TWI640462B - 用於輸送的裝置及方法 - Google Patents

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TWI640462B TW102148912A TW102148912A TWI640462B TW I640462 B TWI640462 B TW I640462B TW 102148912 A TW102148912 A TW 102148912A TW 102148912 A TW102148912 A TW 102148912A TW I640462 B TWI640462 B TW I640462B
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布萊德利Ｊ 強森
凱文 伯納德 紐浩斯
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３Ｍ新設資產公司
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Abstract

本發明係關於輸送裝置，其包含：(1)輸送帶，其包含具有外部表面及內部表面之承載帶，該帶具有穿過其之複數個通道；(2)黏接材料，其在該帶之該外部表面上；及(3)彈性嚙合覆蓋物。本發明亦係關於一種結合用於施加負壓力之構件來使用裝置的方法。

Description

用於輸送的裝置及方法
本發明係關於真空輸送器裝置，例如，真空輸送帶器件。
在各種處置及製造操作中，廣泛地使用真空輸送帶來將薄片、組件、零件及其他工件自一處輸送至另一處。在一些狀況下，在工件被緊固至真空輸送帶時，可藉由移除選擇部分或添加補充組件等來對工件進行操作(例如，拋光、修改)。
為了確保在物件被緊固至帶時輸送物件或對其進行操作，通常使用足夠強之真空壓力以達成牢固定位。在物件坐落於帶上(例如，定位於帶附近，且經受經施加以將物件臨時定位於帶上的真空)、在處於帶上的同時進行輸送及可能操作且接著自帶脫坐時，在對物件進行操縱的過程中該物件可經受位置相對於帶表面之移位。此位置移位可傾向於引起物件損壞，尤其在易碎物件(例如，表面光滑之光學零件等)之狀況下。
需要改良之真空帶。
本發明提供改良之真空帶及用於使用此等帶之方法。
概括而言，本發明之一種輸送裝置包含：(1)輸送帶，其包含具有外部表面及內部表面之承載帶，該帶具有穿過其之複數個通道；(2)黏接材料，其在該帶之該外部表面上；及(3)彈性的可滲透嚙合覆 蓋物。當結合用於向該帶之該內部表面賦予負壓力的構件操作時，經由該帶賦予抽拉力，以便將工件固持於帶上。概括而言，本發明之方法包含：(1)提供如本文中所描述之輸送裝置；(2)提供至少一個工件；及(3)向該輸送帶之該內部表面賦予負壓力，以便產生穿過該等通道之抽拉力；接著依次進行以下操作：(4)將該至少一個工件定位在該輸送裝置附近，使得該抽拉力使該工件坐落成與該輸送裝置相抵，從而壓縮該彈性嚙合覆蓋物；(5)輸送該工件；及接著(6)自該輸送裝置移除該工件。
10‧‧‧輸送裝置
12‧‧‧輸送帶
14‧‧‧承載帶
16‧‧‧外部表面
18‧‧‧內部表面
20‧‧‧通道
21‧‧‧用於提供負壓力之構件
22‧‧‧表面
24‧‧‧黏接材料
26‧‧‧黏著層
28‧‧‧機械緊固材料
30‧‧‧嚙合覆蓋物
32‧‧‧基底層
34‧‧‧彈性毛圈
參看圖式進一步解釋本發明，其中：圖1為本發明之輸送裝置之說明性實施例的一部分之橫截面圖；圖2為本發明之輸送裝置的嚙合覆蓋物之說明性實施例的一部分之橫截面圖；圖3為帶之照片，該帶具有黏附至其外部表面之一部分的黏接材料。
此等圖意欲僅為說明性且非限制性的。圖式未按比例繪製。圖式中使用相同數字指代相同組件。
關鍵詞彙表
對於以下所定義之術語，除非在申請專利範圍中或在本說明書中別處給出不同定義，否則應該應用此等定義。
「輸送」用以意謂將物件自第一位置移動至第二位置，其中該物件保持與帶之嚙合表面接觸。
「嚙合表面」為嚙合覆蓋物之在物件被輸送時與物件直接接觸的面向外之部分。
「外部」用以指工件將根據本發明所坐落朝向的帶之面向外之側或表面。相應地，「內部」用以指帶之對置側或表面，亦即，施加有負壓力以吸取流體通過帶，從而使工件牢固地坐落於根據本發明之裝置上的側。
「彈性」用以指變形或壓縮且接著恢復至早期形狀或放樣之能力。
除非另外指示，否則說明書及申請專利範圍中所使用的表示成份之量、性質(諸如，分子量)、反應條件等之所有數字將理解為在所有情況下由術語「約」修飾。因此，除非有相反指示，否則前述說明書及隨附申請專利範圍中所陳述之數值參數為可取決於由熟習此項技術者利用本發明之教示來設法獲得之所要性質而變化的近似值。最低限度，且不作為限制申請專利範圍之範疇的等效物之學說的應用的嘗試，應至少根據所報告之有效數位的數目及普通捨入技術之應用來解釋每一數值參數。雖然陳述本發明之寬廣範疇之數值範圍及參數為近似值，但儘可能精確地報導特定實例中所陳述之數值。然而，任何數值固有地含有由在其各別測試量測結果中所發現之標準偏差而必然引起的某些誤差。
重量百分數、以重量計之百分數、重量%及其類似物為同義的，其將物質之濃度指代為該物質之重量除以組合物之重量且乘以100。
由端點對數值範圍之敍述包括含於該範圍內之所有數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)。
除非內容另外明確地規定，否則如本說明書中及隨附申請專利範圍中所使用之單數形式「一」及「該」涵蓋具有複數意義之實施例。除非內容另外明確地規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用之術語「或」一般係在其包括「及/或」之意義上加以使用。
除非內容另外明確地規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用之術語「或」一般係在其包括「及/或」之意義上加以使用。
在本文中使用時，包括(但不限於)「下部」、「上部」、「之下」、「下方」、「上方」及「之上」的空間相關術語係用於使描述元件彼此之空間關係的描述容易。除在圖式中所描繪及本文中所描述之特定定向外，此等空間相關術語亦涵蓋器件在使用或操作中之不同定向。舉例而言，若將圖式中所描繪之物體反轉或翻轉，則先前描述為在其他元件下方或之下的部分則將處於該等其他元件上方。
說明性實施例的詳細說明
圖1展示本發明之說明性輸送裝置10之一部分的橫截面，該輸送裝置包含輸送帶12，該輸送帶12包含具有外部表面16及內部表面18之承載帶14，該帶具有穿過其之複數個通道20。該裝置進一步包含用於進行以下操作之構件21：向該帶之內部表面18施加負壓力，以使得經由通道20吸取空氣，從而使工件(未圖示)坐落於裝置10之表面22上。裝置10進一步包含在外部表面16上之黏接材料24。在此實施例中，黏接材料24包含黏著層26及機械緊固材料28。裝置10進一步包含藉由黏接材料24固持於帶上之嚙合覆蓋物30。嚙合覆蓋物30包含基底層32及自其突出之彈性毛圈34。
輸送帶
通常組態成連續迴圈之輸送帶提供足夠強度，以經由承載帶自身之負載、彈性嚙合覆蓋物及根據本發明坐落於帶上之工件的輸送操作來牽拉。
該帶應具有足夠可撓性，以准許繞一或多個滑輪輥(pulley roll)來加以牽拉。較佳為該帶之尺寸亦足夠穩定以耐受其上工件之真空坐落及脫坐，且經由所要操作輸送此等工件而無以下傾向：翹曲或移位 以致賦予與工件表面相抵之帶之表面運動，例如，以致刮擦或損壞工件之表面。
該帶具有穿過其之複數個通道，該複數個通道可藉由鑽通薄片材料或將材料(例如，網狀砂布、織物)以帶形式使用來形成。通道之數目應足以實現工件在帶上之牢固坐落。熟習此項技術者將能夠結合負壓力來容易地選擇通道之合適數目及配置。舉例而言，根據本發明，在本發明將供相對較小且相對較精美之零件使用時，可能需要包含相對較多密集通道之陣列，而包含相對較大、距離相對較遠之通道的陣列可適合供如下工件使用：該等工件較大且較穩固，且在經受坐落應力、輸送應力等時不易受損害。在需要時，通道陣列跨越大部分帶可為均勻的。在一些情況下，通道陣列跨越該帶將變化，例如以提供帶之具有負坐落壓力的選擇性區域及帶之未賦予負坐落壓力的選擇性區域。
熟習此項技術者可容易地選擇合適之可滲透輸送帶，其中部分地取決於預期操作條件(例如溫度、速度、濕度、尺寸等)來進行選擇。
說明性實例包括：可撓性金屬，例如鋼帶、不鏽鋼帶等；可撓性彈性體，例如橡膠、聚合物、玻璃纖維等；及可撓性紡織物，例如編織物、KevlarTM對芳族聚醯胺纖維、玻璃纖維、鋼索等。在許多實施例中，輸送帶將包含經裝配以提供所要效能特性之兩個或兩個以上層或組件，例如覆蓋在鋼網芯上之橡膠。
負壓力
熟習此項技術者可容易地選擇用於將負壓力施加至帶之內部表面的合適構件，其中部分地取決於預期操作條件來進行選擇。通常，將使用諸如連接至一或多個抽吸泵之歧管的構件。
應提供足夠負壓力以在輸送期間使工件牢固地坐落於輸送裝置 上。如熟習此項技術者將瞭解，所需之負壓力的強度將部分地取決於諸如以下各者之因素：穿過該帶之通道的數目及配置、所輸送之工件的大小及重量、輸送之方向及定向(例如，若以上陡坡或下陡坡方式輸送工件或甚至使工件坐落於帶之面向下之側面上，則通常需要相對較高壓力)等。
使工件坐落於輸送裝置上意謂：藉由負壓力及氣流穿過通道之作用而將工件固持成與嚙合覆蓋物相抵，使得將工件拉向輸送裝置之外部側或外部面，從而壓縮彈性嚙合覆蓋物(亦即，彈性毛圈)。在輸送之後，藉由減小負壓力來將工件自其於輸送裝置上之牢固坐落而釋放。在釋放及移除工件之後，嚙合覆蓋物實質上恢復，使得後續工件可坐落於其上。根據本發明，嚙合覆蓋物所經受之彈性壓縮使得工件能夠達成牢固坐落且在其上加以輸送，而實質上不會經受如在習知輸送裝置情況下通常將遭遇的與輸送裝置表面之有害相互作用。
本發明使周圍流體穿過通道以產生抽吸力，該抽吸力使工件牢固地坐落於輸送裝置之外部表面上。將瞭解，周圍流體通常為周圍大氣，然而，可視需要在惰性氣體條件(例如，氮氣)或其他選擇性流體(例如，液體或氣體)下進行該方法。
黏接材料
該黏接材料將嚙合覆蓋物緊固至輸送帶。通常，在較佳實施例中，將嚙合覆蓋物可釋放地緊固至輸送帶。然而，在其他實施例中，將嚙合覆蓋物永久地結合至輸送帶。
在一些實施例中，黏接材料僅黏著在輸送帶之外部表面上。黏著劑可處於不連續區段(例如，點、條帶等)之陣列中，或可為實質上連續陣列，其限制條件為：黏著劑不覆蓋通道，以便不會不當地干擾准許工件牢固地坐落於裝置上所需的負壓力。
在一些較佳實施例中，黏接材料為鉤扣，其較佳藉由黏著劑黏 附至帶之外部表面，使得該等鉤突出以與嚙合覆蓋物嚙合。
此等材料提供嚙合覆蓋物與帶之可釋放附著，從而准許在不同組態下嚙合覆蓋物受到磨損時可更換嚙合覆蓋物等。
較佳用黏接材料覆蓋帶之待藉由嚙合覆蓋物覆蓋的實質上整個表面，其中可能排除黏接材料不可滲透的穿過帶之通道。此情形將減小嚙合覆蓋物在使用期間起皺、拉伸或滑動之傾向。
圖3為根據本發明之輸送帶的照片，已將黏接材料施用於該輸送帶之一部分。在該視圖中，展示帶14，其中具有通道20，外部表面16之一部分覆蓋有黏接材料24。在右上部中，可見用於提供負壓力之作為構件21之一部分的壓力管線及閥。
嚙合覆蓋物
適用於本發明之彈性嚙合覆蓋物包括具有基底層之織物(例如，編織物、針織物、非編織物或其組合)，其中彈性毛圈自基底層突出。
可用於本發明中之材料的說明性實例已揭示於(例如)以下各者中：題為WEB CONVEYANCE METHOD AND APPARATUS USING SAME之PCT專利公開案第WO 2011/038279號、題為METHOD FOR MAKING ENGAGMENT COVER FOR ROLLERS FOR WEB CONVEYANCE APPARATUS之第WO 2011/038284號；以及題為ADAPTABLE WEB SPREADING DEVICE之同在申請中的美國專利申請案第61/694,300號(代理人案號70032US002，在2012年8月29日申請)及題為LOOPED PILE FILM ROLL CORE之第67/709430號(代理人案號69594US002，在2012年10月4日申請)。
在典型實施例中，嚙合覆蓋物係由在每一縫合部具有絨毛形成毛圈之針織織物製成。在說明性實施例中，每吋存在25個縫合部(每毫米1個縫合部)。用於製成織物之纖維材料可為單絲股線、多絲股線 (例如，捲繞在一起以得到單紗之兩個或兩個以上股線)或其組合。
在許多實施例中，毛圈具有自約0.4mm至約0.8mm、較佳自約0.5mm至約0.7mm之圈高(亦即，自藉由基底層之頂部界定之平面至毛圈之頂點的尺寸)。將瞭解，可在某些實施例中使用具有圈高在此範圍外之毛圈的嚙合覆蓋物。若圈高不夠，則覆蓋物可能無法向物件提供有效緩衝效應，從而無法達成本發明之全部益處。若圈高太高，則絨毛可能傾向於鬆垂且不當地影響物件運輸或損害所輸送工件，或干擾對用於將工件維持在輸送裝置上之牢固坐落位置的足夠負壓力之維持，使得工件四處移動且可能受到損害。
絨毛應足夠緻密以在輸送期間支撐物件，以便可靠地達成本發明之益處。舉例而言，毛圈包含經選擇以具有適於應用之丹尼爾(denier)的纖維，其中較厚纖維提供相對較大之抗壓縮性。說明性實例包括具有自約100至約500丹尼爾的纖維。如將理解，根據本發明，可在一些實施例中使用具有在此範圍外之丹尼爾的纖維。
在說明性實施例中，纖維可選自由以下各者組成之群：聚(四氟乙烯)(PTFE，諸如TEFLON®纖維)、芳族聚醯胺(例如，KEVLAR®)、聚酯、聚丙烯、耐綸、羊毛、竹子、棉或其組合。然而，熟習此項技術者將能夠容易地選擇可有效地針織且用於本發明之覆蓋物中的其他纖維。該基底通常經針織以便提供所要性質，從而准許容易地處理該基底且將其黏接在根據本發明之帶上。
在許多情況下，使用已藉由有助於針織製程之潤滑劑處理的纖維材料來製成市售針織織物。當所得針織織物用於根據本發明之物件輸送操作中時，此等潤滑劑可傾向於磨光，從而引起物件之摩擦效能之變化及潛在污染問題。因此，通常較佳沖洗或洗滌本文中用作捲筒覆蓋物之織物。
選定之材料應與物件材料及操作條件相容，例如，在周圍操作 條件(例如溫度、濕度、所存在之材料等)下穩定且耐久。
通常，因為用於製成覆蓋物之針織製程的要求，使用具有有限彈性體特性之纖維材料來製成針織織物，以使得纖維可在保持彼此接觸下移動，從而形成所要針織物。在許多情況下，將潤滑劑塗覆至纖維以有助於針織製程。較佳例如藉由清潔或洗滌材料(諸如，藉由在使用材料前沖洗該材料)自本發明中所用針織物移除此等潤滑劑。在一些情況下，將潤滑劑磨光之針織物作為本發明之嚙合表面來投入使用。
通常嚙合覆蓋物之毛圈較佳向工件提供自約0.25至約2之摩擦係數，其中約1.0或更大之摩擦係數常常為較佳的，但在需要時可使用提供在此範圍之外的摩擦係數的嚙合覆蓋物。
在一些狀況下，為了同時達成物件之所要摩擦性質、抗磨損性、徑向彈性模數及毛圈之彈性，可視需要將大量選定之相對彈性(如與絨毛纖維材料相比較)聚合材料塗覆至嚙合表面，以形成夾持增強元件，該等元件可提高嚙合表面與物件之間的有效COF。
在需要時，本發明之裝置可經配備以藉由將導電纖維併入嚙合覆蓋物中及將其接地來提供靜態控制。舉例而言，導電纖維可選自以下各者：金屬塗佈之纖維，諸如鋁、銀、銅或其合金；金屬纖維，諸如鋁、銀、銅或其合金；碳纖維；或其組合。在一個特定實施例中，可使用諸如RESISTAT® P6203聚酯長絲(來自Jarden Applied Materials,Columbia SC)之導電聚酯纖維。在一些狀況下，導電纖維具有包括扭接、凸塊、末端或其組合之長度，該等扭接、凸塊、末端或其組合形成尖導電區。導電纖維可包含具有範圍為自約3微米至約20微米之大小(直徑)的纖維，但亦可使用其他大小之纖維。在一些狀況下，導電纖維包含複數個末端，且在整個彈性嚙合表面上以電接觸方式纏結在一起。
使用方法
根據本發明，藉由以下步驟來輸送工件：(1)提供如本文中所描述之輸送裝置；(2)提供至少一個工件；及(3)向輸送帶之內部表面賦予負壓力，以便產生穿過該等通道之抽拉力；接著依次進行以下操作：(4)將該至少一個工件定位在該輸送裝置附近，使得該抽拉力使該工件坐落成與該輸送裝置相抵，從而壓縮彈性嚙合覆蓋物；(5)輸送該工件；及接著(6)自該輸送裝置移除該工件。
在一些實施例中，該方法所需之操作並不僅僅為輸送該工件，亦即，該方法進一步包含在工件牢固地坐落至輸送裝置的同時(亦即，在如上文所描述之(4)定位步驟與(6)移除步驟之間)修改該工件。舉例而言，該工件可經處理、經部分修整、施用有額外組件成員或材料等。
根據本發明，輸送路徑可能需要實質上水平地移動該工件，例如，其中該工件坐落於輸送裝置之上，以使得除負壓力之外，重力亦有助於將工件維持在其所坐落位置。在許多實施例中，輸送路徑將需要其他定向，包括在向上方向或向下方向上(例如，90°角)或甚至倒轉地輸送工件，以使得負壓力必須克服工件之重力，從而將工件維持在輸送裝置上之所坐落位置。
儘管已參考隨附圖式結合本發明之較佳實施例充分描述本發明，但應注意，各種改變及修改對於熟習此項技術者為顯而易見的。除非此等改變及修改偏離如由隨附申請專利範圍界定之本發明之範疇，否則此等改變及修改將理解為包括在該範疇內。本文中所引證之所有專利、專利文件及公開案之完整揭示內容均以引用之方式併入本文中。前述詳細描述及實例係僅出於明確理解之目的而提供。不應自其理解到任何不必要的限制。本發明不限於所展示及描述之準確細節，此係因為熟習此項技術者顯而易見之變化將包括在由申請專利範 圍界定之本發明內。

Claims (10)

  1. 一種輸送裝置，其包含：(1)輸送帶，其包含具有外部表面及內部表面之承載帶，該帶具有穿過其之複數個通道；(2)黏接材料，其在該帶之該外部表面上；及(3)彈性嚙合覆蓋物。
  2. 如請求項1之裝置，其中該彈性嚙合覆蓋物為針織織物，其包含具有第一表面及第二表面之基底層以及自該第一表面突出之彈性毛圈。
  3. 如請求項2之裝置，其中該基底層包含編織基底層、針織基底層、非編織基底層或其組合。
  4. 如請求項2之裝置，其中該彈性毛圈包含選自以下各者之纖維材料：聚(四氟乙烯)、芳族聚醯胺、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、耐綸、羊毛、竹子、棉或其組合。
  5. 如請求項1之裝置，其進一步包含鉤扣，該鉤扣安置在鄰近捲筒之外表面的至少一個末端，藉此將該靜電減少嚙合覆蓋物附著至該捲筒。
  6. 如請求項2之裝置，其中該彈性毛圈織物包含纖維，該纖維之大小在自約35丹尼爾至約400丹尼爾範圍內。
  7. 如請求項2之裝置，其中該彈性毛圈織物包含具有自約0.25mm至約5mm之高度的迴圈。
  8. 如請求項1之裝置，其進一步包含用於向該帶之該內部表面賦予負壓力的構件。
  9. 一種用於輸送工件之方法，其包含：(1)提供如請求項1之輸送裝置；(2)提供至少一個工件；及(3)向該輸送帶之該內部表面賦予負壓力，以便產生穿過該等通道之抽拉力；接著依次進行以下操作：(4)將該至少一個工件定位在該輸送裝置附近，以使得該抽拉力使該工件坐落成與該輸送裝置相抵，從而壓縮該彈性嚙合覆蓋物；(5)輸送該工件；及接著(6)自該輸送裝置移除該工件。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含在該(4)定位步驟與該(6)移除步驟之間修改該工件。
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