專利名稱:輸送裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明主要涉及一種在利用鏈條的輸送裝置中設計出的、例如能夠進行不產生側隙的精密的直線輸送的輸送裝置。
背景技術:
以往,作為這種利用鏈條的輸送裝置,曾經提出了各種方案。例如,以往的精密鏈條,在滾子部使用軸承、且在滾子部不產生松動的情況下,與鏈輪齒部嚙合。
另外,鏈條根據(jù)旋轉中的鏈條節(jié)距與鏈輪齒數(shù)的關系,在驅動側、從動側同時進行多邊形運動,因此產生多邊形效應(當鏈條的軸承中心與鏈輪嚙合時,相對于節(jié)圓構成多邊形的現(xiàn)象),從而導致中心距離始終變化。
例如,如圖11(I)~(II)所示,在齒數(shù)為6個的一對鏈輪上卷裝有節(jié)距(P)的鏈條的情況下,如圖11(I)所示,在鏈條處于基準節(jié)圓上的狀態(tài)下,在鏈條無松弛地卷裝在鏈輪上時,以及如圖11(II)所示,在鏈輪旋轉規(guī)定量(30度)時,因多邊形運動而產生多邊形效應,從而中心距最大會變動長度a,在圖11(II)的狀態(tài)下,只要鏈條C的全長不伸長2a的長度,該鏈條C就不能移動。
但是,以往的輸送裝置,由于鏈輪齒部的圓弧和鏈條滾子之間不能完全約束,因此,常常會發(fā)生側隙,存在產生旋轉不均勻或傳動輸送距離的精度低的問題。
另外,由于在驅動側、從動側進行多邊形運動,因此產生多邊形效應(コ一ダルアクション),中心距發(fā)生變化,對此,雖然采用使用了彈簧等的緩沖機構等,來吸收鏈條本身的游隙、松弛部或在鏈輪齒部與鏈條滾子嚙合的部位的游隙等,但是,還存在不能獲得高旋轉精度的問題。
特別是,在齒數(shù)為6個的鏈輪的情況下,由于中心距的變動顯著,因此,不能提高鏈條的張力,也不適于精密輸送。
另外,以往的精密鏈條機構,雖然能提供不存在鏈條的精度或游隙問題的結構,但是,對于鏈輪來說,即使提高其齒部的加工精度,依然存在不能完全消除游隙的問題。
并且,為了盡可能地抑制中心距的變動,通過縮小鏈條節(jié)距、增加鏈輪的齒數(shù),將鏈條張力調小,但是,安裝在鏈條上的通用夾具類的限制卻變多,若增加齒數(shù),會帶來使裝置整體變大的問題。
發(fā)明內容
因此,本發(fā)明是為了解決上述以往技術中所存在的上述問題而提出的,提供一種經濟的輸送裝置,其能消除鏈條與鏈輪嚙合部的游隙,能夠無游隙地吸收中心距的變動,即使是小鏈輪,也能平穩(wěn)地旋轉,可提高鏈條的耐磨性,可抑制伸長等,可實現(xiàn)精密輸送,而且,結構簡單,耐久性優(yōu)良,適于大量生產。
本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的,進行了積極的研究,結果,提出了以如下所述的內容為要點結構的發(fā)明。
即,本發(fā)明(1)提供一種輸送裝置,包括通過驅動單元旋轉的鏈輪;配置在所希望的輸送路徑上的導向體;及卷裝在鏈輪與導向體上的鏈條,上述鏈輪包括旋轉基板;多個圓柱齒,其沿該旋轉基板的圓周方向等間隔配置,并大致呈圓柱狀,上述導向體具有隔開規(guī)定間隔配置的一對導向基板,上述鏈條具有多個連桿;以及將這些連桿彼此自由擺動地連接起來的連接銷,在上述連桿的輸送方向的兩端部分上,形成有可與圓柱齒的外周表面緊密接觸的彎曲凹面,利用鄰接設置的連桿的鄰接設置的一對彎曲凹面,構成可與圓柱齒卡定的卡止槽,隨著鄰接設置的連桿以連接銷為支點相互擺動,這些卡定槽可以變形,由此,在鏈輪的旋轉力傳遞位置,這些卡定槽可與圓柱齒的外周表面緊密接觸。
根據(jù)這種結構,在旋轉力傳遞位置,鏈輪的圓柱齒與鏈條的彎曲凹面可以無游隙地完全約束,而不會產生側隙,容易吸收中心距的變動而不產生游隙,不會產生旋轉不穩(wěn)定,可提高傳遞輸送距離的精度,能得到高旋轉精度,可進行精密的直線輸送。
進而,安裝到鏈條上的通用夾具類的限制少,并且可縮小鏈輪的結構,從而能夠緊湊地構成裝置整體。
另外,可構成能提高鏈條本身的耐磨性、抑制伸長等、而且結構簡單、耐久性優(yōu)良、適于大量生產且經濟的輸送裝置。
另外,本發(fā)明(2)提供一種輸送裝置,包括通過驅動單元旋轉的鏈輪;配置在所希望的輸送路徑上的導向體;以及卷裝在鏈輪與導向體上的鏈條,上述鏈輪包括隔開規(guī)定間隔配置的一對旋轉基板;以及多個圓柱齒,該圓柱齒介于上述一對旋轉基板之間,并且沿著圓周方向等間隔配設,上述導向體具有隔開規(guī)定間隔配置的一對導向基板,上述鏈條具有多個連桿;將這些連桿彼此自由擺動地連接起來的連接銷;以及分別可自由旋轉地安裝在這些連接銷的各自兩端部分的側輥,這些側輥構成為與導向體的導向基板的外周部分接觸的同時進行移動,在上述連桿的輸送方向的兩端部分上,形成有與圓柱齒的外周表面緊密接觸的彎曲凹面,利用鄰接設置的連桿的相鄰接的一對彎曲凹面,形成可與圓柱齒卡定的卡定槽,隨著鄰接設置的連桿以連接銷為支點相互擺動,這些卡定槽可以變形,由此,在鏈輪的旋轉力傳遞位置,這些卡定槽可以與圓柱齒的外周表面緊密接觸。
根據(jù)這種結構,在旋轉力傳遞位置,鏈輪的圓柱齒與鏈條的彎曲凹面,可以無游隙地完全約束,而不會產生側隙,并且容易吸收中心距的變動,而不產生游隙,不會產生旋轉不穩(wěn)定,可提高傳遞輸送距離的精度,能得到高旋轉精度,可進行精密的直線輸送。
進而,安裝到鏈條上的通用夾具類的限制少,從而可縮小鏈輪的結構,緊湊地構成裝置整體。
另外,可構成能提高鏈條本身的耐磨性、抑制伸長等、而且結構簡單、耐久性優(yōu)良、適于大量生產且經濟的輸送裝置。
特別是利用側輥,可以使鏈條平穩(wěn)地進行正確且高精度的移動。
在上述(1)~(2)所述的輸送裝置中,理想的是,在上述導向體的導向基板的外周部分,設置能夠吸收鏈條中心距變動的、用于調整中心距變動量的彎曲面。
根據(jù)這種結構,利用調整導向體的導向基板的中心距變動量的彎曲面,能可靠且平穩(wěn)地吸收鏈輪側的中心距的變動,從而可進行精密的直線輸送。即,鏈條能平穩(wěn)地進行正確且精度高的移動。
另外,理想的是,調整上述中心距變動量的彎曲面的長度,被設定為小于等于在輸送方向的側輥的1節(jié)距或2節(jié)距,上述彎曲面的兩端部分用圓弧面形成。
根據(jù)這種結構,從鏈條處于基準節(jié)圓上、側輥與導向基板的圓弧面接觸時(參照圖12)開始,通過使側輥與用于調整導向基板的中心距變動量的彎曲面接觸(參照圖13),能夠可靠且平穩(wěn)地吸收鏈輪旋轉過規(guī)定量時的中心距的變動,并且可進行精密的直線輸送。即,鏈條能夠平穩(wěn)地進行正確且高精度的移動。
另外,在上述(1)~(2)所述的輸送裝置中,理想的是,在連接上述鏈輪與上述導向體的輸送路徑上,配設引導鏈條的行走(走行)導軌,在該行走導軌與鏈條上設置導軌導向單元,構成鏈條可沿行走導軌移動的結構。
根據(jù)這種結構,利用行走導軌與導軌導向單元,鏈條能平穩(wěn)地進行更準確且精度更高的移動。
此外,上述導軌導向單元的構成是,(a)由設置在行走導軌上的導向槽,和設置在鏈條的連桿上的一對導向滾子構成,一對導向滾子與導向槽的左右側壁接觸的同時進行移動,并且鏈條也可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動;或者上述導軌導向單元的構成是,(b)由設置在行走導軌上的導向突條,和設置在鏈條的連桿上的一對導向滾子構成,一對導向滾子與導向突條的左右側壁接觸的同時進行移動,并且鏈條也可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動;或者上述導軌導向單元的構成是,(c)由設置在行走導軌上的一對導向滾子,和設置在鏈條的連桿上的一對導向突條構成,一對導向滾子與導向突條的側壁接觸,并且鏈條可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動。
上述導軌導向單元可具有利用(a)~(c)中的任意一種結構,從而使鏈條在行走導軌D上平穩(wěn)地進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動。
圖1是例示本發(fā)明的輸送裝置的局部省略主視圖。
圖2是例示本發(fā)明的輸送裝置的鏈輪部分的局部剖視(切欠)立體圖。
圖3是例示本發(fā)明的輸送裝置的鏈輪部分的局部剖視主視圖。
圖4是例示本發(fā)明的輸送裝置的鏈輪的主視圖。
圖5是例示本發(fā)明的輸送裝置的鏈輪部分的縱剖面?zhèn)纫晥D。
圖6是例示本發(fā)明的輸送裝置的導向板部分的主視圖。
圖7是例示本發(fā)明的輸送裝置的導向板部分的局部剖視側視圖。
圖8是例示本發(fā)明的輸送裝置的導軌導向單元的圖,(I)是局部主視圖,(II)局部剖視側視圖。
圖9是例示本發(fā)明輸送裝置的另一導軌導向單元的圖,(I)是局部主視圖,(II)局部剖視側視圖。
圖10是例示本發(fā)明輸送裝置的另一導軌導向單元的圖,(I)是局部主視圖,(II)局部剖視側視圖。
圖11是表示普通輸送裝置的中心距變動的說明圖,(I)示出了鏈條處于基準節(jié)圓上時的狀態(tài),(II)示出了鏈輪旋轉規(guī)定量、中心距變動時的狀態(tài)。
圖12示出了本發(fā)明輸送裝置的鏈輪、導向體及鏈條之間的關系,是鏈條處于基準節(jié)圓上時的示意圖。
圖13示出了本發(fā)明輸送裝置的鏈輪、導向體及鏈條之間的關系,是鏈輪從鏈條處于基準節(jié)圓上時開始旋轉規(guī)定量,側輥與中心距變動量調整彎曲面接觸時的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要是提供能夠進行不產生側隙的精密直線輸送的輸送裝置,例如,利用圖1所示的實施方式將該輸送裝置具體化,其特征在于,包括通過驅動單元旋轉的鏈輪A;配置在所希望的輸送路徑上的導向體B;卷裝在鏈輪A與導向體B上的鏈條C;行走導軌D,其為了引導該鏈條C,配設在連接鏈輪A與導向體B的輸送路徑上;以及導軌導向單元,其連接行走導軌D與鏈條C,使得鏈條C能夠沿著該行走導軌D移動。
另外,上述鏈輪A具有隔開規(guī)定間隔進行配置的一對旋轉基板2;以及多個圓柱齒3,其介于上述一對旋轉基板2之間,并配置成沿著圓周方向等間隔分布;上述導向體B具有隔開規(guī)定間隔進行配置的一對導向基板5;上述鏈條C具有多個連桿10;連接銷12,將這些連桿10自由擺動地連接起來;側輥13,分別安裝在該連接銷12的兩端部分,并能夠自由旋轉;側輥13與行走導軌D或導向體B的導向基板5的外周部分接觸的同時進行移動,在連桿10的輸送方向的兩端部分形成有與圓柱齒3的外周表面緊密接觸的彎曲凹面11,利用鄰接設置的連桿10的相鄰的一對彎曲凹面11,形成可與圓柱齒3卡定的卡定槽;隨著鄰接設置的連桿10以連接銷12為支點的相互擺動,這些卡定槽可產生變形,從而在鏈輪A的旋轉力傳遞位置上,這些卡定槽可與圓柱齒3的外周表面緊密接觸。
在本發(fā)明中,上述鏈輪A固定在驅動軸1(或者也可以將輸出軸作為驅動軸1)上,驅動軸1與例如適于精密間斷直線輸送的分度器或適于精密連續(xù)直線輸送的無側隙·驅動機構等驅動單元的輸出軸連接。
上述鏈輪A包括相互平行且隔開規(guī)定間隔配設的一對大致為厚壁的圓盤狀旋轉基板2;以及多個圓柱齒3,該圓柱齒3介于該一對旋轉基板2之間,并沿著圓周方向等間隔設置(參照圖2~圖5)。即,鏈輪A簡單、牢固且很容易實現(xiàn)輕量化,平衡性良好。
此外,鏈輪A也可以構成為在一塊旋轉基板2上呈懸臂狀安裝有圓柱齒3,這樣能夠進一步實現(xiàn)簡單化和輕量化。
圓柱齒3形成為呈大致圓柱狀(或者也可以做成圓筒狀,以實現(xiàn)輕量化等),并固定在旋轉基板2上(參照圖2~圖3)。
此外,如圖4、圖5所示,圓柱齒3可以構成為,在其兩端部突出設置有軸部(或者使軸部以自由旋轉的方式貫穿圓柱齒3),該軸部插入貫穿設置在旋轉基板2上的圓孔中并可自由旋轉,或者也可以采用其他具體的安裝單元。
上述導向體B由例如相互平行且隔開規(guī)定間隔配置的一對大致呈厚壁的舌片狀導向基板5構成(參照圖1、圖6~圖7)。另外,導向體B通過適當?shù)闹С袉卧С性谒M奈恢蒙?,并且,也可以通過適當?shù)闹С袉卧潭ㄒ粚蚧?。
再者,導向基板5構成為,在其外周部分,與兩根平行線的端部連接設置的大致半圓弧狀部分包括用于調整中央中心距變動量的彎曲面5a,和與用于調整該中心距變動量的彎曲面5a的兩端分別連續(xù)的圓弧面5b(參照圖12~圖13)。
并且,用于調整上述中心距變動量的彎曲面5a的長度設定為,小于等于在輸送方向的側輥13的1節(jié)距(在鏈輪A中圓柱齒3的個數(shù)除以2所得到的數(shù)字為奇數(shù)的情況下)或2節(jié)距(在鏈輪A中圓柱齒3的個數(shù)除以2所得到的數(shù)字為偶數(shù)的情況下),并且,將2個圓弧面5b設定成,使其位于比用同一半徑連接的假想圓弧線稍靠近中心的位置,這樣可吸收鏈輪A的旋轉所引起的中心距變動(參照圖12~圖13)。
即,鏈輪A在鏈條C處于基準節(jié)圓上、側輥13與導向基板5的圓弧面5b接觸時(圖12的狀態(tài))開始,旋轉規(guī)定量(例如30度)時,由于側輥13與導向基板5的用于調整中心距變動量的彎曲面5a接觸(這時,在鏈輪A及導向體B部分,側輥13位于輸送裝置的中心線上)(參照圖13),因此能可靠且平穩(wěn)地吸收此時的中心距變動。
上述鏈條C由以下幾個部件構成,例如多個大致呈塊狀的連桿10;多個連接銷12,將這些連桿10的端部連接在一起,且該連桿彼此之間能自由擺動;以及分別安裝在該連接銷12的兩端部分上并可自由旋轉的多個側輥13,并且該鏈條C以不松弛的方式卷裝在鏈輪A與導向體B上(參照圖1~圖3、圖5~圖10)。
上述連桿10構成為,例如,在輸送方向上較長并整體大致呈塊狀,在其輸送方向的一端部中央突出設置有大致為舌片狀的中央連接突片,在輸送方向的另一端部的左右分別突出設置有大致為舌片狀的左右連接突片,鄰接設置的連桿10的中央連接突片容納在左右連接突片之間,并且,連接銷12貫穿這些突片,從而鄰接設置的連桿10彼此可以自由擺動(參照圖2)。
此外,在連桿10的輸送方向的兩端部分(兩端角部)上,例如形成有彎曲凹面11,該彎曲凹面11構成為可與圓柱齒3的外周表面緊密接觸的圓柱圓周面的一部分,通過鄰接設置的連桿10的相鄰的一對彎曲凹面11,形成可與圓柱齒3卡定的卡定槽。
而且,隨著鄰接設置的連桿10以連接銷12為支點相互擺動,該卡定槽可發(fā)生變形(例如在大致呈半圓弧狀與大致呈半橢圓狀之間變化)。即,該卡定槽,在鏈輪A的旋轉力傳遞位置(在鏈輪A上,離開導向體B的一側),與圓柱齒3的外周表面緊密接觸,隨著其離開旋轉力傳遞位置,該卡定槽逐漸遠離圓柱齒3的外周表面(參照圖2~圖3)。
上述側輥13構成為,例如其外周面與導向體B的導向基板5的外周部分或行走導軌D接觸并移動,能夠使鏈條C在規(guī)定的輸送路徑上不松弛地正確且平穩(wěn)地移動(參照圖1、圖6、圖12~圖13)。
上述行走導軌D,例如如圖1所示,沿連接鏈輪A與導向體B的外切線配置,而且配置成使鏈條C不會因重力而下垂。
上述導軌導向單元構成為,例如如圖8所示,包括凹陷設置在行走導軌D的底壁部上的導向槽21;和設置在鏈條C的連桿10上的一對導向滾子14,一對導向滾子14與導向槽21的左右側壁接觸的同時進行移動,這樣鏈條C可以平穩(wěn)地進行移動,而不會在行走導軌D的寬度方向上產生晃動。
另外,上述導軌導向單元還可以構成為,例如如圖9所示,包括突出設置在行走導軌D的底壁部中央的導向突條22;和設置在鏈條C的連桿10上的一對導向滾子14,一對導向滾子14與導向突條22的左右側壁接觸的同時進行移動,這樣鏈條C可以平穩(wěn)地進行移動,而不會在行走導軌D的寬度方向上產生晃動。
并且,上述導軌導向單元也可以構成為,例如,如圖10所示,包括配設在行走導軌D的底壁部的大致中央部分上的一對導向滾子23;和設置在鏈條C的連桿10上的一對導向突條15,導向突條15的側壁以與一對導向滾子23接觸的方式形成,這樣鏈條C可以平穩(wěn)地進行移動,而不會在行走導軌D的寬度方向上產生晃動。
此外,在上述實施形式中,構成輸送系統(tǒng)的各構成部件的具體結構、形狀、尺寸、材質、配設位置、數(shù)量等并不限于上述圖示例,在實現(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內,可以適當?shù)剡M行設定和變更。
權利要求
1.一種輸送裝置,具有通過驅動單元旋轉的鏈輪;配置在所希望的輸送路徑上的導向體;及卷裝在鏈輪與導向體上的鏈條,其特征在于,所述鏈輪具有旋轉基板;以及多個圓柱齒,其沿著該旋轉基板的圓周方向等間隔地配設,并大致呈圓柱狀,所述導向體具有隔開規(guī)定間隔配置的一對導向基板,所述鏈條具有多個連桿;連接銷,將這些連桿彼此自由擺動地連接起來,在所述連桿的輸送方向的兩端部分,形成有與圓柱齒的外周表面緊密接觸的彎曲凹面,通過鄰接設置的連桿的相鄰的一對彎曲凹面,形成可與圓柱齒卡定的卡定槽,隨著鄰接設置的連桿以連接銷為支點相互擺動,這些卡定槽可發(fā)生變形,由此,在鏈輪的旋轉力傳遞位置,這些卡定槽與圓柱齒的外周表面緊密接觸。
2.一種輸送裝置,具有通過驅動單元旋轉的鏈輪;配置在所希望的輸送路徑上的導向體;及卷裝在鏈輪與導向體上的鏈條,其特征在于,所述鏈輪具有隔開規(guī)定間隔配置的一對旋轉基板;以及多個圓柱齒,該圓柱齒介于該一對旋轉基板之間,并沿著圓周方向等間隔配置,所述導向體具有隔開規(guī)定間隔配置的一對導向基板,所述鏈條具有多個連桿;連接銷,將這些連桿彼此自由擺動地連接起來;以及側輥,分別安裝在這些連接銷的兩端部分并可自由旋轉,這些側輥構成為,與導向體的導向基板的外周部分接觸的同時進行移動,在所述連桿的輸送方向的兩端部分,形成有與圓柱齒的外周表面緊密接觸的彎曲凹面,通過鄰接設置的連桿的相鄰的一對彎曲凹面,形成可與圓柱齒卡定的卡定槽,隨著鄰接設置的連桿以連接銷為支點相互擺動,這些卡定槽可發(fā)生變形,由此,在鏈輪的旋轉力傳遞位置,這些卡定槽與圓柱齒的外周表面緊密接觸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的輸送裝置,其特征在于,在所述導向體的導向基板的外周部分,設有吸收鏈條中心距變動的、用于調整中心距變動量的彎曲面。
4.根據(jù)權利要求3所述的輸送裝置,其特征在于,所述用于調整中心距變動量的彎曲面,其長度被設定成小于等于在輸送方向上的側輥的1節(jié)距或2節(jié)距,其兩端部分利用圓弧面來形成。
5.根據(jù)權利要求1~3中的任意一項所述的輸送裝置,其特征在于,在連接所述鏈輪與所述導向體的輸送路徑上,配設有引導鏈條的行走導軌,在該行走導軌與鏈條上設有導軌導向單元,構成鏈條可沿該行走導軌移動的結構。
6.根據(jù)權利要求5所述的輸送裝置,其特征在于,所述導軌導向單元由設置在行走導軌上的導向槽,和設置在鏈條的連桿上的一對導向滾子構成,一對導向滾子與導向槽的左右側壁接觸的同時進行移動,并且鏈條也可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動。
7.根據(jù)權利要求5所述的輸送裝置,其特征在于,所述導軌導向單元由設置在行走導軌上的導向突條,和設置在鏈條的連桿上的一對導向滾子構成,一對導向滾子與導向突條的左右側壁接觸的同時進行移動,并且鏈條也可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動。
8.根據(jù)權利要求5所述的輸送裝置,其特征在于,所述導軌導向單元由設置在行走導軌上的一對導向滾子,和設置在鏈條的連桿上的一對導向突條構成,一對導向滾子與導向突條的側壁接觸,并且鏈條也可以進行移動,而不會在行走導軌的寬度方向上產生晃動。
全文摘要
一種輸送裝置,具有通過驅動單元旋轉的鏈輪(A);配置在所希望的輸送路徑上的導向體(B);及卷裝在鏈輪(A)與導向體(B)上的鏈條(C)。鏈輪(A)具有旋轉基板(2)和多個圓柱齒(3),導向體(B)具有一對導向基板(5),鏈條(C)具有多個連桿(10)和連接銷(12),在連桿(10)的輸送方向的兩端部分,形成有與圓柱齒(3)的外周表面緊密接觸的彎曲凹面(11),利用相鄰的一對彎曲凹面(11),構成可與圓柱齒(3)卡定的卡定槽,隨著連桿(10)的相互擺動,這些卡定槽發(fā)生變形,在鏈輪(A)的旋轉力傳遞位置,這些卡定槽可與圓柱齒(3)的外周表面緊密接觸。根據(jù)這種結構,提供一種經濟的輸送裝置,該輸送裝置可實現(xiàn)無游隙的完全約束,不產生側隙或旋轉不穩(wěn)定,可吸收中心距的變動而不產生游隙,提高傳動輸送距離的精度,能得到高旋轉精度,進行精密的直線輸送,通用夾具類的限制少,可使結構緊湊,耐磨性優(yōu)良,能抑制伸長等,結構簡單,耐久性優(yōu)良,適于大量生產。
文檔編號B65G17/38GK1785767SQ20051009343
公開日2006年6月14日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權日2004年12月7日
發(fā)明者前田富男, 加藤福和 申請人:山久鏈條株式會社