TWI476138B - Roller components and handling devices for handling equipment - Google Patents

Description

搬運裝置用滾子構件及搬運裝置

本發明是關於板狀構件搬運裝置的搬運滾子構件，詳細地說是關於玻璃板構件等板狀構件搬運時承載板狀構件朝搬運方向移動板狀構件用的搬運滾子構件。

玻璃板等板狀構件搬運用的裝置，所採用的構成是由來自於馬達的動力對配設成平行的複數旋轉軸進行驅動，利用該各旋轉軸的旋轉將板狀構件朝期望行進方向搬運。於該構成的該搬運裝置中，上述各旋轉軸的旋轉是由安裝在其軸線周圍的複數滾輪傳達至板狀構件，具體而言，是從各滾輪半徑方向上方將板狀構件載置在滾輪上，透過摩擦力使與各旋轉軸的旋轉連動形成旋轉之滾輪的旋轉傳達至板狀構件下面(與滾輪的接觸面)對板狀構件進行搬運。

上述滾輪設有軸孔(以下亦稱「輪轂孔」)，該軸孔是以穿通搬運裝置的各旋轉軸形成與該旋轉軸連結。因此，於滾輪的軸孔內壁就會作用有旋轉軸大驅動力造成的面壓，該面壓對策是以輪轂成型或鍵結合為代表。具體而言，前者是為了降低面壓而加大軸孔的寬幅，即為了增加軸孔軸線方向的長度而成型為輪轂。另外，後者是對軸孔即圓孔進行切削，於輪轂內壁設置鍵槽、在旋轉軸表面裝設鍵，將該鍵嵌合於鍵槽企圖達到增加旋轉軸和滾輪的連 結強度。

於此若論及滾輪的材質時，習知的搬運輸出機12用滾輪是使用樹脂製滾輪，其代表已知有使用PEEK製滾輪或POM製滾輪。然而，使用PEEK製滾輪時，由於是高硬度但是為高價的材質，因此在進行輪轂成型時有成本增加的問題。另外，使用POM製滾輪時，由於是較便宜的材質因此較少有PEEK製滾輪般成本增加的問題，但因是軟質性材質所以進行結合時會有連結強度的問題。換句話說，於習知搬運裝置的各旋轉軸的軸線周圍的滾輪(以下稱「滾子構件」或「搬運裝置用滾子構件」)構成，是難以達到能夠擔保與旋轉軸的連結強度和提供價廉物美的滾子構件。

此外，如上述以習知的鍵結合使滾子構件和旋轉軸連結的方法，在滾子構件側的鍵槽及旋轉軸側的鍵槽和鍵之間會產生間隙，因此為了抑制該間隙產生確保充分連結，需要另外以螺絲結合滾子構件和旋轉軸，導致加工成本及勞力增加或甚至產生旋轉軸表面損傷的弊害。再加上，若有上述螺絲結合時，則在滾子構件彈性疲乏時就算要進行更換也需每逢更換就需拆卸螺絲，導致勞力需求變大。

[專利文獻1]日本特開2005－279311號公報

本發明是為解決上述問題點而為的發明，其目的是， 針對玻璃板構件等板狀構件搬運用的裝置，提供一種可確保滾子構件和旋轉軸的充分連結狀態，同時能夠達到降低旋轉軸損傷、降低加工成本及勞力之可使板狀構件朝搬運方向移動的搬運裝置用滾子構件。

本發明是針對由排列朝同方向旋轉驅動的複數多角形狀旋轉軸搬運目的對象物的裝置，提供一種裝設在各旋轉軸周線周圍可承載上述目的對象物的搬運裝置用滾子構件。該滾子構件，具備：於軸線方向從一方端部至另一方端部具有中空輪轂孔的筒狀輪轂構件；及在輪轂構件的軸線方向大致中間位置於該輪轂構件外壁面周圍固定成環狀的環狀構件。此外，輪轂構件的輪轂孔能以可滑動狀態嵌合於各旋轉軸，例如最好是形成為大致六角形狀。因此，旋轉軸也需要形成可和輪轂孔嵌合的六角形狀等多角形狀。

另外，輪轂構件和環狀構件是以熱塑性樹脂材料一體成型，例如：熱塑性樹脂材料最好是以聚醯胺、聚縮醛(POM)、聚碳酸酯、聚氧化二甲基苯、聚對苯二甲酸二丁酯、超高分子量聚乙烯、聚偏二氟乙烯當中的任一材質構成。再加上，輪轂構件和環狀構件，也可混合有除靜電材料，例如：除靜電材料是使用碳。

此外，環狀構件的外周緣是以橡皮環包覆著，橡皮環最好是以乙丙橡膠或矽橡膠構成。再加上，該橡皮環也可 添加有碳等除靜電材料。

另外，本發明的搬運裝置，具備有：形成排列朝同方向旋轉驅動的複數多角形狀旋轉軸；裝設在各旋轉軸的軸線周圍可和該各旋轉軸合作形成旋轉的滾子構件；及在各旋轉軸分別裝設的滾子構件之間於內部穿通有上述旋轉軸形成配設的中空棒構件。該滾子構件，具有：於軸線方向從一方端部至另一方端部具有中空輪轂孔的筒狀輪轂構件；及在輪轂構件的軸線方向大致中間位置於該輪轂構件外壁面周圍固定成環狀的環狀構件，再加上，輪轂構件的輪轂孔能以可滑動狀態嵌合於各旋轉軸，棒構件是可將分別安裝在各旋轉軸的滾子構件定位在旋轉軸的軸線方向。另，針對各個構成的構件其最佳材質或附加材料是和上述搬運裝置用滾子構件相同。其他，由於能夠使用軟質材料所以即將其與旋轉軸的嵌合精度稍微降低但材質本身具延展性，因此能夠吸收製造誤差。其結果，能夠獲得成品率佳的搬運裝置用滾子構件。

根據本發明的搬運裝置用滾子構件及搬運裝置時，由於是具有大致正六角形狀等多角剖面形狀的輪轂孔，因此即使不進行鍵結合或另外的螺絲結合，但透過多角剖面形狀與各旋轉軸的嵌合還是能夠同樣地使兩者於旋轉方向充分連結。即，滾子構件和旋轉軸，由於是固定在旋轉方向，即使於旋轉時作用有較大的負荷但因滑移或磨耗少因 此能夠維持確實的連結。

此外，滾子構件是以朝軸方向可滑動的狀態連結於旋轉軸，因於各旋轉軸中所配設的各個滾子構件之間插設有棒狀構件，所以藉此不僅可使旋轉軸和滾子構件固定在旋轉軸的軸方向，還能夠將棒狀構件從旋轉軸抽出後只要抽出滾子構件就能夠容易更換彈性疲乏的滾子構件。

另外，滾子構件，因是以多角剖面形狀和旋轉軸嵌合形成連結，所以輪轂構件和環狀構件的材質能夠以上述的軟質廣為所用的工程塑料(樹脂材料)構成，可以不使用如習知的PEEK材等耐熱高功能塑料(耐熱高功能塑樹脂)。這表示不僅能夠減輕加工勞力、成本，還能夠大幅降低材料成本。此外，上述軟化材料，也會有耐熱性問題的顧慮，但於該狀況時只要另外將橡皮環包覆在環狀構件的周圍(外周緣)就足以克服，例如只要使用矽橡膠或EPT等高耐熱性、高強度材質的橡皮環即可。另外，視搬運對象物而定，例如搬運玻璃構件時，滾子構件和搬運對象物的摩擦有時會產生靜電。於該狀況時習知的PEEK材等需要另外設置除靜電手段(電離器等)，或者難以混合碳等除靜電材料使滾子構件本身具有除靜功能電，相對於此，本發明的滾子構件是能夠容易混合有除靜電材料。此外，也可於本發明的滾子構件混合有除靜電材料後，再捲繞含有泛用除靜電材料的包覆橡膠藉此增大除靜電功能。因此，本發明能夠以低成本提供一種除靜電功能高的搬運裝置、搬運裝置用滾子構件。再加上，滾子構件若是使用 如上述的軟質塑膠材料時也可利用射出成型，能夠避免如PEEK材般硬質塑膠只能切削成型所造成製造成本增加的問題。

[發明之最佳實施形態]

以下，針對本發明搬運滾子構件的實施形態，以搬運裝置例示的同時進行說明。首先，以本發明搬運滾子構件的說明為前提，說明安裝有該搬運滾子構件的搬運裝置。

第1圖是搬運裝置10從上方看時的平面圖，第2圖是第1圖搬運裝置10從側方(紙面下方)看時的正面圖。該搬運裝置10是以玻璃板為搬運對象朝箭頭符號X方向進行搬運。首先，搬運裝置10排列配設有可軸旋轉的複數旋轉軸16，其軸線方向長度至少比玻璃板的寬度還長。接著，於搬運裝置10的側方，安裝有馬達14，由來自於馬達14的動力使複數的旋轉軸16形成軸旋轉。該搬運裝置10是形成為利用該各旋轉軸16的旋轉使玻璃板(板狀構件)朝期望行進方向搬運的構成。

上述搬運裝置10中，是由安裝在上述各旋轉軸16軸線周圍的複數滾子構件12將各旋轉軸16的旋轉傳達至板狀構件。第1圖例示的搬運裝置10是針對各旋轉軸16從紙面左分別安裝有4、5、4、5、4、5、4、5、4個滾子構件12，但安裝在個旋轉軸16的滾子構件12的數量是根據玻璃板或搬運裝置的尺寸等加以適當決定的設計事項。於 該滾子構件12是從滾輪的半徑方向上方將玻璃板下面(和滾子構件12的接觸面)載置在滾子構件上，藉由與各旋轉軸16的旋轉連動形成旋轉的滾子構件12的旋轉透過摩擦力傳達至板狀構件下面搬運板狀構件。

其次，針對滾子構件12的細部進行說明。本實施形態的說明中，滾子構件12是以第3圖、第4圖所示的2個滾子構件的剖面圖為例子進行說明。首先，於第3圖，(a)圖是表示滾子構件12的側面圖，(b)圖是表示(a)圖滾子構件12的輪轂孔20a。該滾子構件12是以POM(聚縮醛)為主成份構成的樹脂製品。此外，滾子構件12是大區分為2個構件構成，即，是由：軸線方向設有輪轂孔20a的中空輪轂構件20；及設置在輪轂構件20外圍的環狀構件22所構成。該2個構件若考慮其連結強度是以一體形成為佳，由於是POM製所以不限於切削，還能夠以便宜價格的射出成型。另，於第3圖的輪轂構件12是以POM製品為例進行了說明，但滾子構件12的材質，也可以是其他的熱塑性樹脂材料例如：聚醯胺、聚碳酸酯、聚氧化二甲基苯、聚對苯二甲酸二丁酯、超高分子量聚乙烯、聚偏二氟乙烯等。

接著，針對滾子構件12的輪轂孔20a進行說明。從第3(b)圖也可明顯得知輪轂孔20a的剖面形狀為六角形狀。習知的滾子構件其旋轉軸為圓柱形狀，所以為該形狀是基於規格上的認知以鍵結合等為前提。本發明是排除上述前提認知，其結果，創作出旋轉軸16和滾子構件12的 兩者剖面形狀，以剖面形狀的吻合形成嵌合結合。該形狀是可相對於旋轉軸16的旋轉使旋轉軸16的外表面和滾子構件12的輪轂孔20a的內壁不滑移地形成固定狀態(相對於旋轉方向)。因此，旋轉軸16及滾子構件12的成型容易度或固定性良好的剖面形狀是圖示為六角形狀的輪轂孔20，但只要可使旋轉軸16的剖面形狀和滾子構件12的輪轂孔20a的剖面形狀嵌合一致的多角形狀並不特別限定於六角形狀。例如：即使是5~12角形狀還是能夠發揮相同效果，特此說明。此外，即使是其他的多角剖面形狀還是能夠理解這是與滾子構件12的材質強度或輪轂構件20的軸線長等互相結合之該當業者的設計事項。

另外，如以上所述，滾子構件12的環狀構件22是於其外周緣22a承載著玻璃板等搬運對象物。此時搬運對象物會因本身重量產生彎曲變形，在外周緣22a形成點接觸。參照第4圖時，如(a)圖所示若將外周緣22a維持成接近直角的形狀則與搬運對象物24會形成2點接觸(若也考慮到紙面垂直方向時則成2邊接觸)。於該狀態下搬運對象物24的本身重量會集中在2點22b，產生損壞危險性。因此，於本實施形態的滾子構件12，如第4(b)圖所示是去除外周緣的角，使其能夠以面接觸搬運對象物24。

另一方面，若加大滾子構件12與搬運對象物24的接觸面時於搬運中產生的靜電也會變大。為了避免靜電產生，本滾子構件12是以混合有碳等除靜電材料為佳。該 碳混合是於射出成型時加以混合即可。就只能切削成型的PEEK材而言，由於是事先從PEEK製的構件切出成型因此難以混合碳，但關於此點，本滾子構件由於是使用軟質並且可射出成型的材料，因此改變碳混合量就能夠自由改變除靜電功能。

其次，參照第5圖說明本滾子構件的變形例。於該圖中，其箭頭符號Y方向看的圖是圖示在第6圖。另，對於標有和第3圖相同參照圖號的構件是表示同一構件。從第5圖、第6圖也可明確得知，該滾子構件112是於第3圖的滾子構件12附加有環狀的構件26(斜線表示)。該構件26是以橡膠形成的構件(稱「橡皮環」)，沿著環狀構件22的外周緣22a包覆在其全周。如以上所述，相較於PEEK等耐熱高功能塑料(耐熱高功能塑樹脂)，POM等廣為所用的工程塑料(泛用工程塑膠)為質軟，具有耐熱性低的特質。因此，容易於搬運對象物24的搬運中磨損，特別是當搬運對象物24變高溫時磨損傾向就變強。第5圖、第6圖滾子構件112的橡皮環26是為了避免該磨損而設置。

該橡皮環26是以乙丙橡膠(EPT橡膠)或矽橡膠為主成份構成為佳。其理由是，其他的橡膠材料，相較於一般泛用橡膠其耐熱性占優勢，此點能夠避免對環狀構件22傳導熱。此外，即使是一般泛用橡膠等普遍的橡膠材料還是能夠避免由滾子構件12直接承載搬運對象物24，因此其優點為橡皮環26磨損只要更換橡皮環即可，不需滾子 構件12整體更換，再加上只要將橡皮環26包覆在環狀構件22的外周緣22a就能夠形成裝設因此對於彈性疲乏的維護就變容易並且低成本化。

又加上，於第5圖的滾子構件112的橡皮環26也以混合有碳等除靜電材料為佳。如第3圖的滾子構件12所說明的內容滾子構件其本身也可混合有除靜電材料加以成型，但僅有滾子構件本身的除靜電功能還是會有除靜電功能不夠的狀況，或者滾子構件是以切削成型就難以混合有除靜電材料。於該上述狀況時，同樣地因橡皮環26是以射出成型製成，所以能夠容易混合有除靜電物質。

於此再度回到第1圖進行說明。針對搬運裝置用滾子12(112：以下參照圖號112省略)從左算起第4列、第7列的滾輪是和其他滾輪不同，以斜線表示。以斜線表示的滾子構件12是於上述的滾子構件12及/或橡皮環26混合有除靜電材料的滾子構件，沒有斜線標示的滾子構件12是不混合有除靜電材料的滾子構件12。從該圖也可明確得知對於滾子構件12是否要混合有除靜電材料並不是針對配設在搬運裝置10的滾子構件12全部，只要一部份就足夠，其是該當業者根據搬運對象物的除靜電功能和滾子構件12全體的成本做為決定的設計事項。

再加上，第1圖中在旋轉軸16的參照圖號下方標示著參照圖號28。這是表示狀態為內部穿通有旋轉軸16的中空棒狀構件28。如以上所述，本搬運裝置用滾子構件12及搬運裝置10是將旋轉軸16和輪轂孔20a為同一多角 剖面形狀藉此提供可使兩者旋轉方向連結確實的構成。然而，本滾子構件12基於其更換容易度而形成為能夠滑動於軸線方向。於是，本發明是在進行軸線方向的連結的同時，將上述中空棒狀構件28穿通於旋轉軸16藉此執行對旋轉軸16之滾子構件12的定位。

詳細地說，是在各旋轉軸所配設的滾子構件12各個之間穿插有與該間隔同一長度的棒狀構件28。例如：以第1圖最左列的旋轉軸16為例示時，滾子構件12是於軸線方向配設有4個，在滾子構件12之間(及端部)穿插有5支棒狀構件。採用上述構成的搬運裝置10時，不僅能夠容易固定滾子構件12，更換時只要從旋轉軸16依順序重覆抽出棒狀構件28、滾子構件12，再放入就能夠完成更換作業，能夠達到維修作業的效率性。

再加上，採用棒狀構件28形成的滾子構件12固定方法時，只要改變棒狀構件28的長度就能夠移動滾子構件12的位置，因應搬運對象物或滾子構件12全數量時的滾子構件12的定位調整就變容易。另，棒狀構件28和滾子構件12的固定，明顯得知是以前者的端部和後者的環狀構件22的接觸形成固定。棒狀構件28，若考慮到除靜電功能、耐熱性、加工容易度等時是以樹脂製為佳，但也可考慮採用金屬材料等。

以上，針對本發明的實施形態進行了說明，但於此所揭示的內容僅例示內容，該當業者應能夠容易理解在不脫離申請專利範圍精神、說明書揭示內容的範圍還有其他實 施形態的存在。

10‧‧‧搬運裝置

12、112‧‧‧搬運裝置用滾輪

14‧‧‧馬達

16‧‧‧旋轉軸

20‧‧‧輪轂構件

22‧‧‧環狀構件

26‧‧‧橡皮環

第1圖為本發明搬運裝置從上方看時的平面圖。

第2圖為第1圖搬運裝置從紙面下方看時的側面圖。

第3圖為本發明搬運裝置用滾子構件的一例示圖。

第4圖為表示本發明搬運裝置用滾子構件承載著搬運對象物時的狀態放大圖。

第5圖為表示於第3圖搬運裝置用滾子構件包覆有橡皮環時的狀態圖。

第6圖為第5圖搬運裝置用滾子構件從Y方向看的圖。

12‧‧‧搬運裝置用滾輪

20‧‧‧輪轂構件

20a‧‧‧輪轂孔

22‧‧‧環狀構件

22a‧‧‧外周緣

Claims (8)

1. 一種搬運裝置，其特徵為，具備有：形成排列朝同方向旋轉驅動的複數多角形狀旋轉軸；裝設在上述各旋轉軸的軸線周圍可和該各旋轉軸合作形成旋轉的滾子構件；及在上述各旋轉軸分別裝設的滾子構件之間於內部穿通有上述旋轉軸形成配設的中空棒構件，上述滾子構件，具備：於軸線方向從一方端部至另一方端部具有中空輪轂孔的筒狀輪轂構件；及在上述輪轂構件的軸線方向大致中間位置於該輪轂構件外壁面周圍固定成環狀的環狀構件；該環狀構件的外周緣形成在軸線方向，上述輪轂構件和上述環狀構件是以熱塑性樹脂材料混合有除靜電材料一體射出成型，上述輪轂構件的輪轂孔能以可滑動狀態嵌合於上述各旋轉軸，上述棒構件，藉由將該棒構件與上述滾子構件依序通過上述各旋轉軸，可將分別安裝的上述滾子構件定位在對於旋轉軸的軸線方向。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的搬運裝置，其中，上述輪轂孔與上述旋轉軸是大致六角形狀。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的搬運裝置，其中，上述熱塑性樹脂材料是以聚醯胺、聚縮醛(POM)、聚碳酸酯、聚氧化二甲基苯、聚對苯二甲酸二丁酯、超高分子 量聚乙烯、聚偏二氟乙烯當中任一材質構成。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所記載的搬運裝置，其中，上述環狀構件的外周緣是進一步以橡皮環包覆著。
5. 如申請專利範圍第4項所記載的搬運裝置，其中，上述橡皮環是以乙丙橡膠或矽橡膠構成。
6. 如申請專利範圍第1項所記載的搬運裝置，其中，上述除靜電材料是以碳構成。
7. 如申請專利範圍第5項所記載的搬運裝置，其中，上述除靜電材料是以碳構成。
8. 一種搬運裝置用滾子構件，是由排列朝同方向旋轉驅動的複數多角形狀旋轉軸搬運目的對象物的裝置中，被裝設在各旋轉軸的軸線周圍，可承載上述目的對象物的滾子構件，其特徵為，具備：於軸線方向從一方端部至另一方端部具有中空輪轂孔的筒狀輪轂構件；及在上述輪轂構件的軸線方向大致中間位置於該輪轂構件外壁面周圍固定成環狀的環狀構件；該環狀構件的外周緣形成在軸線方向，上述輪轂構件和上述環狀構件是以熱塑性樹脂材料混合有除靜電材料一體射出成型，上述輪轂構件的輪轂孔能以可滑動狀態嵌合於上述各旋轉軸。