搬运系统的制作方法

1.本发明涉及一种通过齿条和小齿轮方式来使搬运台车等移动体移动的搬运系统。


背景技术：

2.在对搬运台车等移动体进行搬运的搬运系统中，已知有一种构成，可通过齿条和小齿轮方式，在保持搬运台车的水平状态的同时进行垂直搬运，并且可在规定的水平位置上沿着水平延伸的移动轨道进行水平搬运(例如参照专利文献1)。
3.专利文献1中记述的搬运系统被构成为，在将齿条配置成在铅垂方向上延伸的同时，将与齿条卡合的小齿轮设置在搬运台车上，通过旋转驱动小齿轮，可沿着齿条而垂直搬运搬运台车。此外，通过解除小齿轮相对于齿条的卡合，使小齿轮从搬运路径上脱离，可沿着在水平方向上延伸的移动轨道而对搬运台车进行水平搬运。
4.在应用有这样的齿条和小齿轮方式的搬运系统中，为了使小齿轮的旋转顺利且不勉强，需要在齿条齿和小齿轮齿之间有意识地设置齿隙(间隙或游隙)。其原因为，如果没有齿隙，则会导致齿条齿与小齿轮齿发生干涉，进而无法使小齿轮旋转。齿隙部分的间隙例如被设定在0.1～0.2mm的范围内。
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第6896034号公报


技术实现要素：

7.而且，如果齿条齿和小齿轮齿的相位存在有偏差，则齿条齿与小齿轮齿的啮合会变差，可能会成为噪音和振动的产生原因，并且存在有使装置的寿命缩短的可能性，会给搬运台车的移动给带不良影响。
8.在使搬运台车垂直搬运及水平搬运的专利文献1所记述的搬运系统中，是对搬运台车进行水平搬运，并使小齿轮卡合于齿条。此刻，如果小齿轮齿的相位未进入到与齿条齿的齿隙部分的间隙的范围内，则无法使小齿轮卡合于齿条。因而，需要进行小齿轮相对于齿条的高精度的相位调节，进而为了识别小齿轮的准确的旋转方向的位置，存在有使结构复杂化这样的问题。
9.本发明是基于如上的情况而进行的，所要解决的技术问题是提供一种能够以简单的构成在短时间内实施装置安装和调整，并且能够抑制冲击、振动、噪音等，可实现移动体的稳定搬运的搬运系统。
10.本发明为一种搬运系统，在移动体上设置有与沿着搬运路径而延伸的齿条卡合的小齿轮，通过旋转驱动所述小齿轮，可使所述移动体沿着所述搬运路径而移动，其通过下述内容来解决所述课题，即，所述齿条具备：固定部，在所述搬运路径上，具有以规定齿距排列的固定齿条齿；及可动部，具有位于所述搬运路径上的可动齿条齿，以代替所述搬运路径的一部分区域中的固定齿条齿，所述可动齿条齿被构成为，可在沿着所述搬运路径的方向上移动，以便所述小齿轮上的小齿轮齿能够相对于所述可动齿条齿而从所述可动齿条齿的齿
宽方向或齿高方向卡合脱离。
11.根据本技术方案1所记述的搬运系统，由于只需将配置在搬运路径上的固定齿条齿的一部分置换成可动齿条齿即可，因此构成简单，通过将可动齿条齿设置成可在沿着搬运路径的方向上移动，从而小齿轮能够相对于齿条上的可动部而从可动齿条齿的齿宽方向及齿高方向的任意方向卡合脱离，并且能够使小齿轮上的小齿轮齿相对于齿条齿的相位调节的容许值产生裕度。由于能够使小齿轮齿相对于齿条齿的相位调节的容许值产生裕度，因此可在短时间内实施装置安装和调整，并且能够使小齿轮无示教地与齿条卡合。
12.根据本技术方案2所记述的构成，由于在小齿轮通过可动部时，可动部被按压到移动极限位置侧，将可动齿条齿和固定齿条齿的相位保持成一致的状态，因此即使在小齿轮通过可动部时也不会挂住，从而能够抑制冲击、振动、噪音等，并能够顺利稳定地搬运移动体。
13.根据本技术方案3所记述的构成，由于在可动部的动作时不会与固定部发生干涉，因此不会阻碍可动部的动作，能够切实地进行小齿轮相对于可动部的卡合脱离。
14.根据本技术方案4所记述的构成，能够在可动部的动作时切实地防止与固定部的干涉。
15.根据本技术方案5所记述的构成，在使小齿轮与齿条卡合并位于搬运路径上时，能够使小齿轮上的小齿轮齿良好地进入到可动部上的可动齿条齿间的齿槽，并能够使小齿轮容易与齿条的可动部卡合。
16.根据本技术方案6所记述的构成，可便于进行可动齿条齿相对于固定齿条齿的相位调节。
17.根据本技术方案7所记述的构成，可利用重力将可动部保持在移动极限位置上，从而能够实现装置结构的简化。
附图说明
18.图1是示意性表示本发明的搬运系统的一个例子的构成的立体图。
19.图2是同时表示有齿条的一部分构成的概要和小齿轮的立体图。
20.图3是表示齿条的一部分构成的概要的从齿条齿的齿高方向进行观察的模式图。
21.图4a是示意性表示小齿轮从下方朝向上方通过可动部时的状态的模式图。
22.图4b是示意性表示小齿轮从上方朝向下方通过可动部时的状态的模式图。
23.图5a是示意性表示小齿轮的从齿条的脱离动作的模式图。
24.图5b是示意性表示小齿轮从齿条脱离时的可动部的状态的模式图。
25.图6a是示意性表示小齿轮相对于齿条的再卡合动作的模式图。
26.图6b是示意性表示小齿轮与可动部再卡合时的可动部的状态的模式图。
27.符号说明
28.100-搬运系统；101-垂直搬运部；102-支撑轨道；105-水平搬运部；106-移动轨道；110-齿条；111-固定部；111a-分割固定部；111b-分割固定部；112-固定齿条齿；113-啮合导入部；114-切口部；115-可动部；116-摇动轴部；117-可动齿条齿；118-倒角部；120-移动体(搬运台车)；121-小齿轮；122-小齿轮齿；123-倒角部；125-导辊；126-车轮；ra-可动区域。
具体实施方式
29.下面，基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的搬运系统进行说明。在此，为了便于说明，如图1所示，定义了xyz三维正交坐标系，以对各部分的结构进行说明。
30.如图1所示，本发明的一个实施方式所涉及的搬运系统100具有：垂直搬运部101，沿着在z方向上延伸的垂直搬运路径，对作为移动体120的搬运台车进行搬运；及水平搬运部105，在z方向上的规定的水平位置上，沿着在y方向上延伸的水平搬运路径，对搬运台车进行搬运。
31.垂直搬运部101在沿x方向离开的位置上具备一对支撑轨道102，该一对支撑轨道102以沿着垂直搬运路径而延伸的方式相对配置。在各个支撑轨道102上，以在z方向上延伸的方式固定有齿条110，该齿条110例如被形成为大致棱柱形状，且沿着xz平面的一面上设置有齿条齿。
32.水平搬运部105在各个支撑轨道102上的z方向的规定的水平位置上具备被固定成在y方向上水平延伸的移动轨道106。
33.在搬运台车的两侧，以其旋转轴在x方向上延伸的方式设置有小齿轮121，该小齿轮121被适当的驱动源旋转驱动成可正转反转，且与齿条110相卡合，并且，在小齿轮121的上方设置有沿着支撑轨道102而移动的导辊125。图1中的126为，被旋转驱动成可正转反转，并用于对搬运台车进行水平搬运的车轮，且被设置成可在x方向上进退移动。
34.小齿轮121及导辊125被设置成可在x方向上进退移动，通过使小齿轮121向接近搬运台车的方向移动，小齿轮121与齿条110的卡合解除，可从垂直搬运路径上脱离，同时，通过使导辊125沿着x方向而向接近搬运台车的方向移动，导辊125可从支撑轨道102脱离，由此可以实现搬运台车的水平搬运。
35.如图2及图3所示，齿条110具备：固定部111，在垂直搬运路径上具有多个固定齿条齿112，该多个固定齿条齿112在z方向上以规定齿距p排列，且在x方向上延伸；及可动部115，具有位于垂直搬运路径上的可动齿条齿117，以代替垂直搬运路径的一部分区域中的固定齿条齿。
36.固定部111具有因不存在固定齿条齿而构成的切口部114，并由在z方向上分割的多个分割固定部构成。在图2及图3中，仅表示有2个分割固定部111a、111b。也可以通过将固定齿条齿的齿宽形成为比其他区域的齿宽更小来构成切口部114。
37.在分割固定部111a、111b的可动部侧端部上，具有固定齿条齿112的齿宽被形成为比其他区域的齿宽更小的啮合导入部113，通过在x方向上与啮合导入部113邻接的空间部以及切口部114，而形成有配置可动部115的可动部配置空间。
38.可动部115被设置成，可动齿条齿117位于固定部111的切口部114中。因而，在小齿轮121上的小齿轮齿122与可动齿条齿117啮合时，小齿轮齿122不会与固定齿条齿112啮合，从而在x方向(可动齿条齿117及固定齿条齿112的齿宽方向)上避免了可动部115的动作时的与固定部111的干涉。
39.在可动部115和相对于可动部115位于z方向上方侧的分割固定部111a之间，形成有构成可动部115的可动区域ra的空间，可动部115被构成为，可动齿条齿117可在沿着垂直搬运路径的方向上移动。
40.在本实施方式中，可动部115的可动区域ra例如被构成为，可得到相当于可动齿条
齿117的半齿距量1/2p的动作量以上的动作量，由此，能够切实地进行可动齿条齿117和固定齿条齿112的齿的相位调节。
41.在小齿轮121未卡合时，可动部115被止动件保持在移动极限位置上，可动齿条齿117被构成为，在可动部115被保持在移动极限位置上的状态下，齿的相位与固定齿条齿112一致。
42.在本实施方式中，可动部115被构成为，可以通过自重而向z方向下方侧移动，并通过与相对于可动部115位于z方向下方侧的分割固定部111b抵接而被保持在移动极限位置上。因而，分割固定部111b作为止动件而发挥功能。此外，向z方向上方侧的移动受到分割固定部111a限制，该分割固定部111a相对于可动部115而位于z方向上方侧。
43.本实施方式中的可动部115例如被设置成，能够以摇动轴部116为中心而摇动，所述摇动轴部116位于齿条110的另一面侧外方且在x方向上延伸，小齿轮121从可动齿条齿117的齿宽方向(x方向)或齿高方向(y方向)的任意方向均可相对于可动部115而卡合脱离。
44.在本实施方式所涉及的搬运系统100中，由于在小齿轮121上的小齿轮齿122与可动齿条齿117啮合时，小齿轮121沿着x方向向接近搬运台车的方向移动，因此小齿轮齿122与可动齿条齿117的啮合被解除，小齿轮121从垂直搬运路径上脱离。
45.在可动齿条齿117上，在使小齿轮121位于垂直搬运路径上并使小齿轮121与齿条110再卡合时，在小齿轮121访问侧的端面上的缘部上例如形成有倒角加工的倒角部118。
46.虽然在本实施方式中，倒角部118被构成为具有2个倾斜面彼此在可动齿条齿117的z方向中央部上交叉的顶端形状，但也可以构成为，具有从小齿轮121访问侧朝向内方并向z方向下方倾斜的单坡式的顶端形状等。
47.此外，在小齿轮121上的小齿轮齿122上，在相对于齿条110的访问侧的端面上的缘部上，例如形成有倒角加工的倒角部123。对于小齿轮121上的倒角部123也同样，倒角部123也可以被构成为，具有2个倾斜面彼此在小齿轮齿122的z方向中央部上交叉的顶端形状，且也可以构成为，具有从对齿条110的访问侧朝向内方并向z方向上方倾斜的单坡式的顶端形状等。
48.在该搬运系统100中，通过对小齿轮121进行旋转驱动，小齿轮121上的小齿轮齿122与固定齿条齿112啮合，能够垂直搬运搬运台车。
49.在小齿轮121相对于可动部115在位于上方侧的分割固定部111a上从上方朝向下方移动时，或者在小齿轮121相对于可动部115在位于下方侧的分割固定部111b上从下方朝向上方移动时，由于通过自重的向z方向下方的移动受到分割固定部111b限制，因此可动部115被保持在移动极限位置上，处于可动齿条齿117与固定齿条齿112的齿的相位一致的状态。因此，在从分割固定部111a或分割固定部111b过渡到可动部115时，在小齿轮齿122相对于固定齿条齿112的啮合被解除后，小齿轮齿122不会挂住可动齿条齿117而会顺利地啮合。
50.在小齿轮齿122与可动齿条齿117啮合时，如图4a及图4b所示，由于通过小齿轮121的旋转，在将可动部115向分割固定部111b按压的方向上施加有力，因此不论小齿轮121的旋转方向如何，可动部115均不会随着小齿轮121的旋转而动作，而维持被保持在移动极限位置上的状态。
51.由于在小齿轮121相对于可动齿条齿117的啮合被解除后，可动齿条齿117与固定齿条齿112的齿的相位一致，因此小齿轮齿122可顺利地啮合于可动部115，而不会挂住小齿
轮121的移动方向前方侧的分割固定部111a的固定齿条齿112或分割固定部111b的固定齿条齿112。
52.如上，由于在以通过可动部115的方式对搬运台车进行垂直搬运时，不论搬运台车的移动方向如何，可动部115均不会进行动作，且维持可动齿条齿117与固定齿条齿112的齿的相位一致的状态，因此能够稳定地对搬运台车进行搬运。
53.在使搬运台车水平搬运时，在使小齿轮121从垂直搬运路径上脱离时，是使在分割固定部111a上从上方朝向下方移动或者在分割固定部111b上从下方朝向上方移动的小齿轮121暂时停止在下述位置上之后，即，小齿轮齿122相对于可动部115而与上方侧的分割固定部111a的端部区域中的与固定齿条齿112啮合的位置上，来使水平搬运用的车轮126沿着x方向而向从搬运台车离开的方向移动并位于移动轨道106的正上方。此刻，车轮126处于从移动轨道106离开的状态，通过使小齿轮121向搬运台车下降的方向旋转，可使小齿轮121移动到小齿轮齿122与可动齿条齿117啮合的位置，并且使车轮126与移动轨道106接地。当车轮126与移动轨道106接地时，则施加在小齿轮121上的搬运台车的负荷被去除，同时搬运台车的负荷施加在车轮126上。在车轮126与移动轨道106接地的状态下，通过小齿轮121向搬运台车下降的方向旋转，如图5a所示，可使可动部115摇动，且小齿轮121不会因小齿轮121的旋转而向下方移动。
54.在使小齿轮121的旋转停止后，通过使小齿轮121沿着x方向而向接近搬运台车的方向移动，可解除小齿轮齿122与可动齿条齿117的啮合，使小齿轮121从垂直搬运路径上脱离。此刻，由于搬运台车对小齿轮121的负荷被去除，因此能够容易使小齿轮121脱离。当小齿轮121脱离时，则如图5b所示，可动部115因自重而朝向下方摇动，可动部115通过与分割固定部111b抵接而被保持在移动极限位置上。
55.此外，通过在小齿轮121脱离的同时，使导辊125沿着x方向而向接近搬运台车的方向移动，并使导辊125从支撑轨道102脱离，能够将搬运台车沿着移动轨道106水平搬运。
56.在搬运台车的水平搬运后，在再次对搬运台车进行垂直搬运时，在使小齿轮121位于垂直搬运路径上并与齿条110再卡合时，是在水平搬运搬运台车且小齿轮121在y方向上使搬运台车停止在与可动部115相对应的位置上之后，通过使小齿轮121沿着x方向而向从搬运台车离开的方向移动，来使小齿轮121与可动部115卡合。此刻，即使在小齿轮齿122与可动齿条齿117的齿的相位存在有偏差的情况下，由于如图6a所示，在小齿轮齿122的端面及可动齿条齿117的端面上形成有倒角部118、123，并且可动部115可摇动，因此通过使小齿轮121在x方向上移动，也能够使小齿轮齿122与可动齿条齿117的齿的相位一致，能够容易使小齿轮齿122进入到可动齿条齿117间的齿槽中。
57.另外，在使小齿轮121与可动部115卡合时，可以在使小齿轮121旋转小齿轮齿122的半齿距量之后，或者也可以是一边使小齿轮121旋转一边在x方向上移动。在这种情况下，能够使小齿轮齿122与可动齿条齿117切实地啮合。如果将可动齿条齿117上的倒角部118及小齿轮121上的倒角部123构成为例如具有单坡式的顶端形状，则不必进行这样的操作。
58.此外，也可以传感检测小齿轮齿122的位置来避开不可卡合范围。
59.接下来，如图6b所示，在使轮齿122与可动齿条齿117啮合的状态下，通过使小齿轮121向搬运台车上升的方向旋转，可使可动部115摇动并位于移动极限位置上，并成为搬运台车的负荷施加在小齿轮121上的状态。此外，在小齿轮121相对于可动部115卡合的同时，
可使导辊125沿着x方向而向从搬运台车离开的方向移动，并使导辊125位于支撑轨道102上。
60.如上所述，由于在可动部115被保持在移动极限位置上时，可动齿条齿117与固定齿条齿112的齿的相位一致，因此在使车轮126沿着x方向而向接近搬运台车的方向移动并将车轮126收纳之后，通过使小齿轮121旋转，能够使小齿轮齿122顺利地啮合于可动部115，而不会挂住小齿轮121的移动方向前方侧的分割固定部111a的固定齿条齿112或分割固定部111b的固定齿条齿112，从而能够稳定地对搬运台车进行垂直搬运。
61.以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了详述，但本发明不局限于上述实施方式，在不脱离技术方案的范围中记述的本发明的前提下，可以进行各种各样的设计变更。
62.例如，虽然在上述实施方式中，对使小齿轮相对于可动部从可动齿条齿的齿宽方向卡合脱离的构成进行了说明，但也可以构成为，使小齿轮相对于可动部从可动齿条齿的齿高方向卡合脱离。此外，在使小齿轮相对于可动部从可动齿条齿的齿宽方向卡合脱离的构成上，不需要在小齿轮齿及可动齿条齿的双方上设置倒角加工部，只要在小齿轮齿及可动齿条齿的任意一方上设置倒角加工部即可。
63.此外，虽然在上述实施方式中，对通过摇动来使可动部移动的构成进行了说明，但只要将可动部构成为，可动齿条齿可在沿着垂直搬运路径的方向上移动即可，且也可以构成为使可动部在z方向上滑动移动。
64.此外，虽然在上述实施方式中构成为，在齿条的固定部上设置切口部，以便在齿宽方向上避免可动部的动作时的与固定部的干涉，但如果能够在齿宽方向上避免与固定部的干涉，则也可以将固定部构成为不具有切口部。
65.此外，虽然在上述实施方式中构成为，相对于可动部而位于z方向下方侧的分割固定部也会作为止动件而发挥功能，但只要构成为禁止可动部超过移动极限位置而移动，则也可以另外设置适当的止动件部件。
66.此外，虽然在上述实施方式中，对在一对支撑轨道的各个上设置有齿条的构成进行了说明，所述一对支撑轨道是在x方向上离开的位置上以沿着垂直搬运路径延伸的方式相对配置，但不需要将齿条配置在搬运台车的两侧，也可以构成为将其配置在搬运台车的一侧或搬运台车的背面侧中央部上。
67.此外，虽然在上述实施方式中，对通过齿条和小齿轮方式来垂直搬运搬运台车的构成进行了说明，但也可以构成为，通过齿条和小齿轮方式对搬运台车进行水平搬运。在这种情况下，只需利用弹簧等将可动部按压在可动齿条齿与固定齿条齿的齿的相位一致的移动极限位置上即可。

技术特征：
1.一种搬运系统，在移动体上设置有与沿着搬运路径而延伸的齿条卡合的小齿轮，通过旋转驱动所述小齿轮，使所述移动体沿着所述搬运路径而移动，其特征在于，所述齿条具备：固定部，在所述搬运路径上，具有以规定齿距排列的固定齿条齿；及可动部，具有位于所述搬运路径上的可动齿条齿，以代替所述搬运路径的一部分区域中的固定齿条齿，所述可动齿条齿被构成为，可在沿着所述搬运路径的方向上移动，以便所述小齿轮上的小齿轮齿能够相对于所述可动齿条齿而从所述可动齿条齿的齿宽方向或齿高方向卡合脱离。2.根据权利要求1所述的搬运系统，其特征在于，所述可动部被构成为，在所述小齿轮未卡合时，被保持在移动极限位置上，所述可动齿条齿被构成为，在所述移动极限位置上，齿的相位与所述固定齿条齿的齿的相位一致。3.根据权利要求1或权利要求2所述的搬运系统，其特征在于，所述固定部被构成为，在所述小齿轮与所述可动部卡合时，所述固定齿条齿不与所述小齿轮齿啮合。4.根据权利要求3所述的搬运系统，其特征在于，所述小齿轮被构成为，能够相对于所述可动部而从所述可动齿条齿的齿宽方向卡合脱离，所述固定部，在所述可动部和所述可动齿条齿的在齿宽方向上排列的位置上，具有不存在固定齿条齿的切口部。5.根据权利要求4所述的搬运系统，其特征在于，在所述小齿轮齿的端面上的缘部及所述可动齿条齿的端面上的缘部的一方或双方上形成有倒角部。6.根据权利要求1至权利要求5中任一所述的搬运系统，其特征在于，所述固定部被构成为，在所述小齿轮未卡合时，也作为将所述可动部保持在所述移动极限位置上的止动件而发挥功能。7.根据权利要求1至权利要求6中任一所述的搬运系统，其特征在于，所述搬运路径被构成为在铅垂方向上延伸。

技术总结
本发明提供一种能够以简单的构成在短时间内实施装置安装和调整，并且能够抑制冲击、振动、噪音等，可实现移动体的稳定搬运的搬运系统。具体而言，在通过齿条和小齿轮方式来使移动体移动的搬运系统(100)中，齿条(110)在搬运路径上以规定齿距排列的方式设置有固定齿条齿(112)，该齿条(110)上的一部分区域的固定齿条齿(112)被置换成可动齿条齿(117)，可动齿条齿(117)被构成为可在沿着搬运路径的方向上移动，以便小齿轮(121)上的小齿轮齿(122)能够相对于可动齿条齿(117)而从可动齿条齿(117)的齿宽方向及齿高方向卡合脱离。的齿宽方向及齿高方向卡合脱离。的齿宽方向及齿高方向卡合脱离。


技术研发人员：町田敏宏
受保护的技术使用者：株式会社椿本链条
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/8/14