專利名稱：外徑可變型滾筒及其傳送機(jī)裝置、移載裝置和移載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行搬運(yùn)物移送的移載裝置，它包括外徑可變型滾筒;將該外徑可變型滾筒安裝于軸部，用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)將物品搬運(yùn)的傳送機(jī)裝置;采用上述外徑可變型滾筒的傳送機(jī)裝置和配置于該傳送機(jī)裝置周邊上的其他諸如皮帶傳送機(jī)、鏈條傳送機(jī)或輥輪傳送機(jī)等的傳送機(jī)裝置。
在采用壓縮空氣等流體使外徑尺寸變化的外徑可變型滾筒(或滾子等)中，如《日本專利公開(kāi)公報(bào)》第20420/1991號(hào)和第259841～259843/1991號(hào)所公開(kāi)的滾筒(或滾子)，它們通過(guò)將壓縮空氣供給固定在回轉(zhuǎn)軸上的圓筒狀彈性體加壓室(包括多個(gè)加壓室組合)使上述圓筒狀彈性體膨脹，而使外徑發(fā)生變化。
此外，在進(jìn)行從一臺(tái)傳送機(jī)到另一臺(tái)傳送機(jī)的物品移送的移載裝置中，是通過(guò)采用空氣壓力和油壓缸體等傳動(dòng)裝置進(jìn)行的。
但是，上述以往的外徑可變型滾筒都是通過(guò)供給圓筒狀彈性體內(nèi)的流體的壓力使圓筒狀彈性體膨脹，而使圓筒狀彈性體的外徑尺寸發(fā)生變化的。
通常，在工廠集中管理時(shí)所供壓縮空氣的壓力處于從約4.5千克力/厘米2到8.5千克力/厘米2的范圍中，由于壓力幅值大，其結(jié)果，壓力偏差變得很大，且不穩(wěn)定。
上述以往的外徑可變型滾筒在圓筒狀彈性體膨脹時(shí)的外徑尺寸和通常狀態(tài)下外徑尺寸的變化率大的情況下(即膨脹率大的情況)，例如，圓筒狀彈性體即使為象橡膠構(gòu)件那樣柔軟的彈性體，若伴有超過(guò)50%彈性變形的膨脹率那樣重復(fù)二百萬(wàn)次以上的膨脹、收縮，由張力引起的疲勞損壞的可能性極高。此外，要廉價(jià)獲得能適應(yīng)這類(lèi)疲勞損壞的彈性材料極為困難。
由于搬運(yùn)物品的重負(fù)荷，在使用諸如約5.5千克力/厘米2以上的高壓壓縮空氣的高壓流體時(shí)，在上述以往的外徑可變型滾筒的圓筒狀彈性體膨脹時(shí)，圓周方向上的張力變得極大。采用橡膠構(gòu)件等彈性體材料其結(jié)構(gòu)和耐疲勞次數(shù)受到制約，能適應(yīng)上述那樣大的張力情況下，使用極為困難。
此外，上述以往的外徑可變型滾筒的外徑尺寸相對(duì)圓筒狀彈性體內(nèi)壓而發(fā)生變化。因此，為將膨脹時(shí)的外徑尺寸做成一定，有必要高精度地控制供給流體的壓力。其結(jié)果，外徑可變型滾筒的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜之外，還需要昂貴的高性能的壓力傳感器和壓力控制裝置。此外，由于搬運(yùn)物品的底面形狀是各種各樣的，也有銳角狀突起的金屬構(gòu)件。這類(lèi)金屬構(gòu)件的銳角狀突起若與由橡膠構(gòu)件制成的圓筒狀彈性體直接接觸，它在短期內(nèi)損壞的可能性很大。
采用缸體傳動(dòng)的移載裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也高，移換動(dòng)作需要較長(zhǎng)的時(shí)間。
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題并提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉的裝置。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的外徑可變型滾筒的縱向剖視圖;
圖2是圖1斷面線S1-S1方向的剖視圖;
圖3是將壓縮空氣供給圖1的外徑可變型滾筒狀態(tài)的縱向剖視圖;
圖4是圖3斷面線S2-S2方向的剖視圖;
圖5是構(gòu)成圖1所示外徑可變型滾筒的密封部件的縱向剖視圖;
圖6是構(gòu)成圖1所示外徑可變型滾筒的密封部件的俯視圖;
圖7是構(gòu)成圖1所示外徑可變型滾筒的滑動(dòng)件的正視圖;
圖8是構(gòu)成圖1所示外徑可變型滾筒的滑動(dòng)件的俯視圖;
圖9為采用本發(fā)明第一實(shí)施例的外徑可變型滾筒的移載裝置的俯視圖;
圖10是采用本發(fā)明第一實(shí)施例的外徑可變型滾筒的移載裝置正視圖;
圖11是采用本發(fā)明第一實(shí)施例的外徑可變型滾筒的另一個(gè)移載裝置的俯視圖;
圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例的外徑可變型滾筒的剖視圖;
圖13是圖12斷面線S3-S3方向的剖視圖;
圖14是構(gòu)成圖12所示的外徑可變型滾筒的滑動(dòng)件正視圖;
圖15是構(gòu)成圖12所示的外徑可變型滾筒的滑動(dòng)件俯視圖;
圖16是本發(fā)明第三實(shí)施例的外徑可變型滾筒的剖視圖;
圖17是本發(fā)明第四實(shí)施例的外徑可變型滾筒的剖視圖;
圖18是本發(fā)明第五實(shí)施例的外徑可變型滾筒的剖視圖。
以下，根據(jù)圖1至圖8對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的外徑可變型滾筒100進(jìn)行說(shuō)明。在圖1和圖2中，管子1由金屬構(gòu)件或環(huán)氧樹(shù)脂或FRP(玻璃纖維強(qiáng)化塑料)樹(shù)脂構(gòu)件等硬質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成。此外，在管子子1的側(cè)面還設(shè)有多個(gè)通孔12，在本實(shí)施例中，以90°為間隔設(shè)置有四個(gè)通孔12。
管子1是通過(guò)數(shù)控車(chē)床將金屬管連續(xù)加工而成，或是將上述樹(shù)脂構(gòu)件以注塑成型等方法制成。
通過(guò)密封構(gòu)件9(見(jiàn)圖5)的凸緣部9C由側(cè)板2、3從兩側(cè)將管子1夾持。以管子1和側(cè)板2、3構(gòu)成支承構(gòu)件。
側(cè)板2、3呈圓板狀，其端部的橫截面形狀大致呈コ字形。
上述側(cè)板2、3通常是將金屬板用壓力加工制成，也可以將FRP(玻璃纖維強(qiáng)化塑料)等樹(shù)脂構(gòu)件以成型加工制成。
配置在上述管子1軸心上的滾筒軸4和上述側(cè)板2、3以圓板狀橡膠密封件5、圓板狀密封件壓板6和螺栓8密閉連接成氣密狀態(tài)。
圖1的C部示出了長(zhǎng)方形反轉(zhuǎn)止動(dòng)板13的安裝狀態(tài)。在每個(gè)滾筒軸4的H形切削槽部分(略小于滾筒軸4的斷面形狀的部分，未圖示)中，垂直于圖1所示的紙面分別嵌入二個(gè)反轉(zhuǎn)止動(dòng)板13，共計(jì)四個(gè)，通過(guò)螺釘8，將其固定在圓板狀密封件壓板6和側(cè)板2、3上。
根據(jù)螺釘8的連結(jié)強(qiáng)度，從外周方向朝推壓方向看滾筒軸4，圓板狀橡膠密封件5能實(shí)現(xiàn)密封功能。因此，不需要對(duì)滾筒軸4的表面進(jìn)行精加工，即使像鋼材拉撥加工那樣的粗糙表面，也能保持充分的密封。
側(cè)板2、側(cè)板3和管子1靠密封構(gòu)件9的凸緣部9C、螺釘7和螺母14完全地密閉連結(jié)。
上述密封構(gòu)件9，如圖5所示，用諸如硅橡膠或丁基橡膠等橡膠構(gòu)件，或軟塑料構(gòu)件等彈性材料一體成型而成。一體成型的方法可以在澆鑄成型或注塑成型等加工方法中任選。
密封構(gòu)件9緊貼管子1的內(nèi)徑安裝。密封構(gòu)件9的形狀如圖5、圖6所示，由圓筒筒體部9D、設(shè)置于該圓筒筒體部9D的通孔9B、密閉該通孔9B內(nèi)側(cè)的隔板9A，在圓筒筒體部9D端部形成的凸緣部9C和環(huán)狀槽9E組成。對(duì)應(yīng)于管子1的通孔12設(shè)置有四個(gè)通孔9B，下述滑動(dòng)件10的支軸10A部分滑動(dòng)地嵌合其中。隔板9A密閉通孔9B的內(nèi)側(cè)，設(shè)有四個(gè)，形成突出于圓筒筒體部9D內(nèi)側(cè)的壺狀部。密封構(gòu)件9的凸緣部9C與側(cè)板2、3緊貼，管子1的端部緊貼于環(huán)狀槽9E中，以螺釘7和螺母14互相連結(jié)，制成以側(cè)板2、3和管子1構(gòu)成的密閉封口。
密封構(gòu)件9的隔板9A的形狀當(dāng)然可以做成波紋狀或多面體等任意形狀。
由圖1顯然可知，通過(guò)密封構(gòu)件9的隔板9A將供滑動(dòng)件10嵌合的管子1的通孔12密閉。
如圖7及圖8所示，滑動(dòng)件10由支軸10A、滾筒外周面部10B、突起部10C、槽10F和凹槽10D構(gòu)成。
滑動(dòng)件10采用FRP等樹(shù)脂材料成型加工成所需形狀。在需耐熱時(shí)，它以金屬材料構(gòu)成，采用模鑄或澆濤法等加工而成。
在支軸10A一端形成滾筒外周面的圓弧狀滾筒外周面部10B上夾有呈中心對(duì)稱配置的凹槽10D。
通過(guò)呈中心對(duì)稱地錯(cuò)開(kāi)一定距離配設(shè)上述圓弧狀部分，四個(gè)滑動(dòng)件10彼此沒(méi)有相互干擾，并且，在滾筒直徑擴(kuò)大狀態(tài)下，能形成連續(xù)的滾筒圓周面。
為了增加與物品接觸時(shí)的摩擦力，按每一規(guī)定間隔內(nèi)在外周面部10B上配設(shè)槽10F。當(dāng)然，以增加摩擦力或以與物品接觸時(shí)的緩沖效果為目的，在滾筒外周面部10B上覆上橡膠或安裝塑料和橡膠構(gòu)件，采用任何一種方法均可。
滾筒外周面部10B的配置形狀也可任意，除了中心對(duì)稱之外，例如大致呈Y字形配置，滾筒外周面連續(xù)地構(gòu)成也可以。
此外，滑動(dòng)件10的凹槽10D上還裝有橡膠環(huán)11。該橡膠環(huán)11同時(shí)將多個(gè)滑動(dòng)件10(在圖1的實(shí)施例中為四個(gè))向滾筒軸4的軸心擠壓，具有將滾筒外徑回復(fù)到最小狀態(tài)的功能。
關(guān)于使滑動(dòng)件10回復(fù)至原點(diǎn)的方法，可任意采用對(duì)上述隔板9A施加負(fù)壓的方法，或張?jiān)O(shè)拉力螺旋彈簧等方法來(lái)取代橡膠環(huán)11。
使滑動(dòng)件10動(dòng)作的高壓壓縮空氣，根據(jù)設(shè)定的定時(shí)信號(hào)，通過(guò)回轉(zhuǎn)型空氣接頭17(回轉(zhuǎn)式接頭)，并通過(guò)在軸心的盲孔15和通孔16，供給密封構(gòu)件9的圓筒筒體部9D。
通過(guò)供給高壓空氣，根據(jù)如圖3和圖4所示，隔板9A受擠壓，由壺狀變形為平板狀，并推壓滑動(dòng)件10的端部，將滑動(dòng)件10朝管子1外側(cè)推出。
滑動(dòng)件10的行程末端，如圖3所示，是在滑動(dòng)件10的突起部10C與側(cè)板2、3呈鉤形彎折的コ字狀凸緣部2A、3A的抵接處。
向管子1外側(cè)推出的滑動(dòng)件10，如圖3、圖4所示，形成大一圈所設(shè)定的外周面(外徑尺寸)。同時(shí)，張?jiān)O(shè)于滑動(dòng)件10的凹槽10D內(nèi)的橡膠環(huán)11當(dāng)然也擴(kuò)張。
通常，以往由橡膠構(gòu)件制成的圓筒狀彈性體的耐壓值約為2千克力/厘米2，抬起搬運(yùn)物的能力(允許載荷)小。
在本實(shí)施例中，為確保與以往氣缸等同等以上的搬運(yùn)能力，在隔板9A上加有5千克力/厘米2以上的高壓壓縮空氣。這時(shí)，由軟質(zhì)橡膠材料制成的上述隔板9A變形為平板狀，同時(shí)推壓至尖銳的邊緣部，或擠壓入微小的間隙。若用力反復(fù)地這樣擠壓入由金屬等構(gòu)成的硬質(zhì)構(gòu)件之間的微小間隙，隔板9A的柔軟表面一點(diǎn)點(diǎn)地剝離，終于使耐壓強(qiáng)度下降而破裂。
在本實(shí)施例中，為了防止在高壓流體下反復(fù)動(dòng)作的隔板9A的破裂或龜裂，如圖7所示，將支軸10A的端面邊緣部形狀做成呈球面的圓角部10E。
在氣壓動(dòng)作狀態(tài)下，如圖4的A部所示，用密封構(gòu)件9的圓筒筒體9D表面和支軸10A的圓角部10E擋住隔板9A的變形部分，使隔板9A的彎曲變形和剝離最小。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，隔板9A即使在工作氣壓達(dá)到5千克力/厘米2以上的情況下，仍可能達(dá)到二百萬(wàn)次以上的疲勞壽命。
如下所述，通過(guò)采用上述外徑可變型滾筒的搬運(yùn)方法，將物品從第一位置搬運(yùn)到第二位置后，推壓隔板9A的壓縮空氣通過(guò)滾筒軸4的壓縮空氣的供給孔排出。
隨著密封構(gòu)件9內(nèi)部的空氣壓力降低，通過(guò)橡膠環(huán)11的張力，將支軸10A壓入管子1內(nèi)側(cè)。如圖1、圖2所示，回復(fù)至滾筒外徑最小的狀態(tài)。其結(jié)果，滾筒外周面部10B的外周面的外徑尺寸縮小到比側(cè)板2、3的外徑尺寸還小。
下面對(duì)采用上述外徑可變型滾筒100構(gòu)成的傳送機(jī)裝置和移載裝置進(jìn)行說(shuō)明，這些裝置作為搬運(yùn)、分岔或匯集電視接收機(jī)和半導(dǎo)體基板等任何物品的手段很有效。
傳送機(jī)裝置由配置多根在軸部安裝有上述外徑可變型滾筒100的回轉(zhuǎn)軸構(gòu)成?；剞D(zhuǎn)軸通過(guò)皮帶或鏈條或齒輪連接由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
移載裝置是由配置有多根在軸部安裝有外徑可變型滾筒100的回轉(zhuǎn)軸的外徑可變型傳送機(jī)裝置和并設(shè)在其近旁的普通傳送機(jī)裝置構(gòu)成。普通傳送機(jī)裝置為普通皮帶傳送機(jī)、鏈條傳送機(jī)機(jī)輥輪傳送機(jī)等。在下邊移載裝置的實(shí)施例中，在普通傳送機(jī)裝置內(nèi)側(cè)空間里設(shè)有外徑可變型傳送機(jī)裝置。規(guī)定的壓縮空氣通過(guò)各回轉(zhuǎn)軸供給外徑可變型滾筒100。由于外徑可變型滾筒的外徑尺寸由此變大，位于內(nèi)側(cè)的外徑可變型傳送機(jī)裝置的高度變得比與其并設(shè)的普通傳送機(jī)裝置高，將載置于普通傳送機(jī)裝置上的物品頂起，因此，物品就移載到外徑可變型傳送機(jī)裝置上。物品的搬運(yùn)路徑分岔到由外徑可變型傳送機(jī)裝置構(gòu)成的路徑上，以移送物品。物品移送完成后，排出內(nèi)部的壓縮空氣，外徑可變型滾筒的外徑尺寸變小，外徑可變型傳送機(jī)裝置變得比普通的傳送機(jī)裝置低，普通的傳送機(jī)裝置則等待搬運(yùn)來(lái)的下一個(gè)物品。
用圖9、圖10對(duì)采用外徑可變型滾筒100的移載裝置的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
移載裝置200由普通的搬運(yùn)傳送機(jī)裝置和配置有多根在軸的兩端裝有外徑可變型滾筒100的回轉(zhuǎn)軸的外徑可變型傳送機(jī)裝置構(gòu)成，進(jìn)行物品移送和搬運(yùn)路徑的分岔。
在圖9所示裝置的情況下，中間夾有多根(圖中為三根)在軸部安裝有外徑可變型滾筒100的回轉(zhuǎn)軸，在兩側(cè)配設(shè)兩根普通的傳送皮帶37。
傳送皮帶37的行進(jìn)方向和外徑可變型滾筒100的旋轉(zhuǎn)方向垂直相交。
驅(qū)動(dòng)外徑可變型滾筒100旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力靠皮帶、皮帶輪或鏈輪、鏈條等手段傳遞。
通過(guò)安裝于機(jī)架36上的軸承(未圖示)支承皮帶輪39、40，通過(guò)該皮帶輪39、40驅(qū)動(dòng)普通傳送皮帶37。
皮帶輪39和鏈輪41固定在回轉(zhuǎn)軸20上。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)鏈輪19、鏈條18傳遞到鏈輪41上(見(jiàn)圖10)。
在各回轉(zhuǎn)軸28、22和29的兩端部分別裝有兩個(gè)外徑可變型滾筒100，通過(guò)軸承23支承。
在初始狀態(tài)，即在排出壓縮空氣、滾筒外周面10B收縮的狀態(tài)下，外徑可變型滾筒100的外徑，即物品搬運(yùn)面的高度比傳送皮帶37的上表面低(圖10中的尺寸H2)，而在工作狀態(tài)，即供給壓縮空氣、滾筒外周面10B擴(kuò)大的狀態(tài)下，則比傳送皮帶37的上表面高(圖10中的尺寸H1)。
在圖9及圖10所示的移載裝置200的情況下，回轉(zhuǎn)軸22、28和29平行配置。
馬達(dá)27的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)鏈輪24、26和鏈條25的連接傳遞到回轉(zhuǎn)軸22上。
回轉(zhuǎn)軸22的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)鏈輪30、32和鏈條31的連接傳遞到回轉(zhuǎn)軸28、29上。
下面對(duì)物品的移載動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)從箭頭Y方向承接物品，朝沿X方向移載(分岔)的情況進(jìn)行描述。首先，將壓縮空氣供給回轉(zhuǎn)軸22、28和29，由于外徑可變型滾筒100的外徑變大，變得比傳送皮帶37高。因此，物品就通過(guò)外徑可變型滾筒100傳送。這就是說(shuō)，外徑可變型滾筒100在高度H1上，邊旋轉(zhuǎn)邊將物品從箭頭Y方向?qū)搿?br> 導(dǎo)入物品后(物品到達(dá)第一位置后)，外經(jīng)可變型滾筒100停轉(zhuǎn)，排出內(nèi)部的壓縮空氣并變到高度H2。由于高度H2比傳送皮帶37低，所以，物品載放于傳送皮帶37上沿X方向(第二位置方向)傳送。
相反，在從箭頭X方向朝沿箭頭Y方向移動(dòng)物品時(shí)，外徑可變型滾筒100在最初的高度H2處待機(jī)。
物品通過(guò)傳送皮帶37到達(dá)外徑可變型滾筒100上(第一位置)時(shí)，外徑可變型滾筒100的外徑尺寸變化至高度H1，將物品從傳送皮帶37的上表面頂起，然后，驅(qū)動(dòng)外徑可變型滾筒旋轉(zhuǎn)沿箭頭Y方向(第二位置方向)移載。
這樣，移載裝置200可沿傳送機(jī)的行進(jìn)方向及其垂直方向移載物品，并能可逆地移載。
以往的裝置均采用空氣氣缸等方法使皮帶傳送機(jī)、輥輪傳送機(jī)或鏈條傳送機(jī)等的傳送裝置整體上升來(lái)改變物品的傳送方向，與其相比，本實(shí)施例的移載裝置200能做到構(gòu)造極為簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。
而且，由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，也提高了設(shè)備的可靠性。
此外，相對(duì)以往的皮帶傳送機(jī)和鏈條傳送機(jī)較慢的上限約20米/分鐘的傳送速度，本實(shí)施例可達(dá)到80～90米/分鐘的高速。
當(dāng)然也可以將采用上述外徑可變型滾筒的傳送機(jī)裝置作為不需要移載的普通物品的搬運(yùn)傳送機(jī)裝置。
下面，圖11示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的移載裝置300，它改變了上述外徑可變型滾筒100的數(shù)目和回轉(zhuǎn)軸的配置。
在該移載裝置中，從箭頭Y方向承接物品，將其沿呈一定角度的A方向移載，或者也可以反方向移載。
移載裝置300大致由三個(gè)傳送裝置組成，即由普通傳送皮帶37A、由多根安裝有外徑可變型滾筒100的回轉(zhuǎn)軸組成的外徑可變型傳送機(jī)裝置和輥輪傳送機(jī)42組成。
詳細(xì)地說(shuō)，將外徑可變型滾筒100，共計(jì)13個(gè)，以從左向右分別為3、4、6個(gè)的順序排列成3列，配置成第一傳送機(jī)裝置，接著，在上述第一傳送機(jī)裝置的兩旁配設(shè)由兩根皮帶傳送機(jī)37A構(gòu)成的第二傳送機(jī)裝置，進(jìn)而與上述第二傳送機(jī)裝置相交成一定角度地配設(shè)輥輪傳送機(jī)42，作為第三傳送機(jī)裝置。
為了在配設(shè)于成一定角度的箭頭A方向上的輥輪傳送機(jī)42上傳送物品，或從輥輪傳送機(jī)42上反向傳送物品，使13個(gè)外徑可變型滾筒100的設(shè)置角度呈圓弧狀慢慢地扭轉(zhuǎn)變化。
驅(qū)動(dòng)軸22A、28A和29A將動(dòng)力通過(guò)皮帶輪34、35和張?jiān)O(shè)于該兩皮帶輪之間的助動(dòng)皮帶(未圖示)傳遞到外徑可變型滾筒100。此外，外徑可變型滾筒100一個(gè)個(gè)安裝于各回轉(zhuǎn)軸上，由軸承裝置從兩側(cè)將其支承。
當(dāng)然，上述助動(dòng)皮帶除了圓形皮帶和同步皮帶之外還可采用任何傳動(dòng)裝置。
如上所述，采用本發(fā)明的外徑可變型滾筒的物品移載裝置200、300通過(guò)供給壓縮空氣，可在瞬時(shí)頂起搬運(yùn)物，改變傳送方向，可進(jìn)行高速分岔或匯集。
以下用圖12至圖15說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例的外徑可變型滾筒400。
第二實(shí)施例的外徑可變型滾筒400與在第一實(shí)施例中所述的外徑可變型滾筒100相比，其結(jié)構(gòu)中不采用有隔板的密封構(gòu)件9。
這就是說(shuō)，其結(jié)構(gòu)是這樣的，它包括在側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔并配有與該通孔相連通的流體供給孔的支承構(gòu)件和可與上述各通孔滑動(dòng)嵌合、形成滾筒外周面的滑動(dòng)件，由供給上述流體供給孔的流體將上述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
此外，將滑動(dòng)件和嵌合該滑動(dòng)件的軸承孔的間隙余量(間隙尺寸)做成數(shù)十微米，通過(guò)表面精加工至H7f6(JIS標(biāo)準(zhǔn))的嵌合狀態(tài)，將外徑可變型滾筒的結(jié)構(gòu)做得緊湊，使外形尺寸小型化。
圖12示出了將外徑可變型滾筒400安裝在中空軸121上狀態(tài)的剖視圖。
圖13是圖12斷面線S3-S3方向的剖視圖，表示將空氣供給中空軸121后滾筒外徑擴(kuò)大的狀態(tài)。
圖14表示滑動(dòng)件124的正視圖，圖15表示滑動(dòng)件124的俯視圖。
首先，請(qǐng)看軸心設(shè)有供給流體(例如空氣)用的中空部132的中空軸121。該中空軸121的一端用塞頭129封口，其另一端連接有回轉(zhuǎn)型空氣管接頭(回轉(zhuǎn)式接頭)130，將一定壓力的空氣供給中空部132。此外，上述中空軸121由以一定間距配設(shè)的軸承131從兩端支承。
中空軸121的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、皮帶輪和皮帶裝置或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、鏈輪和鏈條裝置或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和齒輪連接等裝置實(shí)施(任何一種均未圖示)。
此外，上述中空軸121在靠近上述軸承131的兩處，分別在其側(cè)面的四處每隔90°地配設(shè)四個(gè)通孔122，共計(jì)八個(gè)。
在中空軸121上安裝固定有支承下述滑動(dòng)件124的支承構(gòu)件123。圖12中示出了安裝有兩個(gè)的狀態(tài)。
支承構(gòu)件123呈放射狀地配設(shè)有通孔128，使之與通孔122相連通。
此外，滑動(dòng)件124滑動(dòng)嵌合于支承構(gòu)件123的通孔128中。在圖12的實(shí)施例中，四個(gè)滑動(dòng)件124嵌合于一個(gè)支承構(gòu)件123中。
滑動(dòng)件124和第一實(shí)施例中的情況一樣，如圖14所示，由支軸124A和滾筒外周面部124B構(gòu)成。
支軸124A相對(duì)通孔128，以有一定間隙的H7f6的配合狀態(tài)與其嵌合。其外周部上有1～2處配設(shè)O形環(huán)125(圖12中為一個(gè))，可防止空氣泄漏和防塵。圖12中示出了O形環(huán)125，而在圖13中則省略了其圖示。
當(dāng)然，支軸124A的表面精加工要通過(guò)車(chē)床加工或磨削加工等方法光滑地精加工成鏡面狀態(tài)或近似鏡面狀態(tài)。
但是，在滑動(dòng)件124以樹(shù)脂成型時(shí)，可以不要提高成型模具的表面光潔度的表面精加工。
圖15中，滾筒外周面部124B將凹槽124C夾在中央，并呈中心對(duì)稱地配置有形成一定角度的滾筒圓周面(滾筒外徑)的圓弧狀部分。
通過(guò)呈中心對(duì)稱地交錯(cuò)配置上述圓弧狀部分，防止了四個(gè)滑動(dòng)件124的相互干擾，并在滾筒外徑擴(kuò)大狀態(tài)下，也能形成連續(xù)的滾筒圓周面。
至于滾筒圓周面的表面形狀可任意設(shè)定?？梢匀鐖D13、圖14所示做成光滑的，也可以如圖7、圖8所示呈筋狀，以一定間隔大致上全部配設(shè)橫截面形狀為U字形或V字形的淺槽10F。
當(dāng)然，槽10F呈相互交錯(cuò)的滾花狀也可以。
此外，滾筒外周面部的橫截面形狀也是任意的，除了如圖12所示的大致呈コ形的凹槽124C之外，可根據(jù)需要設(shè)定V字形，U字形和球面形等。
在凹槽124C中呈環(huán)狀地張?jiān)O(shè)相當(dāng)于第一實(shí)施例中的橡膠環(huán)11的環(huán)狀拉力螺旋彈簧126。
環(huán)狀拉力螺旋彈簧126的作用如第一實(shí)施例中所說(shuō)明的，在空氣壓力不起作用時(shí)，起到將滑動(dòng)件124回復(fù)到初始狀態(tài)位置，即滾筒的外徑尺寸為原來(lái)的小直徑尺寸的狀態(tài)。
支承構(gòu)件123的兩側(cè)分別配設(shè)有側(cè)板127。側(cè)板127限定了上述滑動(dòng)件124的行程末端，并防止滑動(dòng)件124以支軸為中心旋轉(zhuǎn)。
這就是說(shuō)，在將一定壓力的空氣供給通孔128內(nèi)時(shí)，側(cè)板127限定了滑動(dòng)件124形成的滾筒外周面的最大外徑，并防止滑動(dòng)件124從通孔128脫落。
上述結(jié)構(gòu)的外徑可變型滾筒400靠通過(guò)上述回轉(zhuǎn)型空氣管接頭(回轉(zhuǎn)式接頭)130供給的空氣將滾筒外徑擴(kuò)大。
相反，通過(guò)排出空氣，將滾筒外徑縮小至最初的尺寸。這時(shí)，滑動(dòng)件124對(duì)空氣的反應(yīng)速度為數(shù)十毫秒～數(shù)百毫秒，極為迅速。
當(dāng)然，也可以同時(shí)使用控制空氣流入/排出速度的調(diào)整器。
此外，圖12中，以雙點(diǎn)劃線表示的滑動(dòng)件的位置是表示根據(jù)空氣動(dòng)作，滾筒外徑擴(kuò)大的狀態(tài)。
在上述實(shí)施例中，圖12中表示相對(duì)中空軸121配設(shè)兩個(gè)外徑可變型滾筒400的情況，當(dāng)然也可以任意設(shè)定外徑可變型滾筒400的設(shè)置數(shù)量和安裝位置。
此外，支承構(gòu)件123、側(cè)板127和中空軸121的形狀和組裝結(jié)構(gòu)也可以任意。
圖16所示第三實(shí)施例的外徑可變型滾筒500其結(jié)構(gòu)是這樣的將把圖12中的支承構(gòu)件和側(cè)板做成一體的構(gòu)件作為滑動(dòng)件的支承構(gòu)件173，并以擋塊177限定滑動(dòng)件124的行程末端。
圖17所示第四實(shí)施例的外徑可變型滾筒600其結(jié)構(gòu)是將圖12中的兩個(gè)支承構(gòu)件做成一體。圖18所示第五實(shí)施例的外徑可變型滾筒700其結(jié)構(gòu)是將圖17的支承構(gòu)件和兩個(gè)側(cè)板做成一體。
此外，在圖16中，也可以用使銷(xiāo)釘?shù)韧簧斐鲋С袠?gòu)件173的結(jié)構(gòu)來(lái)取代限定滑動(dòng)件124運(yùn)動(dòng)的擋塊177(未圖示)，作為第六實(shí)施例。
這就是說(shuō)，這類(lèi)外徑可變型滾筒可以任意構(gòu)成，即它是由在側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔并配設(shè)有與這些通孔相連通的流體供給孔的支承構(gòu)件和與上述各通孔可滑動(dòng)嵌合、形成滾筒外周面的滑動(dòng)件構(gòu)成。通過(guò)供給上述流體供給孔的流體將上述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
此外，上述本體圓板、側(cè)板、中空軸或?qū)⑺鼈円惑w化構(gòu)成的支承構(gòu)件的構(gòu)成材料和加工方法也可任意，將聚苯乙烯樹(shù)脂材料(PS)、環(huán)氧樹(shù)脂材料和FRP等以樹(shù)脂成型構(gòu)成也可以。
對(duì)采用第二、三、四和五實(shí)施例中所述的外徑可變型滾筒400、500、600和700構(gòu)成的傳送機(jī)裝置和移載裝置的說(shuō)明省略，這是由于若和第一實(shí)施例中說(shuō)明的外徑可變型滾筒100互換，可以同樣地構(gòu)成。
本發(fā)明通過(guò)上述結(jié)構(gòu)的滾筒使采用滾筒的傳送機(jī)裝置和移載裝置的結(jié)構(gòu)變得極為簡(jiǎn)單。
此外，過(guò)大的張力對(duì)構(gòu)成外徑可變型滾筒的隔板不起作用。
在隔板從壺狀變形為平板狀時(shí)，只發(fā)生微小的壓縮和極少的彎曲變形。
因此，對(duì)于超過(guò)二百萬(wàn)次的重復(fù)動(dòng)作和5千克力/厘米2以上的壓縮空氣等，也不發(fā)生疲勞損壞。
此外，由于通過(guò)側(cè)板限制了滑動(dòng)件的可動(dòng)范圍，因此，滑動(dòng)件形成的最大滾筒外徑尺寸通常是一定的，而與加載在隔板上的流體壓力的大小無(wú)關(guān)。
由于與搬運(yùn)物的底面接觸的是滑動(dòng)件的頭部，由彈性材料構(gòu)成的隔板不直接與搬運(yùn)物接觸，因此，不會(huì)因搬運(yùn)物底面堅(jiān)硬的突起等而發(fā)生剝離或缺損。
本發(fā)明的外徑可變型滾筒無(wú)需精密機(jī)械加工的零件，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在采用5千克力/厘米2～8千克力/厘米2的壓力偏差大的高壓流體時(shí)，也可穩(wěn)定地在瞬時(shí)改變滾筒外周尺寸(外徑尺寸)。此外，大幅度提高了疲帶壽命和可靠性。
此外，在不采用隔板的結(jié)構(gòu)中，外形尺寸更小型化，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
在采用本發(fā)明的外徑可變型滾筒的物品傳送機(jī)裝置和移載裝置中，有以下諸多效果可以使制造成本大幅度降低，進(jìn)一步極小型化且重量輕，使搬運(yùn)設(shè)備中的高速分岔或匯集成為可能，擴(kuò)大了使用范圍。
權(quán)利要求
1.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，在其側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔，并配設(shè)相對(duì)所述通孔配置有隔板的支承構(gòu)件和與所述各通孔可滑動(dòng)嵌合、形成滾筒外周面的滑動(dòng)件，由供給所述支承構(gòu)件的流體，通過(guò)所述隔板可將所述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的外徑可變型滾筒，其特征在于，所述滑動(dòng)件具有成一定角度的形成滾筒外周面的圓弧部分和與所述通孔嵌合的支軸。
3.如權(quán)利要求1所述的外徑可變型滾筒，其特征在于，在所述滾筒外周面上配置橡膠構(gòu)件或塑料構(gòu)件中的任何一種構(gòu)件。
4.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，在圓筒面上穿設(shè)多個(gè)通孔的管子內(nèi)側(cè)，嵌合有與所述各通孔相對(duì)應(yīng)地配置有隔板的缸體構(gòu)件，此外，構(gòu)成滾筒外周面的滑動(dòng)件與所述各通孔可滑動(dòng)地相嵌合，通過(guò)在所述管子的端面?zhèn)扰渲玫膫?cè)板將所述缸體構(gòu)件和所述管子連接成密閉狀態(tài)，流體通過(guò)所述隔板將所述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
5.一種傳送機(jī)裝置，其特征在于，具有多個(gè)將如權(quán)利要求1所述的外徑可變型滾筒安裝在兩軸部而成的回轉(zhuǎn)軸裝置。
6.一種物品的移載裝置，其特征在于，具備有多個(gè)將如權(quán)利要求1所述的滾筒安裝在軸部而成的回轉(zhuǎn)軸裝置和配置于所述回轉(zhuǎn)軸裝置近旁的傳送機(jī)裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的物品移載裝置，其特征在于，將配置于所述回轉(zhuǎn)軸裝置近旁的傳送機(jī)裝置作為皮帶傳送機(jī)、鏈條傳送機(jī)或輥輪傳送機(jī)中任何一個(gè)以上的裝置。
8.一種物品移載裝置，其特征在于，兩側(cè)配設(shè)有兩個(gè)搬運(yùn)傳送機(jī)，中間夾有多根將外徑可變型滾筒安裝于軸部的回轉(zhuǎn)軸裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的物品移載裝置，其特征在于，使所述搬運(yùn)傳送機(jī)的行進(jìn)方向與所述外徑可變型滾筒的旋轉(zhuǎn)方向交叉。
10.一種物品移載裝置，其特征在于，兩側(cè)配設(shè)有兩個(gè)搬運(yùn)傳送機(jī)，中間夾有多根將外徑可變型滾筒安裝于軸部而成的回轉(zhuǎn)軸裝置，并與所述搬運(yùn)傳送機(jī)交叉一定角度地配設(shè)第三傳送機(jī)裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的物品移載裝置，其特征在于，將所述第三傳送機(jī)裝置作為輥輪傳送機(jī)。
12.如權(quán)利要求9所述的物品移載裝置，其特征在于，至少使一個(gè)以上的所述各外徑可變型滾筒的設(shè)置角度發(fā)生變化。
13.一種物品的移載方法，其特征在于，用搬運(yùn)傳送機(jī)將物品傳送至第一位置后，將流體供給多個(gè)將外徑可變型滾筒安裝于軸部而成的回轉(zhuǎn)軸裝置，并將所述物品從所述搬運(yùn)傳送機(jī)頂起，傳送至第二位置。
14.一種物品的移載方法，其特征在于，通過(guò)多個(gè)將外徑可變型滾筒安裝于軸部的回轉(zhuǎn)軸裝置，將物品傳送至第一位置后，將流體從所述外徑可變型滾筒中排出，并使所述物品下降，通過(guò)別的用途的搬運(yùn)傳送機(jī)將所述物品傳送至第二位置。
15.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，它包括在側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔并配備有與該通孔連通的流體供給孔的支承構(gòu)件和與所述各通孔可滑動(dòng)嵌合、形成滾筒外周面的滑動(dòng)件，通過(guò)供給所述流體供給孔的流體將所述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
16.一種傳送機(jī)裝置，其特征在于，具有多根安裝有如權(quán)利要求15所述的外徑可變型滾筒的回轉(zhuǎn)軸裝置。
17.一種物品移載裝置，其特征在于，具備有多根安裝有如權(quán)利要求15所述的外徑可變型滾筒的回轉(zhuǎn)軸裝置和配置于該回轉(zhuǎn)軸裝置近旁的傳送機(jī)裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的物品移載裝置，其特征在于，將配置于所述回轉(zhuǎn)軸裝置近旁的傳送機(jī)裝置作為皮帶傳送機(jī)、鏈條傳送機(jī)或輥輪傳送機(jī)中的任何一種以上的裝置。
19.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，它包括在側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔，并配置有與該通孔相連通的流體供給孔的支承構(gòu)件，與所述各通孔可滑動(dòng)地嵌合、并形成滾筒外周面的滑動(dòng)件和限定該滑動(dòng)件移動(dòng)范圍的構(gòu)件，通過(guò)供給所述流體供給孔的流體將所述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
20.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，它包括在側(cè)面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔，并配置有與該通孔相連通的流體供給孔的本體圓板，與所述各通孔可滑動(dòng)地嵌合、形成滾筒外周面的滑動(dòng)件和限定該滑動(dòng)件移動(dòng)范圍的構(gòu)件，通過(guò)供給所述流體供給孔的流體將滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
21.一種外徑可變型滾筒，其特征在于，它包括在圓筒表面呈放射狀配設(shè)多個(gè)通孔而成的中空軸，與所述各通孔相連通的可滑動(dòng)嵌合、并形成滾筒外周面的滑動(dòng)件和限定該滑動(dòng)件移動(dòng)范圍的構(gòu)件，通給供給所述中空軸的流體，將所述滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。
全文摘要
一種不受壓縮空氣的壓力變化的影響，結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單的疲勞壽命長(zhǎng)的外徑可變型傳送滾筒和采用該滾筒的移載裝置。在圓筒表面配設(shè)四個(gè)通孔的管子內(nèi)側(cè)，嵌著配置有與各通孔對(duì)應(yīng)的隔板的密封構(gòu)件，形成滾筒外周面的滑動(dòng)件與各通孔可滑動(dòng)地配合，壓縮空氣通過(guò)隔板將滑動(dòng)件朝滾筒外徑尺寸擴(kuò)大的方向推壓移動(dòng)。若排出壓縮空氣，則滾筒外徑尺寸收縮，回復(fù)成初始狀態(tài)。
文檔編號(hào)B65G13/06GK1096492SQ94104369
公開(kāi)日1994年12月21日 申請(qǐng)日期1994年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月21日
發(fā)明者松田裕, 志水薰 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社