TWI861699B - 搬送系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種搬送系統，所述搬送系統能夠藉由簡單的結構在短時間內實施裝置安裝或調整，並且能夠抑制衝擊、振動、噪音等而穩定搬送移動體。本發明的搬送系統100藉由齒條與小齒輪方式使移動體移動，將以在搬送路徑上以規定間距排列的方式設置有固定齒條齒112的齒條110中的一部分區域的固定齒條齒112置換為可動齒條齒117，可動齒條齒117以能夠在沿著搬送路徑的方向上移動的方式構成，以使小齒輪121中的小齒輪齒122相對於可動齒條齒117能夠自可動齒條齒117的齒寬方向及齒高方向脫離卡合。

Description

搬送系統

本發明是有關於一種藉由齒條與小齒輪方式使搬送滑車等移動體移動的搬送系統。

在搬送搬送滑車等移動體的搬送系統中，已知有如下結構者：藉由齒條與小齒輪方式將搬送滑車保持水平的狀態並且垂直搬送，同時在規定的水準位置將其沿著水平延伸的行駛軌道水平搬送（例如參照專利文獻1）。

專利文獻1所記載的搬送系統以如下方式構成：將齒條以在鉛垂方向上延伸的方式配置，並且將與齒條卡合(齒合)的小齒輪設置於搬送滑車，藉由旋轉驅動小齒輪而將搬送滑車沿著齒條垂直搬送。而且，藉由將小齒輪相對於齒條的卡合解除使小齒輪自搬送路徑上脫離，而能夠將搬送滑車沿著在水平方向上延伸的行駛軌道水平搬送。

在應用此種齒條與小齒輪方式的搬送系統中，為了使小齒輪的旋轉平滑順暢，需要在齒條齒與小齒輪齒之間特意設置背隙（間隙或游隙）。其原因在於：若無背隙，則齒條齒與小齒輪齒發生干涉，而無法使小齒輪旋轉。背隙量的間隙例如在0.1 mm～0.2 mm的範圍內設定。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6896034號公報

[發明所欲解決之課題]

而且，若齒條齒與小齒輪齒的相位有偏移，則齒條齒與小齒輪齒的咬合變差，成為噪音或振動的產生原因，並且存在縮短裝置的壽命的可能性，會對搬送滑車的行駛造成不良影響。 在將搬送滑車垂直搬送及水平搬送的專利文獻1所記載的搬送系統中，將搬送滑車水平搬送，使小齒輪與齒條卡合。此時，若小齒輪齒的相位未進入與齒條齒的背隙量的間隙的範圍內，則無法使小齒輪與齒條卡合。因此，需要以高精度將小齒輪相對於齒條的相位對準，為了識別小齒輪的準確的旋轉方向的位置，而存在結構複雜化的問題。

本發明是基於如以上的情況而完成，其目的在於提供一種搬送系統，所述搬送系統能夠藉由簡單的結構在短時間內實施裝置安裝或調整，並且能夠抑制衝擊、振動、噪音等而穩定搬送移動體。 [解決課題之手段]

本發明藉由一種搬送系統解決所述課題，所述搬送系統將與沿著搬送路徑延伸的齒條卡合的小齒輪設置於移動體，藉由旋轉驅動所述小齒輪而使所述移動體沿著所述搬送路徑移動，所述齒條包括：固定部，具有在所述搬送路徑上以規定間距排列的固定齒條齒；及可動部，具有代替所述搬送路徑的一部分區域中的固定齒條齒而位於所述搬送路徑上的可動齒條齒，所述可動齒條齒以能夠在沿著所述搬送路徑的方向上移動的方式構成，以使所述小齒輪中的小齒輪齒相對於所述可動齒條齒而能夠自所述可動齒條齒的齒寬方向或齒高方向脫離卡合。 [發明的效果]

根據本技術方案1所記載的搬送系統，將配置於搬送路徑上的固定齒條齒的一部分置換為可動齒條齒即可，因此結構簡單，可動齒條齒以能夠在沿著搬送路徑的方向上移動的方式設置，藉此小齒輪相對於齒條中的可動部而能夠自可動齒條齒的齒寬方向及齒高方向的任一方向脫離卡合，並且可使小齒輪中的小齒輪齒相對於齒條齒的相位對準的容許值有裕度。藉由使小齒輪齒相對於齒條齒的相位對準的容許值有裕度，能夠在短時間內實施裝置安裝或調整，並且能夠在無示教的情況下使小齒輪卡合於齒條。

根據本技術方案2所記載的結構，在小齒輪通過可動部時，將可動部壓抵於移動極限位置側，保持為可動齒條齒與固定齒條齒的相位一致的狀態，藉此在小齒輪通過可動部時不會被卡住，能夠抑制衝擊、振動、噪音等而順利地將移動體穩定地搬送。 根據本技術方案3所記載的結構，在可動部運作時不會與固定部發生干涉，因此可動部的動作不會受到阻礙，而能夠確實地進行小齒輪相對於可動部的卡合脫離。 根據本技術方案4所記載的結構，在可動部運作時能夠確實地防止與固定部發生干涉。 根據本技術方案5所記載的結構，在使小齒輪卡合於齒條並位於搬送路徑上時，能夠使小齒輪中的小齒輪齒良好地進入可動部中的可動齒條齒間的齒槽，從而使小齒輪容易地卡合於齒條的可動部。 根據本技術方案6所記載的結構，可動齒條齒相對於固定齒條齒的相位對準變得容易。 根據本技術方案7所記載的結構，能夠利用重力將可動部保持於移動極限位置，而能夠簡化裝置結構。

以下，基於圖式對本發明的一實施方式的搬送系統進行說明。此處，為了方便說明，而如圖1所示，定義XYZ三維正交座標系，對各部的結構進行說明。

如圖1所示，本發明的一實施方式的搬送系統100包括將作為移動體120的搬送滑車沿著在Z方向上延伸的垂直搬送路徑搬送的垂直搬送部101及將搬送滑車沿著Z方向上的規定的水準位置中在Y方向上延伸的水平搬送路徑搬送的水平搬送部105。

垂直搬送部101包括在X方向上分離的位置處以沿著垂直搬送路徑延伸的方式相向配置的一對支持軌道102。例如大致以角柱形狀形成且在沿著XZ平面的一面設置有齒條齒的齒條110以在Z方向上延伸的方式固定於各支持軌道102。 水平搬送部105包括各支持軌道102中以在Z方向的規定的水準位置處沿著Y方向水平延伸的方式固定的行駛軌道106。

以能夠進行正轉反轉的方式被適當的驅動源旋轉驅動且卡合於齒條110的小齒輪121以其旋轉軸沿著X方向延伸的方式設置於搬送滑車的兩側，並且沿著支持軌道102行駛的引導輥125設置於小齒輪121的上方。圖1中的126為用於以能夠進行正轉反轉的方式被旋轉驅動而將搬送滑車水平搬送的車輪，以在X方向上能夠進退移動的方式設置。 小齒輪121及引導輥125以在X方向上能夠進退移動的方式設置，藉由使小齒輪121向接近搬送滑車的方向移動，而將小齒輪121與齒條110的卡合解除，自垂直搬送路徑上脫離，並且藉由使引導輥125沿著X方向向接近搬送滑車的方向移動，而使引導輥125自支持軌道102脫離，藉此實現搬送滑車的水平搬送。

如圖2及圖3所示，齒條110包括：固定部111，具有在垂直搬送路徑上，在Z方向上以規定間距p排列且沿著X方向延伸的多個固定齒條齒112；及可動部115，具有代替垂直搬送路徑的一部分區域中的固定齒條齒而位於垂直搬送路徑上的可動齒條齒117。

固定部111包括藉由不存在固定齒條齒所構成的切口部114，由沿著Z方向分割的多個分割固定部所構成。圖2及圖3中僅示出兩個分割固定部111a、111b。切口部114亦可藉由固定齒條齒以齒寬小於其他區域的方式形成所構成。 在分割固定部111a、分割固定部111b的可動部側端部包括使固定齒條齒112的齒寬小於其他區域而形成的咬合導入部113，藉由X方向上與咬合導入部113鄰接的空間部及切口部114，形成配置可動部115的可動部配置空間。

可動部115以可動齒條齒117位於固定部111的切口部114的方式設置。因此，在小齒輪121中的小齒輪齒122與可動齒條齒117咬合時，小齒輪齒122不會與固定齒條齒112咬合，從而在X方向（可動齒條齒117及固定齒條齒112的齒寬方向）上避免可動部115運作時與固定部111的干涉。

在可動部115與相對於可動部115而位於Z方向上方側的分割固定部111a之間形成有構成可動部115的可動區域Ra的空間，可動部115以可動齒條齒117能夠在沿著垂直搬送路徑的方向上移動的方式構成。 在本實施方式中，可動部115的可動區域Ra例如以可獲得相當於可動齒條齒117的半間距量1/2p的動作量以上的動作量的方式構成，藉此，能夠確實地進行可動齒條齒117與固定齒條齒112的齒的相位對準。

可動部115在小齒輪121未卡合時，由止動部保持於移動極限位置，可動齒條齒117以在將可動部115保持於移動極限位置的狀態下與固定齒條齒112的齒的相位一致的方式構成。 在本實施方式中，可動部115以可藉由自重向Z方向下方側移動的方式構成，藉由抵接於相對於可動部115位於Z方向下方側的分割固定部111b而保持於移動極限位置。因此，分割固定部111b作為止動部發揮功能。而且，朝向Z方向上方側的移動可藉由相對於可動部115位於Z方向上方側的分割固定部111a加以限制。

本實施方式中的可動部115例如以能夠以位於齒條110的另一面側外側且沿著X方向延伸的搖動軸部116為中心進行搖動的方式設置，小齒輪121相對於可動部115而可自可動齒條齒117的齒寬方向（X方向）或齒高方向（Y方向）的任一方向脫離卡合。

在本實施方式的搬送系統100中，在小齒輪121中的小齒輪齒122與可動齒條齒117咬合時，藉由小齒輪121沿著X方向而向接近搬送滑車的方向移動，而解除小齒輪齒122與可動齒條齒117的咬合，從而將小齒輪121自垂直搬送路徑上脫離。

在可動齒條齒117中，於在使小齒輪121位於垂直搬送路徑上而使小齒輪121再次卡合於齒條110時供小齒輪121進出一側的端面中的緣部形成有例如藉由倒角加工形成的倒角部118。 在本實施方式中，倒角部118以具有兩個傾斜面彼此在可動齒條齒117的Z方向中央部交叉的前端形狀的方式構成，亦可以具有自供小齒輪121進出一側朝向內側而向Z方向下方傾斜的單坡的前端形狀等的方式構成。 而且，在小齒輪121中的小齒輪齒122中，在相對於齒條110的進出側的端面中的緣部形成有例如藉由倒角加工形成的倒角部123。小齒輪121中的倒角部123亦為同樣，倒角部123可以具有兩個傾斜面彼此在小齒輪齒122的Z方向中央部交叉的前端形狀的方式構成，亦可以具有自相對於齒條110的進出側朝向內側而向Z方向上方傾斜的單坡的前端形狀等的方式構成。

在該搬送系統100中，藉由旋轉驅動小齒輪121，可使小齒輪121中的小齒輪齒122與固定齒條齒112咬合，而將搬送滑車垂直搬送。

在小齒輪121自上方向下方在相對於可動部115位於上方側的分割固定部111a上移動時，或在小齒輪121自下方向上方在相對於可動部115位於下方側的分割固定部111b上移動時，可動部115因自重引起的朝向Z方向下方的移動受到分割固定部111b所限制，藉此保持於移動極限位置，成為可動齒條齒117與固定齒條齒112的齒的相位一致的狀態。因此，在自分割固定部111a或分割固定部111b向可動部115移行時，將小齒輪齒122相對於固定齒條齒112的咬合解除後，小齒輪齒122不會被可動齒條齒117卡住而會順利地咬合。

在小齒輪齒122咬合於可動齒條齒117時，如圖4A及圖4B所示，藉由小齒輪121的旋轉而向將可動部115壓抵於分割固定部111b的方向施力，因此不論小齒輪121的旋轉方向如何，可動部115均不會伴隨小齒輪121的旋轉而運作，從而維持保持於移動極限位置的狀態。 在將小齒輪121相對於可動齒條齒117的咬合解除後，由於可動齒條齒117與固定齒條齒112的齒的相位一致，故而小齒輪齒122相對於可動部115而不會被小齒輪121的移動方向前方側的分割固定部111a的固定齒條齒112或分割固定部111b的固定齒條齒112卡住，從而順利地咬合。

如以上所述，在將搬送滑車以通過可動部115的方式垂直搬送時，不論搬送滑車的移動方向如何，可動部115均不會運作，從而維持可動齒條齒117與固定齒條齒112的齒的相位一致的狀態，因此能夠將搬送滑車穩定地搬送。

在將搬送滑車水平搬送時，在使小齒輪121自垂直搬送路徑上脫離時，使自上方向下方在分割固定部111a上移動、或自下方向上方在分割固定部111b上移動的小齒輪121在小齒輪齒122相對於可動部115而與上方側的分割固定部111a的端部區域中的固定齒條齒112咬合的位置處暫時停止後，使水平搬送用的車輪126沿著X方向向與搬送滑車分離的方向移動，並位於行駛軌道106的正上方。此時，車輪126處於與行駛軌道106分離的狀態，藉由使小齒輪121向搬送滑車下降的方向旋轉，使小齒輪121移動至小齒輪齒122與可動齒條齒117咬合的位置，並且使車輪126接地於行駛軌道106。若車輪126接地於行駛軌道106，則解除對小齒輪121施加的搬送滑車的負載，並且將搬送滑車的負載施加至車輪126。在車輪126接地於行駛軌道106的狀態下，藉由小齒輪121向搬送滑車下降的方向旋轉，而如圖5A所示，藉由小齒輪121的旋轉，在小齒輪121不向下方移動的情況下使可動部115搖動。

停止小齒輪121的旋轉後，使小齒輪121沿著X方向向接近搬送滑車的方向移動，藉此解除小齒輪齒122與可動齒條齒117的咬合，使小齒輪121自垂直搬送路徑上脫離。此時，解除了搬送滑車對小齒輪121的負載，因此能夠容易地使小齒輪121脫離。小齒輪121脫離後，如圖5B所示，可動部115因自重而向下方搖動，可動部115抵接於分割固定部111b，藉此保持於移動極限位置。 而且，在小齒輪121脫離的同時，使引導輥125沿著X方向向接近搬送滑車的方向移動，使引導輥125自支持軌道102脫離，藉此能夠將搬送滑車沿著行駛軌道106水平搬送。

將搬送滑車水平搬送後，在再次將搬送滑車垂直搬送時，在使小齒輪121位於垂直搬送路徑上而再次卡合於齒條110時，將搬送滑車水平搬送，在Y方向上小齒輪121對應於可動部115的位置處使搬送滑車停止後，使小齒輪121沿著X方向向與搬送滑車分離的方向移動，藉此使小齒輪121卡合於可動部115。此時，即便在小齒輪齒122與可動齒條齒117的齒的相位偏移的情況下，如圖6A所示，由於在小齒輪齒122的端面及可動齒條齒117的端面形成有倒角部118、倒角部123，並且可動部115能夠搖動，故而藉由使小齒輪121沿著X方向移動，亦能夠使小齒輪齒122與可動齒條齒117的齒的相位一致，而使小齒輪齒122容易地進入可動齒條齒117間的齒槽。 再者，在使小齒輪121卡合於可動部115時，可在使小齒輪121旋轉小齒輪齒122的半間距量後或一邊使小齒輪121旋轉一邊使其沿著X方向移動。在所述情況下，能夠使小齒輪齒122與可動齒條齒117確實地咬合。可動齒條齒117中的倒角部118及小齒輪121中的倒角部123只要以例如具有單坡的前端形狀的方式構成，則無需此種操作。 而且，亦可感測小齒輪齒122的位置而避開無法卡合的範圍。

繼而，如圖6B所示，在使小齒輪齒122與可動齒條齒117咬合的狀態下，藉由使小齒輪121向搬送滑車上升的方向旋轉，而使可動部115搖動並位於移動極限位置，並且設為將搬送滑車的負載施加至小齒輪121的狀態。而且，在進行小齒輪121相對於可動部115的卡合的同時，使引導輥125沿著X方向向與搬送滑車分離的方向移動，而使引導輥125位於支持軌道102上。 如上所述，在將可動部115保持於移動極限位置時，由於可動齒條齒117與固定齒條齒112的齒的相位一致，故而在使車輪126沿著X方向向接近搬送滑車的方向移動而收納車輪126後，藉由使小齒輪121旋轉，而能夠使小齒輪齒122相對於可動部115順利地咬合，不會被小齒輪121的移動方向前方側的分割固定部111a的固定齒條齒112或分割固定部111b的固定齒條齒112卡住，從而將搬送滑車穩定地垂直搬送。

以上，已對本發明的一實施方式進行了詳細說明，但本發明並不限定於所述實施方式，可在不脫離專利申請的範圍所記載的本發明的情況下進行各種設計變更。 例如，在所述實施方式中，已對使小齒輪相對於可動部自可動齒條齒的齒寬方向脫離卡合的結構進行了說明，但亦可以使小齒輪相對於可動部自可動齒條齒的齒高方向脫離卡合的方式構成。而且，在使小齒輪相對於可動部自可動齒條齒的齒寬方向脫離卡合的結構中，無需在小齒輪齒及可動齒條齒的兩者設置倒角加工部，只要在小齒輪齒及可動齒條齒的任一者設置倒角加工部即可。 而且，在所述實施方式中，已對藉由搖動使可動部移動的結構進行了說明，但可動部只要以可動齒條齒能夠在沿著垂直搬送路徑的方向上移動的方式構成即可，亦可設為使可動部在Z方向上滑動移動的結構。 進而而且，在所述實施方式中，設為在齒條的固定部設置切口部而在齒寬方向上避免可動部運作時與固定部的干涉的結構，但只要能夠在齒寬方向上避免與固定部的干涉，則亦可設為固定部不包括切口部的結構。 進而而且，在所述實施方式中，以相對於可動部而位於Z方向下方側的分割固定部兼作為止動部發揮功能的方式構成，但只要以禁止可動部超過移動極限位置而移動的方式構成，則亦可另外設置適當的止動構件。 進而而且，在所述實施方式中，已對在以在X方向上分離的位置處沿著垂直搬送路徑延伸的方式相向配置的一對支持軌道分別設置有齒條的結構進行了說明，但無需將齒條配置於搬送滑車的兩側，亦可設為配置於搬送滑車的一側或搬送滑車的背面側中央部的結構。 進而而且，在所述實施方式中，已對藉由齒條與小齒輪方式將搬送滑車垂直搬送的結構進行了說明，但亦可以藉由齒條與小齒輪方式將搬送滑車水平搬送的方式構成。在所述情況下，只要藉由彈簧等將可動部壓抵於可動齒條齒與固定齒條齒的齒的相位一致的移動極限位置即可。

100:搬送系統 101:垂直搬送部 102:支持軌道 105:水平搬送部 106:行駛軌道 110:齒條 111:固定部 111a:分割固定部 111b:分割固定部 112:固定齒條齒 113:咬合導入部 114:切口部 115:可動部 116:搖動軸部 117:可動齒條齒 118:倒角部 120:移動體 121:小齒輪 122:小齒輪齒 123:倒角部 125:引導輥 126:車輪 p:間距 Ra:可動區域

圖1是概略性地表示本發明的搬送系統的一例中的結構的立體圖。 圖2是表示齒條的一部分結構的概略以及小齒輪的立體圖。 圖3是表示齒條的一部分結構的概略的自齒條齒的齒高方向觀察的示意圖。 圖4A是概略性地表示小齒輪自下方向上方通過可動部時的狀態的示意圖。 圖4B是概略性地表示小齒輪自上方向下方通過可動部時的狀態的示意圖。 圖5A是概略性地表示小齒輪自齒條脫離的動作的示意圖。 圖5B是概略性地表示小齒輪自齒條脫離時的可動部的狀態的示意圖。 圖6A是概略性地表示小齒輪相對於齒條的再次卡合動作的示意圖。 圖6B是概略性地表示將小齒輪再次卡合於可動部時的可動部的狀態的示意圖。

100:搬送系統

101:垂直搬送部

102:支持軌道

105:水平搬送部

106:行駛軌道

110:齒條

111:固定部

112:固定齒條齒

115:可動部

117:可動齒條齒

120:移動體

121:小齒輪

125:引導輥

126:車輪

Claims (7)

1. 一種搬送系統，將與沿著搬送路徑延伸的齒條卡合的小齒輪設置於移動體，藉由旋轉驅動所述小齒輪而使所述移動體沿著所述搬送路徑移動，所述搬送系統的特徵在於：所述齒條包括：固定部，具有在所述搬送路徑上以規定間距排列的固定齒條齒；及可動部，具有代替所述搬送路徑的一部分區域中的固定齒條齒而位於所述搬送路徑上的可動齒條齒，所述可動齒條齒以能夠在沿著所述搬送路徑的方向上移動的方式構成，以使所述小齒輪中的小齒輪齒相對於所述可動齒條齒而能夠自所述可動齒條齒的齒寬方向或齒高方向脫離卡合。
2. 如請求項1所述的搬送系統，其中所述可動部以在所述小齒輪未卡合時保持於移動極限位置的方式構成，所述可動齒條齒以在所述移動極限位置處與所述固定齒條齒的齒的相位一致的方式構成。
3. 如請求項1或請求項2所述的搬送系統，其中所述固定部以在所述小齒輪卡合於所述可動部時，所述固定齒條齒未咬合於所述小齒輪齒的方式構成。
4. 如請求項3所述的搬送系統，其中所述小齒輪以相對於所述可動部能夠自所述可動齒條齒的齒寬方向脫離卡合的方式構成， 所述固定部包括切口部，所述切口部在所述可動齒條齒的齒寬方向上與所述可動部並排的位置處不存在固定齒條齒。
5. 如請求項4所述的搬送系統，其中在所述小齒輪齒的端面中的緣部及所述可動齒條齒的端面中的緣部的一者或兩者形成有倒角部。
6. 如請求項1所述的搬送系統，其中所述固定部以兼作為止動部發揮功能的方式構成，所述止動部在所述小齒輪未卡合時將所述可動部保持於移動極限位置。
7. 如請求項1所述的搬送系統，其中所述搬送路徑以沿著鉛垂方向延伸的方式構成。