CN1689940B - 物品输送设备 - Google Patents

Abstract

一种物品输送设备，利用振动在输送方向上输送设置在输送部的输送面上的物品，包括：具有输送方向被直线状地约束的输送面的输送部；和将振动施加于输送部的振动施加机构。所述振动施加机构包括：第一凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第一方向上的往复直线运动，所述第一方向上的往复直线运动至少具有在所述输送方向上的一个分量，并且第一凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上；第二凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第二方向上的往复直线运动，所述第二方向上的往复直线运动至少具有在所述输送面的法线方向上的一个分量，并且第二凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上。

Description

物品输送设备

相关申请的交叉参考

本申请要求2004年3月9日提交的日本专利申请2004-066251号和2004年11月15日提交的日本专利申请2004-330292号的优先权，它们在此被引用作为参考。

技术领域

本发明涉及一种物品输送设备。

背景技术

传统上，具有各种类型的物品输送设备，其用于输送例如散装件的物品，同时将它们直线排列并且每次提供上述物品中的一个。广义上称这种设备为“供给装置”，并且存在各种类型的供给装置，包括振动型和皮带型的供给装置，尽管振动型的供给装置是最普通的。振动型供给装置是一种用于输送设置在输送面上物品的设备，所述装置利用例如物品相对于输送面形成的相对滑动现象进行振动。

这种振动型供给装置的一个例子是一种在直的路径上输送物品的直线供给装置。下面参考图15A至15C，对这样的直线供给装置的输送机构进行说明。

所述供给装置具有一带有输送面412a的输送部410，输送面的输送方向被直线约束，并且输送部410在第二位置X2和第一位置X1之间振动(在下文中，其也被称为“往复运动”)，所述位置在输送方向的前后位置设定。如图15A所示，在往复运动过程中，在向前端的第二位置X2移动时，抑制了物品W相对于输送面412a的相对滑动，从而物品W随输送部410一起移动，反之，如图15B所示，在向后端的第一位置X1移动时，物品W相对于输送面412a滑动，并且仅有输送部410移动到第一位置X1，而物品W保持在前端第二位置X2。如图15C所示，通过重复上述往复运动，相对于输送面412a逐量向前供给物品W，从而完成物品的输送。

控制相对滑动状态的方法包括：第一方法，在往复运动过程中改变作用于物品W自身的惯性，和第二方法，在往复运动过程中改变物品W和输送面412a之间产生的摩擦力。

第一方法通过利用不同的加速度量来完成，所述加速度量是沿输送方向在输送部410的往复运动过程中前向和反向的加速度。例如，如图15A所示，输送部410尽可能以均匀速度移动到前端第二位置X2，因此会减弱作用于物品W的后向惯性，并且使物品W随输送部410一起移动到第二位置X2。相反地，输送部410以较大的加速度移动到后端第一位置X1(参见图15B)，因此会产生作用于物品W的较大前向惯性，这就反过来使物品W保持在第二位置X2，而仅有输送部410移动到第一位置X1。

另一方面，第二方法是当输送部在输送方向上来回移动时，在输送面412a的法线方向上增加了另外的振动给输送部410(这在后文中也被称为“往复运动”)。例如，如图15A所示，当移动到前端第二位置X2时，输送部410向上加速增大摩擦力来抑制相对滑动。相反地，如图15B所示，当移动到后端第一位置X1时，输送部410向下加速减小摩擦力来产生相对滑动。

通常，上述两种方法的组合使用可有效控制相对滑动，从而增加物品输送设备均输送能力。换句话说，通过施加振动给输送部410能增加输送物品W的能力，所述振动具有在惯性条件下的输送方向分量和在摩擦条件下的法线方向分量，另外，设定运动轨迹限定所述振动最适合于所要求的参数，比如输送物品W的类型和输送量。

通过上文的描述，上述传统直线供给装置存在下述的问题。

图16A和图16B分别示出了第一传统例子的直线供给装置的俯视图和侧视图。该供给装置501具有：一带有水平输送面512a的输送部510，其中物品W的输送方向为水平方向；为支撑输送部510而设置在输送方向的前后侧的片簧550；在相对于水平方向倾斜一预定角θ的方向上产生输送部510往复直线运动的振动施加机构520。由于在点A和位于点A斜前上方的点B之间的输送部510的往复直线运动，所以设置在输送面512a上的物品W在水平输送方向上每次少量地被向前输送。

此处，输送部510的往复直线运动的方向与水平方向倾斜一预定角θ，以便由连接点A和点B的单向往复直线运动在两个方向上产生振动分量——在惯性条件下的输送方向分量和在摩擦条件下的法线方向分量。因此，在输送方向和法线方向上适当地设定该单向往复直线运动的速度分布模式以及适当地对输送部510进行加速，完成由相对滑动进行的输送(例如，参见JP2003-40424A(第3-5页，附图1-6))。

然而，第一传统例子的输送部510的运动轨迹是单向往复直线运动，因此改变输送部510的速度分布模式也在输送方向和法线方向这两方向上改变了加速度。所以，当设定速度分布模式时，只可能优先设定所述两方向中的一个方向，而忽视另一方向。即，第一传统例子对于设定输送部510的自由度极差，且很难理想地完成惯性和摩擦这两方面的设定。

如图17的侧视图所示，第二传统例子中的供给装置601是一个解决上述问题的直线供给装置的例子，其中它能独立地设定作为输送方向的大致水平方向上的往复运动，以及作为法线方向的大致竖直方向上的往复运动。供给装置601具有：一输送部610；通过一片簧结构650支撑输送部610的一基座部680；设置在基座部680并将振动施加给输送部610的振动施加机构620。

片簧结构650具有：一大致水平设置的片簧652，其以一种方式支撑输送部610使得输送部能在竖直方向上来回移动；一竖直设置的片簧654，其通过片簧652以一种方式支撑输送部610使得输送部能在大致水平方向上来回移动。振动施加机构620具有：两个电磁装置630和660，用于增加在大致水平方向和竖直方向上的振动，和输送部610，其具有与所述电磁装置630和660相一致的两个支杆632和662。通过对电磁装置630和660施加交变电源，输送部610适当地在竖直方向和大致水平方向上来回移动，从而在输送方向上向前输送位于输送面612a上的物品W(例如，参见JP11-278634A(第2-3页，附图6-8))。

一般而言，现有使用的交变电源的电压波是正弦波。

然而，使用正弦波，不可能产生复杂的运动轨迹，例如相对于往复运动一周期的第一半周期和第二半周期的非对称轨迹。例如，从在大致水平方向上的往复运动中相对滑动的观点来看，要求在向前的过程中尽可能匀速地移动输送部，并在返回的过程中以加速方式移动，但是正弦波的形状在一周期的第一半周期和第二半周期中是点对称的，因此不能用于产生上述往复运动。另外，产生具有非正弦波的特殊形状的电压波需要特殊装置，且不容易实现。

换句话说，第二传统例子的供给装置601优于第一传统例子的供给装置，其能单独设定输送方向和法线方向上输送部610的运动轨迹，但是不能避免难以获得特殊形状电压波的问题，因此不能说供给装置601相对于设定输送部610的运动轨迹具有良好的自由度。

同样，如果物品W具有磁性，那么使用电磁装置630和660就增大了磁化物品W的可能性，这就意味着这种类型的物品W不能由物品输送设备601输送。

另外，因为输送部610由诸如片簧652和654的弹性件支撑，所以其具有低刚度，输送面612a的运动轨迹因片簧652和654的弹性变形会受到极大的影响。所以，即使运动为输入运动的预定的运动轨迹能在靠近支杆632和662的输送面612a的部分上完成，但随着在输送方向上增大了离支杆632和662的距离，运动轨迹也会偏离这种设计，这是可能的。这就异致了所谓的输送非均匀性，即，依据在输送方向上的位置，输送物品存在较快或较慢的问题，并且在数量多的情况下，依据在输送方向上的位置，物品W有可能反向被输送。

发明内容

根据传统技术存在的问题而作出本发明，其目的是为了提供一物品输送设备，其相对于设定输送面的运动轨迹具有良好的自由度。本发明的另一目的是为了提供一物品输送设备，其能增加可输送的物品的类型，且其还有一目的是为了提供一物品输送设备，其能有效地抑制在输送过程产生的物品输送的非均匀性。

本发明涉及一种物品输送设备，利用振动在输送方向上输送设置在输送部的输送面上的物品，包括：具有输送方向被直线状地约束的输送面的输送部，和将振动施加于输送部的振动施加机构；所述振动施加机构包括：第一凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第一方向上的往复直线运动，所述第一方向上的往复直线运动至少具有在所述输送方向上的一个分量，并且第一凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上；第二凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第二方向上的往复直线运动，所述第二方向上的往复直线运动至少具有在所述输送面的法线方向上的一个分量，并且第二凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上。

本发明的其它技术特征通过附图和下文描述将被清楚地了解。

附图说明

图1是总体描述本发明的物品输送设备的透视图；

图2是图1中所示设备的顶视图；

图3是第一实施例的说明图，其为沿图2中线III-III的箭头方向的竖直剖视图；

图4是沿图3中线IV-IV的箭头方向的横向剖视图；

图5是沿图3中线V-V的箭头方向的竖直剖视图；

图6A为一个示意图，说明了为什么第一凸轮机构在竖直方向上不阻止输出部往复运动，图6B为一个示意图，说明了为什么第二凸轮机构在输送方向上不阻止输出部往复运动；

图7是描述油膜减振器的概念视图；

图8是沿图3中线V-V的箭头方向的竖直剖视图，用于描述油膜减振器；

图9示出了一个形成在引导面上的槽的成型图案的例子；

图10是描述输送部运动轨迹的一个例子的曲线图，该运动轨迹是通过振动施加机构作用于输送部产生的；

图11是第二实施例的说明图，其为沿图2中线III-III的箭头方向的竖直剖视图；

图12是沿图11中线XII-XII的箭头方向的竖直剖视图；

图13是第三实施例的说明图，其为沿图2中线III-III的箭头方向的竖直剖视图；

图14是沿图13中线IVX-IVX的箭头方向的竖直剖视图；

图15A至15C是描述振动型供给装置的输送原理的示意图；

图16是根据第一个传统例子的物品输送设备的概念视图，其中图16A是顶视图，图16B是侧视图；并且

图17是根据第二个传统例子的物品输送设备的侧视图。

本发明涉及一种物品输送设备，利用振动在输送方向上输送设置在输送部的输送面上的物品，包括：具有输送方向被直线状地约束的输送面的输送部，和将振动施加于输送部的振动施加机构；所述振动施加机构包括：第一凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第一方向上的往复直线运动，所述第一方向上的往复直线运动至少具有在所述输送方向上的一个分量，并且第一凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上；第二凸轮机构，用于把从预定驱动源输入的运动转化成第二方向上的往复直线运动，所述第二方向上的往复直线运动至少具有在所述输送面的法线方向上的一个分量，并且第二凸轮机构把上述往复直线运动传送到输送部上。

根据所述的物品输送设备，输送部的输送面在第一方向往复直线运动和第二方向往复直线运动合成所组成的运动轨迹上振动。第一方向往复直线运动具有输送方向上的分量，第二方向往复直线运动具有输送面的法线方向上的分量。因而，输送面的振动在两个方向上都具有分量，上述两个方向上的分量为有效控制物品的相对滑动所必需的。即，它同时具有一个在惯性条件下的输送方向分量，和一个在摩擦条件下的法线方向分量。因此，这种振动使输送面上的物品在输送方向上被有效地输送。

应该认识到，第一方向往复直线运动和第二方向往复直线运动能通过第一凸轮机构的凸轮设计和第二凸轮机构的凸轮设计被分别设置成期望的往复直线运动。即，通过凸轮设计能获得由第一方向和第二方向限定的二维平面内给定的运动轨迹，从而使物品输送设备具有良好的自由度来设定运动轨迹。因而，不仅具有单一运动轨迹的振动，而且具有复杂运动轨迹的振动也能被施加到输送部上，因此，能够按照诸如被输送物品的类型或输送容量等所要求的指标，将最理想的振动施加到输送面。

此外，往复直线运动由凸轮机构产生，并且根本不使用电磁装置。这避免了物品被电磁装置磁化的问题，从而也允许搬运由磁性材料制成的物品，因此增加了被输送物品的类型。

更进一步地，由于第二方向往复直线运动包含在输送面的法线方向上的一个分量，至少第二凸轮机构克服重力地支撑输送部。一般而言，凸轮机构具有高刚度。因此，可不采用不稳定的支撑结构，例如利用诸如片簧的低刚性弹性件支撑输送部的结构，并且这使得第二凸轮机构于第二方向在输送面的整个表面上形成均匀振动。因此，所谓的输送非均匀性能被有效地抑制，即能解决由输送方向上的位置引起的输送物品或快或慢的问题。

另外，振动施加机构可包括：一输出部，当支撑输送部时用于传送这些往复直线运动到输送部上；一机箱，其引导输出部，使得输出部在由第一方向和第二方向所限定的平面内运动；和一单一输入轴，其旋转支撑于机箱，把来自驱动源的运动作为旋转运动进行输入。

根据这种物品输送设备，借助输出部由机箱引导输送部，致使其在上述平面内运动。因此，输送面的振动是稳定的，并且能更有效地抑制输送的非均匀性。

另外，因为具有单一输入轴，第一凸轮机构和第二凸轮机构都从同一输入轴获得相同的旋转运动，并且这两个凸轮机构中的每一个都产生一个基于该旋转运动的往复直线运动。因此容易使由两个凸轮机构产生的两个往复直线运动同步，从而使输送部的运动轨迹容易被设置成理想的运动轨迹。

另外，第一凸轮机构可具有一体形成于输入轴的第一凸轮，和第一凸轮随动件，第一凸轮随动件设置在输出部上，并且与第一凸轮啮合，允许其相对于第一凸轮在第二方向上进行相对运动，但约束在第一方向上的相对运动；并且第二凸轮机构可具有一体形成于输入轴的第二凸轮，和第二凸轮随动件，第二凸轮随动件设置在输出部上，并且与第二凸轮啮合，允许其相对于第二凸轮在第一方向上进行相对运动，但约束在第二方向上的相对运动。

根据这种物品输送设备，例如当输出部通过第二凸轮在第二方向上移动时，设置在输出部上的第一凸轮随动件与上述移动一起也在第二方向上移动。然而，在第一凸轮随动件和第一凸轮之间的啮合防止两者在第一方向上进行相对运动，但是允许两者在第二方向上进行相对运动。因此，例如上述啮合无论如何都不会妨碍在输出部的第二方向上的往复直线运动，从而使被支撑在输出部上的输送部很快地在基于第二凸轮的第二方向上执行往复直线运动。

相反地，例如当输出部通过第一凸轮在第一方向上移动时，设置在输出部上的第二凸轮随动件也与上述移动一起在第一方向上移动。然而，在第二凸轮随动件和第二凸轮之间的啮合防止两者在第二方向上进行相对运动，但是允许两者在第一方向上进行相对运动。因此，例如上述啮合无论如何都不会妨碍在输出部第一方向上的往复直线运动，从而使支撑在输出部上的输送部很快地在基于第一凸轮的第一方向上执行往复直线运动。

综上所述，第一凸轮机构和第二凸轮机构在传送往复直线运动到输送部的过程中互不干扰，因此输送部能沿着预定的运动轨迹移动，上述运动轨迹是基于凸轮机构的凸轮设计的。

另外，第一方向上的往复直线运动可以仅具有在输送方向上的分量，并且第二方向上的往复直线运动可以仅具有在法线方向上的分量。

根据这种物品输送设备，第一凸轮机构的凸轮设计允许在输送方向上的往复直线运动被单独设定；并且第二凸轮机构的凸轮设计允许在法线方向上的往复直线运动被单独设定。输送方向和法线方向彼此相互垂直。

因此，往复直线运动可不受另一凸轮机构的往复直线运动的任何影响而单独设定，所以合成上述两个往复直线运动的输送部运动轨迹能够很容易被设定。

另外，输入轴可被设置成使其轴向在输送方向上；第一凸轮可以是肋凸轮，形成在输入轴的外圆周上肋的形成位置相对于轴向沿周向变化；并且第一凸轮随动件可由至少两个凸轮随动构件组成，其夹着肋的两侧面，并沿着侧面滚动。

根据这种物品输送设备，肋凸轮围绕着输入轴的轴线并随着输入轴的旋转而一起旋转，同时沿着肋的侧面滚动的凸轮随动构件与肋的形成位置一致地在轴向上移动。这里，轴向是输送方向，所以凸轮随动构件沿输送方向移动，因此输出部也沿输送方向移动。从而输入轴的旋转运动能使支撑在输出部上的输送部在输送方向上振动。

另外，上述两凸轮随动构件如此布置，以致其夹着肋的侧面。因此，在输送方向的前后移动的过程中，能可靠地将肋的形成位置上的变化传送到输送部上。即，肋的形成位置所传递的预定振动能不受反冲(back lash(间隙或空程))的任何影响而可靠地施加到输送部上。

另外，第二凸轮可以是形成在输入轴外圆周上的端面凸轮；并且第二凸轮随动件可以是一凸轮随动构件，该凸轮随动构件与形成在端面凸轮的端面上的环状槽相配合，并沿着环状槽的内表面滚动。

根据这种物品输送设备，当输入轴围绕其轴线旋转时，端面凸轮也作类似的旋转，同时沿着端面凸轮的环状槽滚动的所述凸轮随动构件与环状槽的形成位置一致地在输入轴的径向上移动。这里，输入轴的轴向是输送方向，即径向是输送面的法线方向，因此输送部随着凸轮随动构件的运动沿法线方向移动。所以，输送部通过输入轴的旋转运动在输送面的法线方向上被振动。

另外，由于凸轮随动构件被配合到环状槽中而被滚动，所以当其在法线方向上前后移动时，都能准确地将环状槽的形成位置上的变化传送给输送部。即，环状槽的形成位置所传递的预定振动能不大受反冲影响地施加到输送部上。

另外，第二凸轮可以是形成在输入轴外圆周上的平板凸轮；并且第二凸轮随动件可以是一凸轮随动构件，该凸轮随动构件沿起滚动面作用的平板凸轮的外圆周面上滚动。

根据这种物品输送设备，当输入轴围绕其轴线旋转时，平板凸轮也作类似的旋转。同时沿着平板凸轮外圆周表面滚动的所述凸轮随动构件与平板凸轮的径向一致地在输入轴的径向上移动。这里，输入轴的轴向是输送方向，所以其径向为输送面的法线方向，因此输送部因凸轮随动构件的运动而沿法线方向移动。所以，输送部能通过输入轴的旋转运动在输送面的法线方向上被振动。

另外，如此一用于向平板凸轮挤压输出部的弹性件，以使凸轮随动构件的外圆周面与平板凸轮的外圆周面相接触，上述弹性件可被插入到机箱和输出部之间。

根据这种物品输送设备，弹性件如此推动凸轮随动构件使其外圆周表面接触到平板凸轮的外圆周表面。因此，在法线方向前后移动的过程中平板凸轮半径的变化能被准确地传送到输出部上。因此，通过平板凸轮半径所传递的预定振动能不大受反冲的影响地施加到输送部上。

另外，第二凸轮可以是一等直径凸轮，其形成在输入轴的外圆周上，并且其直径沿其周向是恒定的；第二凸轮随动件可以是一框架部，其设置成使其内周面面对等直径凸轮的外圆周面；并且通过框架部的内周面在等直径凸轮的外圆周面的第二方向上的两个端部处夹着所述等直径凸轮，并且可随着输入轴的旋转所述等直径凸轮绕输入轴的轴线旋转。

根据这种物品输送设备，当输入轴围绕其轴线旋转时，等直径凸轮也作类似的旋转。同时紧靠在等直径凸轮两端部的所述框架部与等直径凸轮的半径一致地在输入轴的径向上移动。这里，输入轴的轴向是输送方向，所以其径向是输送面的法线方向，因此输送部因框架部的运动而沿法线方向移动。所以，输送部通过输入轴的旋转运动在输送面的法线方向上被振动。

另外，当等直径凸轮的外圆周表面的第二方向上的端部被框架部的内圆周表面夹住时，等直径凸轮随着输入轴的旋转绕输入轴的轴线旋转。所以，在法线方向上输送部前后移动的过程中，等直径凸轮在半径上的变化能被准确地传送到输出部上。即，通过等直径凸轮的半径所传递的预定振动能不大受反冲的影响地施加到输送部上。

另外，可在输入轴的轴向上的至少两个位置设置第二凸轮。

根据这种物品输送设备，第二凸轮至少在两个点支撑输送部。因此，输送部具有良好的支撑稳定性，而且在输送面的整个表面上能形成输送面法向上的均匀振动。

另外，机箱可具有一引导面，所述引导面用于引导输出部，以使输出部在平面内运动；并且在引导面和与引导面相对的输出部的一部分之间的间隙中可存有粘性流体。

根据这种物品输送设备，上述间隙中保存的粘性流体具有显著的油膜减振器功能。即，可由输送部或支撑输送部的输出部的弯曲变形所形成的结构原因而导致输送部自身的不利振动，能通过粘性流体的粘性阻力而被缓冲。所以能有效抑制这种不利振动，因此使被凸轮机构限定的预定振动能传递到输送部。

另外，上述间隙可设定在0.005mm至0.05mm之间。

根据这种物品输送设备，上述间隙尺寸至少被设定为0.005mm，因此可确切地避免引导面和输出部的上述部分之间的物理接触，并且间隙中的粘性流体能有效地起到油膜减振器的作用。

另外，由于设定间隙的尺寸不能大于0.05mm，所以可使输出部晃动很小。

另外，在引导面和与引导面相对的输出部的部分中的至少一个上可形成有多条槽。

根据这种物品输送设备，上述多条槽能够容易储存间隙中的粘性流体，这样使油膜减振器可靠地形成于间隙中。

另外，第一方向上的往复直线运动仅具有在输送方向的分量，并且输送方向可以是水平方向；第二方向上的往复直线运动仅具有在法线方向的分量，并且法线方向可以是竖直方向。

根据这种物品输送设备，输送方向是水平方向，因此可采用许多种物品输送设备。另外，由于法线方向是竖直方向，容易设定在物品和输送面之间影响输送能力的摩擦力。

另外，在由于输送方向上的往复直线运动，输送部从第一位置移动到沿输送方向的第一位置前面的第二位置，且从第二位置移动到第一位置时，从第一位置移动到第二位置所需的时间可长于从第二位置移动到第一位置所需的时间。

根据这种物品输送设备，输送部在输送方向的第一位置和第二位置之间重复完成往复运动，从而在输送方向上逐量地向前输送设置在输送面上的物品。即，当输送部从第一位置移动到第二位置时，其被移动到第二位置，同时抑制了物品相对于输送面的相对滑动，从而移动物品到第二位置，并且当输送部从第二位置回到第一位置时，其回到第一位置，同时允许产生相对滑动，从而保留物品在第二位置，并且仅让输送部回到第一位置。重复这种运动的目的是为了在输送方向上向前输送物品。

此处，当输送部从第一位置移动到第二位置时，为了减少作用在物品上的向后惯性，其在输送方向上向前移动缓慢。当从第一位置移动到第二位置时，可抑制物品相对于输送面的相对滑动，因此物品能被移动到第二位置。

另一方面，当从第二位置回到第一位置时，输送部向后移动快，所以有一个较大的向前惯性作用于物品上。当从第二位置移到第一位置时，可产生物品相对于输送面的相对滑动，因此物品被保留在第二位置上，同时仅让输送部回到第一位置。

另外，在输送部从第一位置移动到第二位置的过程中，在预定期间内输送部可在输送方向上匀速运动。

根据这种物品输送设备，在从第一位置移动到第二位置的过程中，设定了输送部匀速运动的时间。在输送部匀速运动的时间内，作用于物品的惯性是很小的，从而抑制了物品相对于输送面的相对滑动。

因此，当从第一位置移到第二位置时，相对滑动能被有效地抑制，所以输送部移动到第二位置的运动使物品有效地被输送到第二位置。

另外，在由于竖直方向上的往复直线运动，输送部的向上速度增大时，在输送部从第一位置移动到第二位置的过程中，输送部可作匀速运动。

根据这种物品输送设备，当增大输送部的向上速度时，输送部在从第一位置移动到第二位置的过程中作匀速运动。当所述速度增大时，在物品和输送面之间产生的摩擦力变大，在匀速运动中作用于物品的惯性变小，这种综合作用使得物品相对于输送面的相对滑动有效地被抑制。

因此，当输送部从第一位置移动到第二位置时，物品能被可靠地输送到第二位置。

另外，在输送部从第二位置移动到第一位置的过程中，可增大输送部的向下速度。

根据这种物品输送设备，在输送部从第二位置移动到第一位置的过程中，增大了输送部的向下速度。当所述速度增大时，在物品和输送面之间产生的摩擦力变小，这样就有效地激发了物品相对于输送面的相对滑动。

所以，当输送部从第一位置移动到第二位置时，物品能可靠地被保留在第二位置上，同时仅让输送部回到第一位置。

另外，第一凸轮机构具有一体形成于输入轴上的第一凸轮，以及设置在输出部上的第一凸轮随动件；第一凸轮可具有一凸轮面，在输出部第二方向的往复运动过程中，该凸轮面与输出部的第一凸轮随动件保持接触，其中其接触点在与第二方向相同的方向上移动。

根据这种物品输送设备，当输出部在第二方向上前后移动时，第一凸轮的凸轮面与输出部上第一凸轮随动件之间的接触位置在第一方向上没有变化。因此，在第一方向上未预设的运动动作不会施加到输出部上，从而保证有效而准确地输送物品。

另外，第二凸轮机构可具有一体形成于输入轴上的第二凸轮，以及设置在输出部上的第二凸轮随动件；第二凸轮可具有一凸轮面，在输出部在第一方向的往复运动过程中，该凸轮面与输出部的第二凸轮随动件保持接触，其中其接触点在与第一方向相同的方向上移动。

根据这种物品输送设备，当输出部在第一方向上前后移动时，第二凸轮的凸轮面与输出部的第二凸轮随动件之间的接触位置在第二方向上没有变化。因此，在第二方向上未预设的运动动作不会施加到输出部上，从而保证有效而准确地输送物品。

具体实施方式

首先，参考图1和图2对本发明进行概述。

图1是用于总体描述本发明的物品输送设备的透视图，并且图2是其俯视图。

如图所示，根据本发明的物品输送设备1是一所谓的直线供给装置，其包括：一个配置有输送面12a的输送部10，输送面12a的输送方向被直线约束；和一个施加振动给输送部10的振动施加机构20。

振动施加机构20的内部具有两个凸轮机构30和60。所述振动是由两凸轮机构30和60所产生的往复直线运动合成的。即，第一凸轮机构30将预定驱动源(未示出)提供的运动转换为至少具有一个输送方向分量的第一方向上的往复直线运动，并将其传送给输送部10。第二凸轮机构60将预定驱动源(未示出)提供的运动转换为至少具有一个输送面12a法线方向分量的第二方向上的往复直线运动，并将其传送给输送部10。所以，输送面12a的振动既包括一个在惯性条件下输送方向分量，又包括一个在摩擦条件下的法线方向分量，其为有效地控制物品W相对于输送面12a的相对运动所必需的，并且由于该振动在输送面12a上的物品W能有效地在输送方向上被输送。

分别通过第一凸轮机构30的后述凸轮曲面的设计和第二凸轮机构60的后述凸轮曲面的设计，能将第一方向往复直线运动和第二方向往复直线运动各自独立地设定为期望的往复直线运动。即，通过凸轮曲面的设计能获得由第一方向和第二方向限定的二维平面内给定的运动轨迹，从而使物品输送设备1具有良好的自由度来设定运动轨迹。因而，不仅具有单一运动轨迹的振动，而且具有复杂运动轨迹的振动都能被施加到输送部10上，因此，按照诸如被输送物品W的类型和输送容量等所要求的指标，以最合适的振动施加到输送面12a是可能的。

应该注意到，如图1所示，下述描述基于这种假设：第一方向与输送方向匹配，第二方向与输送面12a的法线方向匹配，但决不局限于此，例如，对于第一方向往复直线运动而言，也可包括不同于输送方向的方向分量，同样地，对于第二方向往复直线运动而言，也可包括不同于法线方向的方向分量。

然而，优选采用上述设想。这是因为如果第一方向和第二方向的往复直线运动分别包括仅一个输送方向分量和仅一个法线方向分量，那么当设定第一方向和第二方向往复直线运动时，每一个往复直线运动的设定是独立的，而不会受到另一个的任何影响。所以，由上述两个往复直线运动合成所形成的输送部10的振动能够容易地设定于所期望的运动轨迹。

下述描述也可基于这种设想：输送方向为水平方向，输送面12a的法线方向为竖直方向，但决不局限于此。例如，对输送方向而言，相对于水平方向竖直倾斜一预定的角度是可能的，以使沿斜向上方向或斜向下方向输送物品W。

另外，在下述的实施例中，如图1所示，作为一例，在一个结构中，具有共用于两个凸轮机构30和60(未示出)的驱动源(未示出)，即在一个结构中来自于单一运动源的运动借助于单一输入轴22被输入到凸轮机构30和60上，但决不局限于此，例如，两个凸轮机构30和60中的每一个分别具有单独的驱动源也是可能的。

然而，优选在上述结构中共用单一驱动源。这是因为一个相同的输入运动容易将第一凸轮机构30产生的往复直线运动和第二凸轮机构60产生的往复直线运动合成。

第一实施例

图3至图5B是第一实施例的物品输送设备的说明图。图3为沿图2中线III-III的箭头方向的竖直剖视图。图4是沿图3中线IV-IV的箭头方向的横向剖视图。图5A和5B都是沿图3中线V-V的箭头方向的竖直剖视图，并且这些图分别显示了后述输出部位于沿竖直方向上的上止点和下止点的位置的状态。应该注意到，在图3和图4中，能分别从侧面和上方看到一些部件。另外，在所有示图中，沿剖面添加了阴影线。

如图1所示，为了方便起见，在下述描述中输送方向也可用“前/后”来表述，而竖直方向也可用“上/下”来表述。另外，垂直于输送方向和竖直方向的方向用“左/右”来表述。

(1)输送部

如图1和图2所示，输送部10有一长条形带状平板件12，该平板件有一水平的平坦上面12a。件12的上面12a起输送面的作用，因此输送方向为水平方向，且输送面12a的法线方向为竖直方向。

凸出部14在纵向上沿件12的整个长度连续形成于件12的上面12a的左右两边，并且这对凸出部14直线约束纵向上的输送方向。

(2)振动施加机构

如图1和图2所示，振动施加机构20设置在输送部10的下方，并且固定于诸如工厂地基之类的固定装置的部分B上，所述振动施加机构支撑输送部10，并且按照预定的运动轨迹振动输送部10。应该注意到，所述运动轨迹是一种在二维平面内的轨迹，该二维平面由输送方向和竖直方向限定，并且所述运动轨迹是通过合成上述两方向的往复直线运动所获得的。

振动施加机构20具有：一个大体成长方形的盒状机箱24，在上述机箱的上平面壁24a上具有一大体成矩形的开口24f；输出部26，设置在卡塞开口24f的位置上，并且用于支撑输送部10；第一凸轮机构30和第二凸轮机构60，设置在机箱24内，并将运动轨迹的运动施加给输出部26；单一输入轴22，将来自于驱动源的旋转运动输入给凸轮机构30和60。

(2-A)输入轴

如图3所示，输入轴22是一大体成圆棒状件，其将其轴线C22的方向设置在输送方向上。输入轴22的端部通过轴承23支撑在机箱24的前面壁24c和后面壁24d上，从而能使输入轴22相对于机箱24绕其轴线自由旋转。

应该注意到，输入轴22的一个端部设置在机箱24内，而其另一端部通过机箱24的前面壁24c上形成的孔24g伸出到外部。所述另一端部借助合适的联轴器(未示出)与诸如马达之类的驱动源(未示出)连接，并且绕其轴线的旋转运动从驱动源被输入到输入轴22上。

应该指出的是，第一和第二凸轮机构30和60的第一凸轮32和第二凸轮62形成于输入轴22的外圆周上，尽管这些在后文中评述。

(2-B)输出部

如图2所示，输出部26设置在上平面壁24a的开口24f内，并且具有一主件26a，其是比开口24f稍小的平板件。

用于固定连接于输送部10底面的连接面形成于输出部的主件26a的上表面26b中，并且当输送部10固定于所述附件表面时，其作为随输出部26一起的单一件，并且随输出部26的相同运动轨迹移动。

如图3所示，长方形提升件28设置在输出部的主件26a的底面26c上。提升件28有两个作用。它的第一个作用是传送，即将设置在输出部的主件26a下方的第二凸轮机构60输出的竖直方向的往复直线运动传送给输出部的主件26a，并且这种作用将在描述第二凸轮机构60的部分中说明。

它的第二个作用是作为一种引导结构来约束输出部的主件26a在左/右方向上的运动，其这样引导输出部的主件26a是为了其仅能在输送方向和竖直方向上移动。即，如图4和图5A所示，每个提升件28的左/右方向上的端面28a形成平行于由所述两方向限定的二维平面的平面。具有平行于端面28a的引导面29a的引导件29固定在机箱24的内表面的部分上，该部分与端面28a相对。由于引导面29a和端面28a之间的滑动，所以输出部26能沿二维平面内的运动轨迹平稳移动。

应该注意到，优选在引导面29a和端面28a之间提供一预定间隙G(参见图8)，作为粘性流体的润滑油储存在间隙中。以这种方式，赋予间隙G一种所谓的油膜减振器的功能是可以的。这些将在下文中进行讨论。

如图3所示，一个提升件28设设置在沿输出部主件26a的底面的输送方向上的前后两端部。换句话说，输出部26在输送方向的两个位置被导向，因此输出部26可靠地避免在左/右方向上的移动。

如图3和图5A所示，由诸如橡胶之类的弹性材料制成的密封件27沿开口24f的整个外圆周地设置在输出部26和机箱24的开口24f之间的间隙中。密封件27为所谓的油封，其阻塞填充到机箱24内空间的凸轮润滑油向外泄漏。至于弹性件的类型，因为输出部的主件26a在输送方向上前后移动，所以优选具有弹性变形量可等于或大于该往复运动量的元件。

(2-C)第一凸轮机构

图3所示的第一凸轮机构30用于产生运动轨迹的输送方向分量运动，并将其施加给输出部26。即，它将输入轴22的旋转运动转换为输送方向的往复直线运动，并将其传送给输出部26。

第一凸轮机构30使用一所谓的肋凸轮而构成。即，它提供一种肋凸轮32作为第一凸轮，其由形成于输入轴22的外圆周上的环状肋34构成。并且凸轮随动构件36作为第一凸轮随动件，其设置在输出部的主件26a中，并与肋34啮合。

容易知道凸轮随动构件36的结构；即，每一凸轮随动构件36具有一旋转轴A和一覆盖在旋转轴A外圆周并绕旋转轴旋转的外环R。旋转轴A固定于凸轮机构的随动装置侧面的一元件上，但它的外环R是这样布置的，当它被使用时，它随凸轮的凸轮面滚动。应该注意到，后述的第二凸轮机构的凸轮随动构件66具有同样的结构。

如图3所示，两个凸轮随动构件36并排地沿输送方向前后设置在输出部主件26a的底面26c上，且两凸轮随动构件36通过各自的外环R夹住肋34的侧面34a和34b，并随侧面34a和34b滚动。应该注意到，侧面34a和34b是凸轮面。

另一方面，肋凸轮32的肋34的形成位置沿旋转方向在输送方向上是变化的，所述输送方向是输入轴22的轴线方向，且肋凸轮32的凸轮曲面由所述变化量表示。

所以，当肋凸轮32随输入轴22的旋转运动一起旋转时，被两凸轮随动构件36所夹住的肋34的位置在输送方向上发生变化，因此根据所述变化在输送方向上移动凸轮随动构件36。结合这种情况，输出部26也在输送方向上前后移动，因此固定在输出部26上的输送部10在输送方向上执行与肋凸轮32的凸轮曲面一致的往复直线运动。

应该注意到，如图3所示，肋34的侧面34a和34b，起着第一凸轮的凸轮面的作用，其形成的曲面垂直于水平输入轴22的轴线方向，且凸轮随动构件36的旋转轴A也在竖直方向上。因此，肋凸轮32和凸轮随动构件36彼此相互接触，输送方向上的相对运动被限制，但允许竖直方向上的相对运动。换句话说，如图6A的长短划线所示，凸轮随动构件36可在竖直方向上进行相对运动，同时保持夹住肋凸轮32的肋34的状态。

所以，当输出部26通过后述的第二凸轮机构60在作为第二方向的竖直方向上来回移动时，固定在输出部26上的凸轮随动构件36也在竖直方向上移动，并且在这样情况下，夹住肋凸轮32的凸轮随动构件36能在竖直方向上相对于肋凸轮32滑动，因此无论如何在竖直方向上都不会阻止输出部26的往复运动。由此，通过第二凸轮机构60，输出部26能快速地执行竖直方向上的往复直线运动。

对上文而言，第一凸轮的凸轮面34a和34b能被描述成不同的形式。第一凸轮的凸轮面34a和34b形成的曲面垂直于输入轴22的轴线方向。因此，即使当输出部26在竖直方向上来回移动时，也能够获得一个保持与输出部26的凸轮随动构件36接触的凸轮面，同时接触点在作为竖直方向的同一方向上移动。

所以，当输出部26通过第二凸轮机构60在竖直方向上来回移动时，固定在输出部26上的凸轮随动构件36也在竖直方向上移动，并且在这样的情况下，保持与第一凸轮的凸轮面34a和34b接触的凸轮随动构件36在竖直方向上沿凸轮面34a和34b移动。因此，在输送方向上未预设的运动动作不会施加给输出部26，从而能够有效而准确地输送输送部10上的物品。

所述两凸轮随动构件36夹住肋34。因此，如图6B的长短划线所示，肋34上位置的变化能可靠地传送到输出部26，用于在输送方向上前后往复运动。因此，由肋凸轮32的凸轮曲面所表示的振动能通过输出部26施加给输送部10，且不受所谓“反冲”的任何影响。

(2-D)第二凸轮机构

图3所示的第二凸轮机构60用于产生具有运动轨迹的竖直方向分量的运动，并将这种运动施加给输出部26；即，它将输入轴22的旋转运动转换为竖直方向的往复直线运动，并将其传送给输出部26。

每个第二凸轮机构60由一种所谓的端面凸轮构成。即，如图3和图5A所示，它提供一种盘状端面凸轮62作为第二凸轮，其形成于输入轴22上，并且凸轮随动构件66作为第二凸轮随动件，其设置在提升件28中，并与形成在端面凸轮62的平板面中的一个平板面上的环状槽65啮合。

如图3所示，在输送方向的前后设置一对端面凸轮62，其与前后一对提升件28相一致，且端面凸轮62在输送方向上设置在一对提升件28之间的输入轴22上。端面凸轮62的平板面分别面向各自的提升件28的前侧面端面或后侧面端面。

如图5A所示，环状槽65绕输入轴22的轴线方向形成在面向提升件28的端面凸轮62的平板面中。根据周向的位置，离轴线C22的径向距离是不同的，且端面凸轮62的凸轮曲面通过该半径变化来表示。应该注意到，凸轮面是环状槽65的一对内圆周面65a，且紧靠凸轮随动构件66的外圆周面。

另一方面，每个凸轮随动构件66在面向端面凸轮62的各自的提升件28的端面上竖直地设置在作为端面凸轮62的旋转轴线的轴线C22的上方，并且凸轮随动构件66与端面凸轮62的环状槽65相配合。

所以，当端面凸轮62随输入轴22的旋转运动一起旋转时，然后随着这种旋转一起，凸轮随动构件66沿环状槽65的内圆周面65a滚动，同时凸轮随动构件66通过与其相配合的环状槽65径向上的槽位置所产生的变化进行竖直移动。然后，在其上设置凸轮随动构件66的提升件28，以及输出部26也自然地竖直移动，因此固定在输出部26上的输送部10在竖直方向上执行与端面凸轮62的凸轮曲面一致的往复直线运动。

应该注意到，如图3所示，环状槽65的内圆周面65a，起着第二凸轮的凸轮面的作用，其形成的曲面平行于输送方向，且凸轮随动构件66的旋转轴A也在输送方向上。因此，端面凸轮62和凸轮随动构件66在竖直方向上的相对运动受到约束，但允许在输送方向上的相对运动。即，如图6B的长短划线所示，凸轮随动构件66可在输送方向上相对运动，同时保持与端面凸轮62的环状槽65配合。

所以，当输出部26通过第一凸轮机构30在作为第一方向的输送方向上来回移动时，通过提升件28固定在输出部26上的凸轮随动构件66也在输送方向上移动，并且在这样情况下，与环状槽65配合的凸轮随动构件36能在输送方向上相对于环状槽65滑动，因此无论如何在输送方向上都不会阻止往复运动。由此，基于第一凸轮机构30，输出部26能很快地执行输送方向上的往复直线运动。

对上文而言，第二凸轮的凸轮面65a能被描述成不同的形式。第二凸轮的凸轮面65a形成的曲面平行于输送方向。因此，即使当输出部26在输送方向上来回移动时，也能够获得一个保持与输出部26的凸轮随动构件66接触的凸轮面，同时接触点在作为输送方向的同一方向上移动。

所以，当输出部26通过第一凸轮机构30在输送方向上来回移动时，固定在输出部26上的凸轮随动构件66也在输送方向上移动，并且在这样情况下，凸轮随动构件66保持与第二凸轮的凸轮面65a接触，且在输送方向上沿凸轮面65a移动。因此，在竖直方向上未预设的运动动作不会施加给输出部26，因此能够有效而准确地输送输送部10上的物品。

所述凸轮随动构件66与环状槽65相配合。因此，如图6A的长短划线所示，环状槽65位置上的变化能可靠地传送到输出部26，用于上下往复运动。因此，由端面凸轮62的凸轮曲面所表示的振动能通过输出部26施加给输送部10，且不受所谓“反冲”的任何影响。

上述结构的一个结果是第二凸轮机构60通过输出部26支撑输送部10的总重。一般而言，凸轮机构具有高刚度。所以，不必采用不稳定的支撑结构，例如其中利用诸如上文提及的片簧之类的低刚性弹性件支撑输送部10，通过所述刚性第二凸轮机构60能使竖直方向的均匀振动施加给整个输送面12a上。所以，能有效地抑制上述的输送非均匀性。另外，第二凸轮机构60在输送方向的前后两位置支撑输出部26，这也增加了支撑的稳定性，并对抑制输送非均匀性起到良好的作用。

(2-E)油膜减振器

滤油减振器是一种利用起到粘性流体的作用的油的粘性的减振器。即，利用油膜的剪切力作为阻尼力，减弱两物体相互的相对运动。

图7示出了该减振器的原理图。当粘性流体储存在两平行平面板128和129之间预定的间隙G中且其中一平行平面板128相对于另一平面板运动时，就会出现如图中箭头所示的速度梯度，这就会导致在相对运动相反的方向上有一力施加给平行平面板128。所述力成为减弱相对运动的阻尼力。

此处，在第一实施例中，凸轮润滑油填充到上文提及的机箱24的内部空间S中(参见图4)。因此，如图8所示，如果在机箱24的引导件29的引导面29a和面向引导面29a的提升件28的端面28a之间提供一预定间隙G，那么所述间隙G被填充润滑油时起着油膜减振器的作用。

例如由输送部10的弯曲变形所形成的结构性原因而导致输送部自身的不利振动，上述油膜减振器能使所述不利振动通过油膜的粘性阻力而被减弱。因此基于凸轮机构30和60的预设振动能施加给输送部10。

应该注意到，可在0.005mm至0.05mm之间设定上述间隙G的尺寸。这是因为上述间隙G的尺寸至少被设定为0.005mm，这样可确切地避免引导面29a和端面28a之间的物理接触，并且在引导面29a和端面28a之间的油膜相对于不利振动能有效地起到减振作用。在另一方面，设定间隙G的尺寸不大于0.05mm，这样使得输出部10晃动很小。

另外，优选至少在槽面29a或端面28a中的一个上形成有多条槽。以这种方式，通过上述槽能够使粘性流体有利地储存在所述间隙中，这样使油膜减振器可靠地形成于间隙中。图9示出了这些槽的形成图案。在该例子中，所述槽在引导面29a上形成钻石状的网格。

(3)根据第一实施例的输送部的运动轨迹

此处，描述了第一实施例中输送部的运动轨迹的例子。应该注意到，此处描述的运动轨迹是通过设定第一凸轮和第二凸轮的凸轮曲面获得的，所述运动轨迹是获得高的输送能力的一个例子。所以，并不对这种运动轨迹作任何限制，通过凸轮曲面的设定，也能获得与诸如输送容量等所要求的指标一致的运动轨迹。

图10是描述输送部运动轨迹的一个例子的曲线图，该运动轨迹是通过振动施加机构作用于输送部产生的；图10的上部分示出了水平运动的时间图，所述水平运动为输送方向上的往复直线运动，并且下部分示出了竖直运动的时间图，所述竖直运动为竖直方向上的往复直线运动。上部分的时间图，从左依次示出了水平运动位置变化-时间图，水平运动速度-时间图，水平运动加速度-时间图。下部分的时间图，从左依次示出了竖直运动位置变化-时间图，竖直运动速度-时间图，竖直运动加速度-时间图。应该注意到，所述三个上部分示图和三个下部分示图共用同一时间轴。

从上文描述可知，旋转运动输入给输入轴，从而第一凸轮和第二凸轮产生旋转，因而使与输出部26一体形成的输送部10(未示出)在水平和竖直方向上移动，从而完成输送操作。

首先将描述输送部10的水平运动。如图10所示，输送部10执行往复直线运动，所述往复运动是在输送方向上从第一位置X1向前移动到第二位置X2，以及在输送方向上从第二位置X2向后移动到第一位置X1。即，它在水平方向的第一位置X1和第二位置X2之间前后水平移动。

同时，输送部10从第一位置X1向前移动到第二位置X2所需的时间长于输送部10从第二位置X2向后移动到第一位置X1所需的时间。所以，物品W(未示出)能有效地被输送。这是因为在输送部10向前移动的过程中，通过加长时间抑制向前方向的加速度，因此在输送面12a(未示出)上物品W不容易产生相对于输送面12a的相对滑动，相反地，由于输送部10向后迅速移动，因此产生一个大的加速度，从而在输送面12a上的物品W很容易相对输送面12a产生相对滑动。

另外，如图10所示，在水平运动过程中，在周期内输送部10匀速运动预定的持续时间，上述周期为从第一位置X1向前启动至到达第二位置X2的时间。当输送部10以匀速运动时，由输送部10的加速度产生的惯性不会作用在设置在输送面12a的物品W上，因此物品W不会相对于输送面12a产生滑动。所以至少在匀速运动期间能有效地抑制物品W的相对滑动。

接下来，描述输送部10的竖直运动。如图10所示，当输送部10位于第一位置X1时开始下降。输送部10继续下降直到其到达第三位置Y3为止，所述第三位置为下降的极限位置。当到达第三位置Y3后，输送部10开始上升，到达第四位置Y4，所述第四位置为上升的极限位置。以这种方式，输送部10沿上下方向在第三位置Y3和第四位置Y4之间竖直移动。

下面描述水平运动和竖直运动的关系。如图10所示，当加大输送部10的上升速度时，即当竖直运动的加速度为正值时，那么输送部10在水平方向上匀速移动。此处，当加大输送部10的上升速度时，输送面12a上的物品W被推到输送面12a上。另外，当输送部10在水平方向的往复运动过程中匀速运动时，物品不会受到在水平方向上由输送部10的加速度所产生的惯性。所以，这样就可靠地抑制了物品W相对于输送部10的相对滑动。

在水平运动期间，当输送部10在输送方向上向后移动时，加大了输送部10的下降速度，即，竖直运动加速度为负值。此处，当加大了输送部10的下降速度，减弱了物品W和输送面12a之间的接触压力，从而减少摩擦。因此，物品W很容易在输送面12a上产生相对滑动。所以，当输送部10在水平运动中向后移动时，通过加大输送部10的下降速度，可使物品W相对于输送面12a滑动，因此避免物品在输送方向上向后移动。所以，物品W能在输送方向上较好地被向前输送。

第二实施例

图11至12B是第二实施例的物品输送设备的说明图。图11是沿图2中线III-III的箭头方向的竖直剖视图；图12A和图12B是沿图11中线XII-XII的箭头方向的竖直剖视图；并且这些图分别显示了所述输出部位于竖直方向上的上止点和下止点的状态。应该注意到，在这些图中，能分别从侧面和上方看到一些部件。

第一实施例中的第二凸轮机构60为一端面凸轮，但是它在第二实施例中是不同的，为一所谓的平板凸轮。即，如图11和图12A所示，第二凸轮机构160具有作为每个形成于输入轴22的第二凸轮盘状平板凸轮162，和作为第二随动件设置在提升件128上且与平板凸轮162啮合的凸轮随动构件66。

平板凸轮162的外圆周面162a起着凸轮面的作用。根据周向的位置，离作为旋转轴线的输入轴22的轴线C22的径向距离是不同的，因此凸轮曲面通过该半径变化来表示。另一方面，凸轮随动构件66的旋转轴A竖直地设置在平板凸轮162的旋转轴线的上方，且它们的外圆周面与平板凸轮162的外圆周面162a相接触。

所以，当平板凸轮162随输入轴22的旋转运动一起旋转时，凸轮随动构件66结合所述旋转沿平板凸轮162的外圆周面162a滚动，同时凸轮随动构件66的竖直移动与其所接触的平板凸轮162的径向变化一致。所以，凸轮随动构件66设于其上的提升件128，以及输出部26也自然在竖直方向上移动，因此固定在输出部26上的输送部10(未示出)在竖直方向上执行与平板凸轮162的凸轮曲面一致的往复直线运动。

应该注意到，如图11所示，平板凸轮162的外圆周面162a是平行于输送方向的曲面，且凸轮随动构件66的外环R的旋转轴线在输送方向上。因此，端面凸轮162和凸轮随动构件66之间的相对运动在竖直方向上受到约束，但允许在输送方向上的相对运动。换句话说，凸轮随动构件66可在输送方向上相对运动，同时保持与平板凸轮162接触。

所以，由第一实施例可知，即使当输出部26通过第一凸轮机构30在作为第一方向的输送方向上来回移动时，与平板凸轮162的外圆周面162a接触的凸轮随动构件66也能在输送方向上相对于外圆周面162a滑动，因此无论如何在输送方向上都不会阻止往复运动。由此，基于第一凸轮机构30，输出部26能很快地执行输送方向上的往复直线运动。

如图12A和图12B所示，优选将诸如卷簧的弹性件168插入到机箱24上面壁24a的底面和提升件128的上表面之间，以施加一个向下的压力给提升件128的凸轮随动构件66。

这是因为第二凸轮是一平板凸轮，具有下述缺点。即，当在竖直方向的往复直线运动过程中向上移动时，凸轮随动构件66通过其下方的平板凸轮162施加向上的压力向上移动，因此其不会与外圆周面162a分离，即不会与凸轮面分离。然而当向下移动时，重力是作用于凸轮随动构件66的唯一向下推力。所以，当向下移动时，凸轮随动构件66将会与外圆周面162a分离，且不再与凸轮面保持接触。在这种情况下，不能将基于凸轮曲面的运动施加给输出部。

从而，在图12A和12B所示的例子中，弹性件168设置在上述两者位置之间，以至于向下推力总是施加给凸轮随动构件66，因而使凸轮随动构件66始终保持与平板凸轮162接触。

第三实施例

图13至14B是根据第三实施例的物品输送设备的说明图。应该注意到，同样如第二实施例中图11至12B那样来描述这些图。

如图13所示，第三实施例的第二凸轮机构不同于第一实施例的第二凸轮机构60，其中它由一所谓的等直径凸轮来代替端面凸轮。即，如图13和14A所示，每个第二凸轮机构260具有作为形成在输入轴22上的第二凸轮的盘状等直径凸轮262，和作为第二随动装置形成于提升件228且与等直径凸轮262啮合的框架部229。

如图14A所示，每个等直径凸轮262大致为盘状件，其直径沿其周向是恒定的，且其外圆周面262a起到凸轮面的作用。即，虽然其直径是恒定的，但根据周向的位置，离作为其旋转轴线的输入轴22的轴线C22的半径是不同的，因此凸轮曲面通过该半径变化来表示。

框架部229大致为形成于提升件228的矩形开口229。开口229的内圆周面229a面向等直径凸轮262的外圆周面262a，且内圆周面229a设置成在旋转轴右上方和右下方的两点262b和262c上夹住外圆周面262a。

所以，当等直径凸轮262随输入轴22的旋转运动一起旋转时，结合所述旋转，框架部229在两点262b和262c上夹住等直径凸轮262的外圆周面262a，同时其在竖直方向上的移动与被夹的外圆周面262a的半径变化一致。那么，具有框架部229的提升件228，以及输出部26也自然在竖直方向上移动，因此固定在输出部26上的输送部(未示出)在竖直方向上执行与等直径凸轮262的凸轮曲面一致的往复直线运动。

应该注意到，如图13所示，等直径凸轮262的外圆周面262a是平行于输送方向的曲面，且框架部229的内圆周面229a也是平行于输送方向的表面。因此，等直径凸轮262和框架部229在竖直方向上的相对运动受到约束，但允许其在输送方向上的相对运动。换句话说，框架部229可在输送方向上相对运动，同时在竖直方向的两点262b和262c上保持与等直径凸轮262接触。

所以，由第一实施例可知，即使当输出部26通过第一凸轮机构30在作为第一方向的输送方向上来回移动时，与等直径凸轮262的外圆周面262a接触的框架部229也能在输送方向上相对于外圆周面262a滑动，因此无论如何在输送方向上都不会阻止该往复运动。由此，基于第一凸轮机构30，输出部26能很快地执行输送方向上的往复直线运动。

如图14A和14B所示，框架部229在竖直方向的两点262b和262c上夹住等直径凸轮262。所以，等直径凸轮262的半径变化能可靠地传送到输出部26上，用于竖直方向上的上下往复运动。因此，由等直径凸轮262的凸轮曲面表示的振动能被施加到输送部10上，而不受“反冲”的任何影响。

其它实施例

上文描述了本发明的实施例，但本发明并不局限于这些实施例，比如下述的变形也是可能的。

在上述实施例中，仅有单一的第一凸轮机构30设置在输送方向的大致中间部。然而，提供的数量和提供的位置并不局限于此，也可以提供多个第一凸轮机构30或在输送方向的端部提供第一凸轮机构30。然而，当仅提供单一的第一凸轮机构30时，从输送方向上呈前/后对称的透视图来看，如图3所示，优选所述第一凸轮机构设置在大致中间部分。

在前述的实施例中，两个第二凸轮机构60分别设置在输送方向的前端部和后端部。然而，提供的数量和提供的位置并不局限于此，也可提供单一第二凸轮机构60或三个或多个第二凸轮机构60，且第二凸轮机构60也可设置在输送方向的大致中间部。然而，从支撑输出部26的稳定性的出发点来看，优选至少配置两个第二凸轮机构在两点或多点上以提供多点支撑，并且优选将它们尽可能分开设置。

Claims (17)

1.一种物品输送设备，利用振动在输送方向上输送放置在输送部的输送面上的物品，包括：

所述输送部具有所述输送面，所述输送面的所述输送方向被直线状地约束；以及

将所述振动施加于所述输送部的振动施加机构，所述振动施加机构包括：

第一凸轮机构，所述第一凸轮机构用于把从预定驱动源输入的运动转化成第一方向上的往复直线运动，所述第一方向的往复直线运动至少具有在所述输送方向上的一个分量，并且第一凸轮机构把上述往复直线运动传送到所述输送部上；和

第二凸轮机构，所述第二凸轮机构用于把从预定驱动源输入的运动转化成第二方向上的往复直线运动，所述第二方向上的往复直线运动至少具有在所述输送面的法线方向上的一个分量，并且第二凸轮机构把上述往复直线运动传送到所述输送部上；

其中所述振动施加机构包括：

一输出部，其用于传送这些往复直线运动到所述输送部上，同时支撑所述输送部；

一机箱，其引导所述输出部，使得所述输出部在由所述第一方向和所述第二方向限定的平面内运动；和

一单一输入轴，其旋转支撑于所述机箱上，用于把来自所述驱动源的运动作为旋转运动进行输入；

其中所述第一凸轮机构具有

第一凸轮，与所述输入轴形成一体，和

第一凸轮随动件，设置在所述输出部上，并且与所述第一凸轮啮合，允许所述第一凸轮随动件相对于所述第一凸轮在所述第二方向上进行相对运动，但约束在所述第一方向上的相对运动；并且

其中所述第二凸轮机构具有

第二凸轮，与所述输入轴形成一体，和

第二凸轮随动件，设置在所述输出部上，并且与所述第二凸轮啮合，允许所述第二凸轮随动件相对于所述第二凸轮在所述第一方向上进行相对运动，但约束在所述第二方向上的相对运动；

其中所述输入轴被设置成使其轴向在所述输送方向上；

其中所述第一凸轮是肋凸轮，相对于所述轴向，其形成在所述输入轴的外圆周上的肋的形成位置沿周向变化；并且

其中所述第一凸轮随动件由至少两个凸轮随动构件组成，所述凸轮随动构件夹着所述肋的两侧面，并沿着所述侧面滚动；

其中所述输入轴是水平的。

2.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第一方向上的往复直线运动仅具有在所述输送方向上的分量；并且

其中所述第二方向上的往复直线运动仅具有在所述法线方向上的分量。

3.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第二凸轮是形成在所述输入轴外圆周上的端面凸轮；并且

其中所述第二凸轮随动件是一凸轮随动构件，该凸轮随动构件与形成在所述端面凸轮的端面上的环状槽相配合，并沿着所述环状槽的内表面滚动。

4.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第二凸轮是形成在所述输入轴外圆周上的平板凸轮；并且

其中所述第二凸轮随动件是一凸轮随动构件，该凸轮随动构件沿着起滚动面作用的所述平板凸轮的外圆周面滚动。

5.根据权利要求4所述的物品输送设备，

其中一弹性件被插入到所述机箱和所述输出部之间，上述弹性件用于向所述平板凸轮挤压所述输出部，以使所述凸轮随动构件的外圆周面与所述平板凸轮的外圆周面相接触。

6.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第二凸轮是一等直径凸轮，其形成在所述输入轴的外圆周上，并且其直径沿其周向是恒定的；

其中所述第二凸轮随动件是一框架部，其设置成使其内周面面对所述等直径凸轮的外圆周面；并且

其中所述等直径凸轮在所述等直径凸轮的外圆周面的所述第二方向上的两个端部处被所述框架部的内周面夹着，并且随着所述输入轴的旋转所述等直径凸轮绕所述输入轴的轴线旋转。

7.根据权利要求3所述的物品输送设备，

其中所述第二凸轮设置在所述输入轴的轴向上的至少两个位置上。

8.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述机箱具有一引导面，所述引导面用于引导输出部，以使所述输出部在所述平面内运动；并且

其中在所述引导面和与所述引导面相对的所述输出部的一部分之间的间隙中存有粘性流体。

9.根据权利要求8所述的物品输送设备，

其中所述间隙设定在0.005mm至0.05mm之间。

10.根据权利要求8所述的物品输送设备，

其中在所述引导面和与所述引导面相对的所述输出部的部分中的至少一个上形成有多个槽。

11.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第一方向上的往复直线运动仅具有在所述输送方向上的分量，并且所述输送方向是水平方向；并且

其中所述第二方向上的往复直线运动仅具有在所述法线方向上的分量，并且所述法线方向是竖直方向。

12.根据权利要求11所述的物品输送设备，

其中，在由于所述输送方向上的往复直线运动，所述输送部从第一位置移动到沿所述输送方向的所述第一位置前面的第二位置，且从所述第二位置移动到所述第一位置时，

从所述第一位置移动到所述第二位置所需的时间长于从所述第二位置移动到所述第一位置所需的时间。

13.根据权利要求12所述的物品输送设备，

其中在所述输送部从所述第一位置移动到所述第二位置的过程中，在预定期间内所述输送部在所述输送方向上的运动分量为匀速运动。

14.根据权利要求12所述的物品输送设备，

其中，在由于所述竖直方向上的往复直线运动，所述输送部的向上速度增大时，

在所述输送部从所述第一位置移动到所述第二位置的过程中，所述输送部在所述输送方向上的运动分量为匀速运动。

15.根据权利要求14所述的物品输送设备，

其中在所述输送部从所述第二位置移动到所述第一位置的过程中，所述输送部的向下速度增大。

16.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第一凸轮具有一凸轮面，在所述输出部在所述第二方向的往复运动过程中，该凸轮面与所述输出部的所述第一凸轮随动件保持接触，其中其接触点在与所述第二方向相同的方向上移动。

17.根据权利要求1所述的物品输送设备，

其中所述第二凸轮具有一凸轮面，在所述输出部在所述第一方向的往复运动过程中，该凸轮面与所述输出部的所述第二凸轮随动件保持接触，其中其接触点在与所述第一方向相同的方向上移动。

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