近被支承在输送车(10)上并且与输送方向(FR)成直角地可围绕它的轴线转动地支承，以及在该转轴上设置用于待处理工件的固定架(40)，其中 该转轴(20)只在它第一端部的附近被支承在输送车(10)上，并且可以在输送方向(FR)上驱动，与此不同它的自由的第二端部在输送方向(FR)上从动地被携带运动， 布置所述转轴(20)，以便它可以至少部分地在一个与输送方向(FR)成直角延伸的平面中偏转， 其特征在于， 所述转轴(20)具有折叠机构(22，300)，借助它仅该转轴(20)的包括该转轴(20)的第二端部的部分区域可以在所述平面中偏转，并且 所述转轴(20)的第二端部设有一个未被驱动的支承元件(80)，其可以在支承表面(90)上运行。
2.按权利要求I所述的设备，其中 所述转轴(20)可以偏转至少45°。
3.按权利要求2所述的设备，其中 所述转轴(20)可以偏转90°。
4.按前面权利要求之一所述的设备，其中 其另外具有导引轨道(70)，在其上该输送车(10)可以在输送方向(FR)上沿着运动。
5.按前面权利要求之一所述的设备，其中 所述输送车(10)借助传送链，皮带或绳索传动机构在输送方向(FR)上被驱动。
6.按前面权利要求之一所述的设备，其中 所述转轴(20 )围绕它的轴线的转动运动通过旋转驱动装置(30 )与输送车(10 )在输送方向(FR)上的运动相耦联。
7.按权利要求6所述的设备，其中 所述旋转驱动装置(30)是滚子杠杆。
8.按权利要求1-5之一所述的设备，其中 所述转轴(20)的围绕它的轴线的转动借助单独的转动驱动装置(35)产生。
9.按权利要求8所述的设备，其中 该单独的转动驱动装置(35)是电驱动装置。
10.按前面权利要求之一所述的设备，其中 另外具有对由转轴(20)上安装的工件产生的扭矩进行补偿的机构。
11.按权利要求10所述的设备，其特征在于 在转轴(20)的第一端部上设置用于补偿所述扭矩的配重(50)。
12.按权利要求11所述的设备，其中 所述配重(50)通过支架(60)被安装在转轴(20)的第一端部上，以便配重相对转轴(20)的转动轴线的间距是可改变的。
13.按权利要求10所述的设备，其中设置用于补偿所述扭矩的杠杆-弹簧-机构。
14.沿着处理路线输送工件所述的方法，具有如下步骤 -将输送车(10)运行到初始位置中， -将待处理的工件安装在转轴(20)上，转轴在它第一端部的区域中可转动地支承在输送车(10)上， -使输送车(10)沿着处理路线在输送方向(FR)上输送，其中该转轴(20)相对这个输送方向(FR)成直角地定向， -在转交位置上将工件从转轴(20)上卸下， -使转轴(20 )在相对输送方向成直角延伸的平面中偏转，和使带有转轴(20 )的输送车(10)回送到原始位置中， 所述转轴(20)具有折叠机构(22，300)，借助它仅该转轴(20)的包括该转轴(20)的第二端部的部分区域可以在所述平面中偏转，并且 所述转轴(20)的第二端部设有一个未被驱动的支承元件(80)，其可以在支承表面(90)上运行。
15.按权利要求14所述的方法，其中 使输送车(10)在偏转期间或者紧接该偏转地转向到回行段上，在那里被回送并且为了到达初始位置又被转向，并被偏转到它的原始的位置中。
16.按权利要求15所述的方法，其中 使转轴(20)的这部分区域在偏转期间或紧接该偏转地转向到回行段上，转轴的这部分为了回送是平行于输送方向(FR)定向的，并且为了到达初始位置又被转向，并偏转到它的原始的位置中。
全文摘要
一个用于沿着处理路线输送工件的设备具有至少一个输送车(10)，其可以沿着处理路线的一个输送方向(FR)运动，以及一个转轴(20)，其在它的第一端部的附近被支承在输送车(10)上并且在相对输送方向(FR)的直角地围绕它的轴线可转动被支承以及在转轴上设置一个用于待处理工件的固定架(40)，该转轴(20)只在它的第一端部的附近被支承在输送车(10)上并且可以在输送方向(FR)上驱动，与此不同它的第二的自由端部是在输送方向(FR)上从动地被携带运动的。因此能实现，使转轴(20)在一个相对输送方向(FR)成直角延伸的平面中偏转，从而特别能实现一个节省空间位置的回送。
文档编号B65G49/04GK102923479SQ20121028721
公开日2013年2月13日 申请日期2005年4月18日 优先权日2004年5月18日
发明者H.穆勒, J.文克勒, K.克罗姆布霍尔茨 申请人:迪尔系统有限责任公司