分支装置
阅读：1033发布：2020-06-22
专利汇可以提供分支装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供减少分支装置中输送带的蜿蜒行进且维持分支时的输送物的 姿态 等的、能够实现良好的分支输送状态的分支装置。本发明所涉及的分支装置具备：一对端部带轮，它们能够以共用的轴线为中心且沿彼此相反的方向进行转动；环形的输送带，其架设于所述端部带轮间；以及一对中间自由辊，它们配置于端部带轮间，且将输送带折返为使输送带的行进方向相对于端部带轮各自的旋 转轴 线成为直 角 ，中间自由辊的轴线与、作为一对端部带轮的转动中心的共用的轴线之间的距离被设定为，使得输送带的延伸角度与输送带的卷绕角度大致相等。并且，环形的输送带的侧表面的 摩擦系数 等于或者大于内侧表面的摩擦系数。，下面是分支装置专利的具体信息内容。
1.一种分支装置，其特征在于，具备：
一对端部带轮，它们能够以共用的轴线为中心沿彼此相反的方向进行转动；
环形的输送带，其架设于所述端部带轮间；以及
一对中间自由辊，它们配置于所述端部带轮间，且将所述输送带折返为使所述输送带的行进方向相对于所述端部带轮各自的旋转轴线成为直角，
所述中间自由辊的轴线与作为所述一对端部带轮的转动中心的共用的轴线之间的距离被设定为，使得所述输送带的延伸角度与所述输送带的卷绕角度大致相等。
2.根据权利要求1所述的分支装置，其特征在于，在将加上输送带厚度的一半而得的中间辊的半径设为R、且将圆周率设为π的情况下，所述中间自由辊的轴线与作为所述端部带轮的转动中心的共用的轴线之间的距离大致为πR/2。
3.根据权利要求1所述的分支装置，其特征在于，所述中间自由辊为具有摩擦减少机构的辊。
4.根据权利要求1所述的分支装置，其特征在于，所述环形的输送带的外侧表面的摩擦系数等于或者大于内侧表面的摩擦系数。
分支装置
技术领域
背景技术
[0002] 作为以往公知的水平方向的分支装置，例如有专利文献1所记载的装置。如图7(相当于专利文献1的图1)以及图8(相当于专利文献1的图2)所示，该专利文献1公开了一种分支装置的技术思想，该分支装置具有：环形输送带，其形成将输送物区分开的输送传送带部；驱动带轮，其驱动卷绕起来的环形输送带；两个折返构件，其以输送传送带部位于上表面的方式而在输送物的输送方向上的输送传送带部的上游侧使卷绕于驱动带轮的环形输送带折返；尾部带轮，其被经两个折返构件折返后的环形输送带卷绕；主支承框，其供驱动带轮可旋转地进行安装；副支承框，其供尾部带轮可旋转地进行安装；以及切换机构，其使主支承框和副支承框沿相反方向转动规定量，并对输送传送带部中的输送物的输送方向进行切换。
[0003] 根据该分支装置，能够实现高速且可靠的分支装置，但是无法针对环形输送带的蜿蜒行进而抑制其发生，因此需要在环形输送带的宽度方向的两端部遍及整个长度地设置壁厚缘部、或设置追加的滚轮。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本特开2009-29620号公报
发明内容
[0007] 发明所要解决的问题
[0008] 然而，上述专利文献1所公开的蜿蜒行进防止机构具有在装置复杂、构件费高昂的基础上其效果有限等问题。
[0009] 另外，分支时的切换机构的动作速度越快，则切换中的输送物越会受到来自切换机构的转动中心的离心力的作用，输送物越会在输送带上滑动，从而发生斜移等装载姿态变差、分支时机的偏差，进一步地还有因此而引起分支错误的情况。
[0010] 因此，本发明的目的在于，提供减少分支装置中的输送带的蜿蜒行进且维持分支时的输送物的姿态等的、能够实现良好的分支输送状态的分支装置。
[0011] 用于解决问题的方法
[0012] 为了解决上述问题，根据本发明的一个方式的分支装置，其特征在于，所述分支装置具备：一对端部带轮，它们能够以共用的轴线为中心且沿彼此相反的方向进行转动；环形的输送带，其架设于所述端部带轮间；以及一对中间自由辊，它们配置于端部带轮间，且将输送带折返以使输送带的行进方向相对于端部带轮各自的旋转轴线成为直角，中间自由辊的轴线与、作为一对端部带轮的转动中心的共用的轴线之间的距离被设定为，使得输送带的延伸角度与输送带的卷绕角度大致相等。
[0013] 具体而言，其特征在于，在将加上输送带厚度的一半而得的中间辊的半径设为R、且将圆周率设为π的情况下，所述距离大致为πR/2。
[0014] 这样一来，由于输送带的延伸角和卷绕角一致，因此能够使输送带的行进稳定，并减少蜿蜒行进、位置偏移的发生。
[0016] 另外，在上述构成所涉及的分支装置的基础上，还可以是，其特征在于，中间自由辊为具有摩擦减少机构的辊。
[0017] 作为该中间自由辊，优选为将多个全方向滚轮、通称全向轮同轴地进行排列而构成的辊。全方向滚轮具备两个滚轮构成体，各滚轮构成体包括圆板状的辊框架、和安装于辊框架的外周的多个酒桶状辊。在该情况下，摩擦减少机构为所述酒桶状辊。另外，将多个全方向滚轮旋转自如地安装于一根轴上即可。
[0018] 在这样的构成中，即使输送带试图在中间自由辊上沿与该辊的旋转轴线平行的方向进行移动，也能通过摩擦减少机构使输送带在中间自由辊上滑动。其结果是，维持了输送带的行进方向，抑制了沿与行进方向垂直的方向所进行的移动。
[0019] 另外，根据本发明的一个方式的分支装置，还可以是，其特征在于，环形的输送带的外侧表面的摩擦系数等于或者大于内侧表面的摩擦系数。
[0020] 此处，输送带的内侧是指卷绕于端部带轮以及自由辊的那一侧，外侧是指载置并搬运输送物的那一侧。
[0021] 如目前所说明的那样，从防止蜿蜒行进的观点出发也优选为输送带的内侧表面的摩擦系数较低。另一方面，为使在对所载置的输送物施加转动时的离心力时不发生因输送物和输送带表面之间处的滑动所导致的输送物的姿态的变差，而优选为输送带的外侧表面的摩擦系数较高。
[0022] 由此，能够实现环形的输送带的蜿蜒行进较少、不存在输送物的姿态变差的分支装置。
[0023] 发明效果
[0024] 根据本发明的分支装置，能够起到如下的极大效果：能够高速、可靠地沿水平方向进行分支，另外不需要追加的机构就能够防止输送带的蜿蜒行进，进一步地即使在高速分支时也能够防止输送物的姿态变差等，从而能够实现良好的输送状态。
附图说明
[0025] 图1是本发明的分支装置的一个实施方式的俯视图。
[0026] 图2是本发明的分支装置的一个实施方式的立视图。
[0027] 图3是本发明的分支装置的一个实施方式的尺寸计算的说明图。
[0028] 图4是本发明的分支装置的一个实施方式的中间自由辊的立体图。
[0029] 图5是本发明的分支装置的一个实施方式的另一个中间自由辊的立体图。
[0030] 图6是本发明的分支装置的一个实施方式的再一个中间自由辊的立体图。
[0031] 图7是以往的分支装置的俯视图(非分支时)。
[0032] 图8是以往的分支装置的俯视图(分支时)。
[0033] 图9是本发明的分支装置的一个实施方式的环形的输送带的剖视图。
具体实施方式
[0034] 以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的分支装置进行说明。此外，以下示意性地示出在用于实现本发明的目的的说明所需要的范围，并以本发明的相应部分的说明所需要的范围为主进行说明，而省略说明之处可参考公知技术。
[0035] 图1是本发明的分支装置的一个实施方式的俯视图，图2是本发明的分支装置的一个实施方式的立视图。
[0037] 主框架62经由连结杆66连结于基座60以便能够相对于基座60而沿水平方向转动。在该主框架62的前端部安装有端部带轮12，进一步地在端部带轮12的下方，驱动带轮13、辅助带轮15分别以可旋转且各自的旋转轴线相互平行的方式支承于主框架62。
[0039] 此外，主框架62的下表面安装有行进台车68，由此能够使主框架62在水平方向上以连结杆66为中心而稳定地进行转动。
[0040] 与主框架62相同地，副框架64也经由连结杆70而安装于基座60以便能够相对于基座60沿水平方向转动。该连结杆70与主框架62的连结杆66位于垂直的相同的轴线Q上。因而，副框架64与主框架62能够以相同的轴线Q为中心进行转动。
[0041] 此外，作为主框架62以及副框架64的转动中心的轴线、即连结杆66以及70的中心轴线Q被设置于与中间自由辊18的轴线相距后述的规定的距离处。
[0042] 在该副框架64的前端部旋转自如地安装有端部带轮14。为了使水平方向的转动稳定化，在副框架64的下表面也安装有行进台车72，该行进台车72被设为不与架设于主框架62的带轮12、13、15上的输送带16发生干扰的形状，例如为コ形等。
[0043] 两根中间自由辊18、20沿上下方向隔开一定的间隔且相互平行地安装于基座60。上述中间自由辊18、20由全向轮28构成。
[0044] 例如，全向轮28是如也在日本特开平2-249769号公报、日本实公昭63-39164号公报中公开的那样而以往公知的全向轮，如图4所示，全向轮28通过沿辊框架30的周向而旋转自如地设有三个酒桶状的辊32来形成一个滚轮构成体34，进而将两个该滚轮构成体34以错开彼此的辊32的相位的方式进行固定而成。
[0045] 更详细而言，辊框架30为大致圆板状，其中心形成有中心孔。酒桶状的辊32以该辊32的旋转轴配置于辊框架30的外周上的方式、且该辊32的旋转轴配置于与辊框架30的中心孔的中心轴线正交的平面内的方式，安装于辊框架30。
[0046] 另外，三个辊32被沿周向等间隔地配置。进一步地，两个滚轮构成体34被配置为绕辊框架30的中心孔的中心轴线而错开60度相位，进而相互固定，由此构成一个全向轮28。
[0047] 若从中心孔的中心轴线的方向观察该全向轮28，则由酒桶状的辊32的外部形状所画出的全向轮28的外周整体呈圆形。此外，安装于各辊框架30的辊可以为四个以上。
[0048] 多个这样的全向轮28同轴地进行排列。而且，通过在辊框架30的中心孔穿过一根轴36而将这些全向轮28一体化，由此来构成中间自由辊18、20。辊框架30相对于轴36旋转自如，因而，该中间自由辊18、20与通常的自由辊相同地以轴36为中心进行旋转。另一方面，由于辊框架30上的辊32以沿该辊框架30所画出的圆的切线方向而延伸的轴线为中心而旋转自如，因此与该中间自由辊18、20的表面接触的物体沿与中间自由辊18、20的中心轴线平行的方向而移动自如。
[0049] 架设于带轮12、13、15、14和中间自由辊18、20的环形的输送带16从主框架62的端部带轮12的上侧向上侧的中间自由辊18延伸，并在该中间自由辊18处改变行进方向，进而从该中间自由辊18的下侧朝向副框架64的端部带轮14延伸。然后，输送带16通过端部带轮14而使行进方向调转，进而从下侧的中间自由辊20起经过驱动带轮13、辅助带轮15而回到端部带轮12。在这样的配置中，副框架64位于通过主框架62的最上部的输送带16与通过最下部的输送带16之间，且能够在该处沿水平方向进行移动，关于这一点也能够由图2进行理解。
[0050] 接下来，图9是本发明的分支装置的一个实施方式的环形的输送带16的剖视图。环形的输送带16呈双层结构，由内侧部分161和外侧部分162构成。此处，环形的输送带16的内侧是指卷绕于端部带轮12、14、中间自由辊18、20等的那一侧，外侧是指在其表面载置并输送输送物的那一侧。
[0051] 此处，将外侧部分162的表面的摩擦系数设定为等于或者大于内侧部分161的表面的摩擦系数。这是由于：从防止蜿蜒行进的观点出发也优选为输送带16的内侧的摩擦系数较低，另一方面，为使在对所载置的输送物施加转动时的离心力时不发生因输送物和输送带表面之间处的滑动所导致的输送物的姿态变差，而优选为输送带16的外周的摩擦系数较高。
[0053] 作为这样的双层结构的输送带的材质，内侧部分161多为内置有用于确保强度的芯体163的聚酯、聚酰胺、尼龙等的帆布。
[0055] 此外，上述输送带的材料、结构(层数、芯体的有无等)仅为一个例子，并不限于此，只要是能够用作为输送用的输送带的材料即可。
[0056] 进一步地，角α被设定为相对于角β总是朝向相反且角度相同，其中，角α是在主框架62的端部带轮12和上侧的中间自由辊18之间的输送带16的中心轴线C1、与包含连结杆66、70的中心轴线且正交于中间自由辊18的旋转轴线的垂直面V所成的角，角β是在副框架
64的端部带轮14和下侧的中间自由辊20之间的输送带16的中心轴线C2、与上述垂直面V所成的角。此外，在图1的双点划线所示的状态下，中心轴线C1、C2重合从而α以及β为0度。
64的端部带轮14和下侧的中间自由辊20之间的输送带16的中心轴线C2、与上述垂直面V所成的角。此外，在图1的双点划线所示的状态下，中心轴线C1、C2重合从而α以及β为0度。
[0057] 为了在维持该位置关系的同时使主框架62和副框架64转动，在分支装置10中设置转动机构。由于作为转动机构可以考虑各种型式，因此可以采用例如用直动式致动器沿相反方向对主框架62以及副框架64进行等量推拉的机构、用小齿轮/齿条并通过驱动马达的旋转力来使主框架62以及副框架64沿相反方向进行等量移动的机构等，上述机构未在附图中进行示出。
[0058] 接下来，对上述那样的分支装置的动作进行说明。该分支装置10的环形的输送带16能够在图1的实线所示的位置与双点划线所示的位置之间移动，由此，能够将物品分支给下游侧的两部分的输送带中的任一方。
[0059] 此处，用图3对上文提到的、连结杆的中心轴线(转动轴线)Q与中间自由辊18的轴线之间的距离的计算方法进行说明。
[0060] 例如，将从中间自由辊18的中心轴到转动轴线Q的距离设为X，并设为以转动轴线Q为中心使主框架62以及副框架64沿相反方向转动角度α。
[0061] 在该情况下，在水平地对输送带16的输送面进行表示的俯视图(图3中的(1))中，输送带16的中心轴线C1几乎在中间自由辊18的中心轴的正上方与辊相接触，此时的输送带的延伸角度、即输送带中心轴线的转动角度为α，在俯视图上的输送带与中间自由辊的接触点间的距离为Xtanα的两倍。
[0062] 另一方面，输送带与辊接触后卷绕附着在辊上，进而绕辊近半周后沿反向并朝向中心轴线C2方向离去，若将加上输送带厚度的一半而得的辊的半径设为R，则由于半个圆周的展开长度为πR，因此该卷绕角、即展开半个圆周后的展开图(图3中的(2))中的角度γ满足tanγ＝2Xtanα/πR。
[0063] 此处，为了使α＝γ，只要X＝πR/2即可。这样一来，输送带的延伸角度α与卷绕角度γ相等，输送带的行进稳定，从而能够减少蜿蜒行进的发生。若X比πR/2大或比πR/2小，则输送带的延伸角度α与卷绕角度γ经计算后不相等，因此在输送带行进中会发生试图使所述角度一致的动作，从而发生输送带的蜿蜒行进、行进位置的偏移等。
[0064] 此处如所能够理解那样，由于从中间自由辊的中心轴到转动轴线Q的距离X不取决于转动角度α，因此在任意的角度下都能够获得良好的行进状态。因而，分支方向并不限于一方面，还能够适用于分支为分支角度不同的两方面以上的情况。
[0065] 此外，以该计算公式求出的值为理论值，在实际的设置状态下，因各种制作上的误差等的存在，严格来讲该值有时达不到最佳，因此该值的接近值也被包含在本发明的范围中。因此，在权利要求书中使用了“大致”的用语。
[0066] 此处，如本实施方式那样，在作为中间自由辊18、20而使用由图4的全向轮28所构成的辊的情况下，在转动后的行进中，与使用单纯的圆筒形辊的情况相比，输送带16不易发生位置偏移而进行稳定的行进。
[0067] 另外，当使主框架62和副框架64转动时，虽然输送带16具有对中间自由辊18、20作用较大的力的倾向，但是即使在该情况下，只要使用由全向轮28构成的中间自由辊18、20，就能够吸收没用的力。因此，作用于输送带16、中间自由辊18、20、其他的带轮等的负荷较小，从而能够延长分支装置10整体的寿命。
[0068] 进一步地，所述辊不限于由如图4所明示的那样的全向轮所构成的辊，只要使与辊的表面接触的带状体、片状体的对辊的摩擦减少，由此使带状体等在辊上沿与该辊的旋转轴线方向相同的方向而移动自如，就可以是任何形态。
[0069] 例如，如图5中概念性地表示的那样，在圆筒体50上旋转自如地嵌入多个酒桶状辊52而成的辊、如图6中概念性地表示的那样旋转自如地嵌入多个滚珠54而成的辊也在本发明的范围内。另外，虽然未图示，对圆筒体的表面进行氟树脂加工、类金刚石碳加工等表面处理来减少摩擦而成的自由辊也能够起到相同的效果。
[0070] 另外，就环形的输送带16而言，其外侧表面162的摩擦系数等于或者大于内侧表面161的摩擦系数，由此，在分支输送时，能够避免因分支装置10以连结杆66、70的中心轴线Q为中心进行转动时产生的离心力而输送物在环形的输送带16上滑动，从而发生斜移等装载姿态变差、分支时机的偏差，且进一步地因此而引起分支错误这样的情况。
[0071] 此外，本发明的分支装置还能够用作将从上游的两个以上的方向输送来的物品合流为一个方向的合流装置。在该情况下，将输送带的行进方向设为与本发明的一个实施方式相反即可。
[0072] 附图标记说明
[0073] 10：分支装置；
[0074] 12、14：端部带轮；
[0075] 16：输送带；
[0076] 161：输送带的内侧部分；
[0077] 162：输送带的外侧部分；
[0078] 18、20：中间自由辊；
[0079] 22：驱动单元；
[0080] 24：主输送线；
[0081] 26：引导框架；
[0082] 28：全向轮；
[0083] 30：辊框架；
[0084] 32：酒桶状辊(摩擦减少机构)；
[0085] 34：滚轮构成体；
[0086] 36：轴；
[0087] 50：圆筒体；
[0088] 52：酒桶状辊(摩擦减少机构)；
[0089] 54：滚珠(摩擦减少机构)；
[0090] 60：基座；
[0091] 62：主框架；
[0092] 64：副框架；
[0093] 66、70：连结杆。
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