CN106660713B - 用于输送机的多方向辊组件 - Google Patents

Abstract

用于移动物品的输送机和方法，其采用多方向辊组件，该多方向辊组件包括用于使辊子定向的定向部件和用于致动该辊子的致动部件。

Description

用于输送机的多方向辊组件

相关申请

本申请要求于2014年6月25日提交的标题为“用于输送机的多方向辊组件(Multi-Directional Roller Assembly for a Conveyor)”的美国临时专利申请号62/016,732的优先权，其内容通过援引并入本文。

背景

本发明总体上涉及动力驱动的输送机并且更具体地涉及具有通过输送机系统对物品的轨迹进行操纵的辊子。

许多包装和材料处理应用要求所输送的物品被转向至输送机的一侧。两个实例为：从皮带一侧拣选物品以及记录贴着该皮带一侧的物品。于2002年12月17日授予科斯坦佐(Costanzo)的美国专利号6,494,312“具有倾斜安排的辊子的模块式辊顶部输送机皮带(Modular Roller-Top Conveyor Belt with Obliquely-Arranged Rollers)”披露了一种输送机系统，其中，在输送机皮带中安装在相对于皮带行进方向倾斜的轴上的圆柱形辊子是由下面的支承表面致动的，当该皮带沿着皮带行进方向前进时，这些倾斜辊子跨在支承表面上而动。当皮带前进时，辊子与支承表面之间的接触引起辊子旋转。这些倾斜辊子的旋转推动在这些辊子顶部的多个物品朝着该输送机的一侧跨越该输送机皮带。只要辊子被安排成在皮带行进方向(定义为0°的辊子角度)与距皮带行进方向约30°之间的一个角度旋转，这些倾斜辊子皮带在平面支承表面上就运转极好。如果辊子角度大于30°，则辊子在平面支承表面上滑动过大。

于2005年11月29日授予弗尼(Fourney)的美国专利号6,968,941“用于输送物体的装置和方法(Apparatus and Methods for Conveying Objects)”描述了改进的适应更大范围辊子角度的支承表面。代替使用平面支承表面，弗尼使用的是被安排成用于在皮带行进方向上的轴上旋转的多个致动辊子的外周边。当该输送机皮带前进时，这些倾斜皮带辊子在放在下面的致动辊子上进行滚动，还引起这些致动辊子在其轴上进行滚动。因为周边上的支承表面是滚动的，所以减少了滑动，并且可以适应更大的辊子角度。与对于平面支承表面可能的情况相比，更大的辊子角度允许产生更清晰的物品转向轨迹。但是这些致动辊子比简单的平面支承表面更昂贵并且也略显更复杂。

于2009年9月15日授予弗尼的美国专利号7,588,137“具有使物体移位的辊子的输送机皮带(Conveyor Belt Having Rollers that Displace Objects)”描述了一种输送机皮带，该输送机皮带包括用于将物体从输送机皮带转向的多个辊子组。可以使物品从该输送机转向的角度是有限的。

概述

一种用于沿选定轨迹引导产品的辊组件包括辊子、辊定位器和辊激活器。该辊激活器可以围绕该辊定位器旋转以便引起该辊子沿选定方向旋转。辊板容纳辊组件阵列，至少一些辊组件是通过相互啮合的齿链接的。

根据本发明的一个方面，辊组件包括用于安装辊子和使辊子定向的第一齿轮，安装至该第一齿轮的辊子和联接至该第一齿轮用于激活该辊子的第二齿轮。

根据另一个实施例，用于激活输送机系统中的辊子的装置包括具有内搁架和中心开口的环，围绕该环的外围表面分布的多个外围齿以及多个面朝下的内齿，这些面朝下的内齿沿该环的中心开口围绕内表面分布以用于接合连接至该辊子的齿轮。

根据另一个实施例，输送机中用于辊子的壳体包括用于安装辊子的第一部件和用于将该辊子夹在该第一部件与第二部件之间的第二部件。该第二部件可围绕该第一部件旋转以引起该辊子围绕中心轴线旋转。

根据另一个方面，辊板包括具有多个开口的第一板、第二板以及在该第一板与该第二板之间的辊组件阵列。每个辊组件具有突出穿过该开口的辊子和外围齿，这些外围齿与相邻的辊组件上的外围齿啮合以便引起这些辊子旋转。

附图简要说明

本发明的这些方面和特征在以下说明、所附权利要求书和附图中进行了更详细地描述，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的包含多方向辊阵列的辊板的等距视图；

图2是辊子处于第一取向中图1的辊板的俯视图；

图3是辊子处于第二取向中图1的辊板的俯视图；

图4是适用于图1的辊板的多方向辊组件的等距视图；

图5是图4的多方向辊组件的俯视图；

图6是图4的多方向辊组件的仰视图；

图7是安装在下环齿轮中的辊子的等距视图，该下环齿轮用于使该辊组件定向；

图8是联接至上环齿轮的辊子的仰视图，该上环齿轮用于致动该辊子；

图9是适用于多方向辊组件的辊子的侧视图；并且

图10是图9的辊子的等距视图。

详细说明

输送机系统包括多方向辊组件阵列。每个多方向辊组件包括用于使辊子定向和安装的底部齿轮、以及用于激活辊子的顶部齿轮。以下将对于某些说明性实施例来描述本发明，尽管本发明不限于那些说明性实施例。

图1示出了根据本发明实施例的包含适用于在输送系统中使用的多方向辊阵列的辊板。说明性辊板10包括壳体，该壳体被示为顶板12和底板14，该顶板和底板用于安装一组多方向辊组件20。每个多方向辊组件20包括辊子22，该辊子以选定的角度定向以便沿选定的轨迹引导输送物品。该说明性辊板具有六排辊组件，每排包含六个辊组件，共有36个辊组件，尽管本发明不限于说明性的辊组件的数量和构形。

上板12包括多个开口16，这些开口用于允许多方向辊组件20的至少一部分突出穿过并在板12的顶表面上方以便允许与输送物品接触。

例如，如图2中所示，多方向辊组件20可以沿第一取向定向以产生用于所输送的物品的第一轨迹。在图2的实施例中，辊子22的轴线24以相对于第一输送方向30的第一选定角度α定向，该第一输送方向可以是标准输送方向。虽然图2的实施例示出了同一取向的所有辊组件20，但本发明不限于此，并且每个辊组件可以具有选定的取向。当辊子22沿第一旋转方向40围绕这些轴线24旋转时，将沿第二输送方向50推动输送物品，该第二输送方向垂直于这些轴线24。辊子22在相反旋转方向42的旋转引起与这些辊子接触的产品在相反的第三输送方向52的运动。

在图3的实施例中，多方向辊组件20以相对于第一输送方向30的第二角度θ被定向。辊子22沿旋转方向40'围绕轴线24的致动使得在另一个输送方向50'推动输送物品。辊子沿与该方向40'相反的另一个方向42'的旋转引起与这些辊子接触的产品沿输送方向52'(该输送方向与方向50'相反)运动。

所得到的被输送产品的输送方向是基于辊子的取向以及辊子被激活时的旋转方向。所得到的产品轨迹将是90°加或减辊子22相对于标准输送方向30的定向角。当辊子轴线垂直于标准输送方向时，所得到的产品轨迹将沿标准输送方向30或与该标准输送方向相反，这取决于这些辊子的旋转方向。这些辊子22可以以任何合适的角度定向以获得期望的输出轨迹。

图4是适用于在输送系统的辊板(例如图1至图3中示出的辊板10)中使用的或与输送系统中的另一个装置一起使用的多方向辊组件20的实施例的等距视图。图5是组件20的俯视图，图6是组件20的仰视图。说明性辊组件20包括用于沿选定方向引导所输送的物品的辊子22。辊子22的壳体包括用于使辊子22定向的第一部件、以及用于致动辊子22的第二部件。说明性定向部件是下环齿轮60并且该说明性致动部件是上环齿轮70，该上环齿轮形成该下环齿轮的帽盖，从而将辊子22夹在其间。

如图7中所示，下齿轮60是环齿轮，该环齿轮包括中心环62，该中心环包括相对的槽缝63以用于接收辊子22的轴端23。该中心环包括上部62a和下部62b，该下部具有比上部62a更小的中心开口67以用于产生围绕中心开口67的内搁架64。辊主部22延伸到内搁架64的下方，该内搁架支撑辊子的端部。下部62b还包括外围齿66。

可以使用将辊子22安装到下齿轮60的其他装置。例如，轴端23可以插入中心环62的侧壁的开口中以将该辊子可旋转地安装到下齿轮60。在说明性实施例中，当辊子22安装到该下齿轮时，辊子围绕其纵轴线24自由旋转，尽管本发明不限于此。

辊子22可以或可能不突出穿过底部开口67。

图8是顶部齿轮70的仰视图。该顶部齿轮包括中心环71，该中心环包括外周边齿72。该中心环具有在齿72上方延伸的上部71a和在齿72下方延伸的下部71b。该中心环的内侧呈阶梯状以形成第一搁架74。该顶部齿轮进一步包括围绕中心环71的内缘分布的内圈齿76。内齿76面朝下并且被配置成用于接合连接至辊子22的齿轮28。内齿76从搁架74呈阶梯状上升。

图9和图10示出了适用于与下齿轮60和上齿轮70一起使用的辊子22的实施例。该辊子包括适用于接触所输送的物品的中心圆柱形部。现有技术中已知合适的辊子材料和尺寸。该辊子进一步包括该中心圆柱形部一端处的齿轮28，该齿轮具有用于接合顶部齿轮70的内齿76的齿。轴端23沿该辊子的纵轴线24延伸以用于将该辊子安装到下齿轮60。说明性齿轮28是呈截头圆锥形状，尽管本发明不限于此。

返回参照图4，为了组装辊组件20，辊子22被安装到下齿轮60，并且上齿轮70被放置在下齿轮60上，这样使得这些齿轮优选是同轴的。该下齿圈的上部62a被接收在搁架74与下环部71b之间的空间中，使得下部71b搁靠在下齿66的顶部。上齿轮70具有的直径比下齿轮60的直径大，使得上齿72延伸越过下齿66。辊子22的齿轮28接合这些齿76，并且辊子22的至少一部分突出穿过上齿轮70中的上开口77。

沿选定方向通过使上齿轮70围绕下齿轮60旋转，辊子22被致动。当齿轮70旋转时，齿76使齿轮28旋转，从而使辊子22旋转。该辊子旋转方向可以通过沿相反方向旋转齿轮70而被反转。

该中心环的上表面78从齿72的上表面72a呈阶梯状上升。因而，当组装辊板10时，这些中心环的上表面78与上板12是共面的或者在该上板的上方延伸，而齿轮齿72在上板12的下方，如图1所示。上板12中的开口16的大小和构形被确定成用于接收环71的上部71a并且允许该辊子的至少一部分在上板12的上方突出。

组件20被间隔开使得一个或多个或所有的辊组件上齿72互相啮合。因此，一个辊组件环71的旋转将引起所连接的环的旋转，从而致动多个辊子。

当上齿轮70致动辊子时，下齿轮60以相对于默认方向的选定角度使辊子22定向。下齿轮60连接至定位器，例如齿条，该齿条接合辊组件20的这些齿66以用于使该辊组件定向。辊板10还可以包括下齿轮60之间的小齿轮以便同时使多个组件定向。

虽然说明性实施例将致动机构示为定向机构的帽盖，但是本发明不限于此。例如，可替代地，辊子的定向机构可以是用于该致动机构的帽盖。此外，设想多种其他替代方案，并且本发明不限于上述说明性实施例。

Claims (9)

1.一种辊组件，包括：

第一齿轮，该第一齿轮包含环齿轮，该环齿轮包括多个外围齿且包括相对的槽缝以用于安装辊子和使辊子定向；

辊子，该辊子具有中心圆柱形部、接收在该第一齿轮的该相对的槽缝中的轴端和在该中心圆柱形部的一端处的辊子齿轮；以及

第二齿轮，该第二齿轮与该第一齿轮同轴地布置且能围绕该第一齿轮旋转，以便引起所述辊子的旋转，其中，该第二齿轮是环齿轮，该环齿轮具有用于接收该第一齿轮的上部的内搁架、中心开口、多个外围齿和围绕邻近该中心开口的内表面分布的多个面朝下的内齿，该面朝下的内齿从该内搁架呈阶梯状上升以用于接合该辊子齿轮。

2.如权利要求1所述的辊组件，其中，该第二齿轮包括具有上表面的中心环，该上表面从这些外围齿的上表面呈阶梯状上升。

3.一种用于激活输送机系统中的辊子以引起该辊子围绕该辊子的中心轴线旋转的装置，该装置包括：

下齿轮和上齿轮，其中该下齿轮包括环，该环具有内搁架、中心开口和多个外围齿，该外围齿是围绕该环的外围表面分布的，该外围齿连接至定位器并与定位器接合；且其中，该上齿轮包括多个外围齿和多个面朝下的内齿，该多个面朝下的内齿围绕邻近该环的中心开口的内表面分布以用于接合连接至该辊子的齿轮，其中，该上齿轮的该外围齿与该输送机系统中的相邻装置的上齿轮的外围齿互相啮合。

4.如权利要求3所述的装置，其中，该环具有上表面，该上表面从这些外围齿的上表面呈阶梯状上升。

5.如权利要求3所述的装置，其中，该环具有底表面，该底表面在这些外围齿的底表面的下方。

6.一种用于输送机中的辊子的壳体，该壳体包括：

第一部件，该第一部件用于安装辊子，该第一部件包括下环齿轮；以及

第二部件，该第二部件包括上环齿轮，该上环齿轮形成该下环齿轮的帽盖，以用于将该辊子夹在该第一部件与该第二部件之间，其中，该第二部件能围绕该第一部件旋转，用以引起该辊子围绕该辊子的中心轴线旋转，

其中，该第二部件包括围绕该第二部件的外围表面分布且径向向外延伸的多个外围齿和多个面朝下的齿以用于接合该辊子上的齿轮。

7.如权利要求6所述的壳体，其中，该下环齿轮包括相对的槽缝以用于接收该辊子的轴端。

8.如权利要求6所述的壳体，其中，该下环齿轮包括围绕中心开口的内搁架。

9.一种辊板，包括：

第一板，该第一板具有多个开口；

第二板；

在该第一板与该第二板之间的辊组件阵列，每个辊组件具有突出穿过相关联的开口的辊子以及与相邻的辊组件上的外围齿啮合的上齿圈上的外围齿以便引起这些辊子围绕其相应的辊子轴线旋转，其中，每个辊组件包括用于使辊子就座的下齿圈，且该上齿圈与该下齿圈同轴地布置并且接合该辊子上的齿轮，使得该上齿圈的旋转引起该辊子的旋转，

其中，该下齿圈连接至定位器并与定位器啮合。