专利名称：可弯曲滚动传送机导轨的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在容器传送机系统两侧的导轨。特别是，本发明涉及一种适合沿着传送机系统弯曲部分和直线部分安装的导轨。
背景技术：
安装在传送机系统两侧的导轨用于工业生产设备的不同地方上。例如，它们可以用于合并(将较宽行列的被传送物体由混乱的排列变成一个单行通道)，使物体绕过传送系统的弯道，或者仅仅是防止物体从传送机的侧面掉下。一般来说，在传送机的每一侧都至少有一个导轨。
导轨可以是固定的或滚动的，取决于接触被传送物体的引导面的性质。固定导轨可以为物体提供光滑的接触表面，滚动导轨可以在垂直轴上安装滚动元件。两种导轨可以为大量的单独物体提供低摩擦的引导面，物体可以是玻璃、金属、塑料和纸板，也可以是纸板盒包裹，还可以是塑料捆扎的包裹或盘。这些应用中存在的过剩摩擦力可能会引起作业线停止、包裹卡住和可能损坏、产品溢出或倾斜定向。
特别是用于动力传送机的时候，固定导轨所提供的摩擦力太大，以至于无法使用，特别是容器或包裹必须被导向转弯或从一个传送机传递到另一个传送机的时候，这种问题更突出。滚动导轨可以很好的解决这些问题。在传送机的一些弯曲部分中，在传送机的一侧只有一个滚动导轨，另一侧有一个固定导轨。当只使用一个滚动导轨的时候，滚动导轨通常安装在外侧，或者转弯的较大半径处。
滚动导轨通常结构类似。滚动元件位于一个水平轴或轴杆上，并与产品/包裹表面接触。滚动元件的尺寸、滚动导轨的高度是可变的。导轨可以由一个一英寸的部件到大于十五个的十英寸部件构成。滚动元件可以是互锁(嵌套节)或直立靠近的。最好是采用紧凑的互锁模式，因为互锁部件能将会卡住传送物体的缝隙最小化。轴通过轴定位塑料盖依次连接到结构支撑部件。铝挤压制品、钢或铝棒和成形金属片部分是最常见的支撑部件材料。
由于经济原因，导轨通常是制造成标准长度。但是，导轨的应用需要统一的滚珠长度。因此，每个长度必须是可以切割的和/或可以被购买者弯曲以便适用于各个用途，或者购买者必须订购所需的特殊长度和导轨半径，这样就增加了成本。
这样的滚动导轨可以参见美国专利No.3934706、4962843和5143200，还有#684型VALU导轨。每个这些导轨都包括适用于沿着传送机并平行于传送机安装的上部构件和下部构件。美国专利No.4962843包括多个垂直叠置的构件。多个轴安装在构件之间，通常每个轴的纵向轴线的定位垂直于传送表面。在轴上可转动地安装有通常是球形的滚珠，或者是通常为圆柱形的滚柱，滚柱带有圆形或多边形的突出凸缘。
对结合每个导轨都是直的地方，导轨结构特别有用。但是这些导轨在装配之后，没有一个导轨容易弯曲。弯曲这些导轨很容易导致支撑结构径向变形，甚至产生故障。因此，这些导轨都不适用于传送系统的弯曲部分，除非它们是定制的，来满足特殊顾客的需要。
有两个类型的导轨更容易被购买者弯曲，它们是型号#580和#581的Marbett，和System Plast装置。每个一定长度的导轨都包括多个构件的短部分，这些部件通过塑料铰链彼此弹性连接。每个部分的背面都包括一个导槽，其可滑动地连接到弯曲安装带上。这些结构有一些较大缺点。首先，最小弯曲半径有点高(内部曲线为大约13″，Marbett的外部曲线为15″，内部曲线为大约18″，System Plast的外部曲线为24″)。需要更紧凑的半径的设备布置不能使用这些导轨。第二，因为只能在部分之间弯曲，每个部分包括四个轴，所以就无法提供完全光滑的曲面。在两个部分之间的转变点就很可能挂住传送机上的被传送物体，导致堵塞。
所有上述导轨的设计都使得它们制造起来更昂贵。轴必须首先插入轴定位部件中。在滚动元件安装好之后，每个单独的轴都必须适当地排列起来，之后，其他轴定位部件才可以固定在轴的另一端。这是一个很难实现自动化的冗长的过程。
如果导轨很容易生产并且成本很低、很容易被购买者弯曲、能弯曲到很小的半径，并且不会引起被传递物体的堵塞，那么这种导轨就会给使用这些传送机的产业带来更大的益处。
发明内容
本发明中的可弯曲传送机导轨具有几个特点，其中没有一个可以单独地带来其所需要的效果。在没有限定由所附的权利要求书表示的本发明范围的前提下，将简单介绍其更突出的特征。在看完整个介绍，特别是在读完“具体实施方式
”部分之后，就可以理解本发明的特征如何带来优点，优点包括容易组装，并且能被购买者弯曲。
本发明涉及一种很容易弯曲的滚动传送机导轨，这样就可以用于任何传送机布置中。本发明包括多个设置在一对链条状轴定位部件之间的轴。轴可以作为滚动元件的安装点，滚动元件可以是滚珠或滚柱。轴和/或垫片可以与轴定位部件整体模压而成。结构支撑部件设有两个导槽，其中可滑动地啮合有轴定位部件。轴定位部件是刚性的，但是由于在轴定位部件的边缘切出了均匀间隔的凹口，所以轴定位部件很容易弯曲。凹口的形状保证了当整个装置发生弯曲的时候，轴定位部件不会与导槽的内壁发生干涉。可以获得小到5″的理论半径。
下面将详细介绍本发明的优选实施例，以表示其特征。如附图所示这些实施例描述了本发明具有新颖和非显而易见的可弯曲传送机导轨，附图仅仅是说明性的。这些附图包括下面的图，类似的附图标记表示类似的部分图1是本发明中所述的可弯曲传送机导轨的一个优选实施例的透视图。
图2是本发明中所述的可弯曲传送机导轨的一个优选实施例的分解透视图，示出了一种优选的滚珠结构。
图3是本发明中所述的可弯曲传送机导轨一个优选实施例的分解透视图，示出了另一种优选的滚珠结构。
图4A-4D是本发明中的槽式部件的正视图、后视图和侧视图。
图5A-5B是本发明轴定位部件的一个优选实施例的正视图、侧视图和俯视图。
图6A-6B是本发明轴定位部件的另一个优选实施例的正视图、侧视图和俯视图。
图7A-7C是在轴定位部件中使用的凹口的详细视图，示出了优选设计的优点。
图8是本发明中一种优选的弯曲装置的透视图。
图9是本发明中一种优选的弯曲装置的侧视图，示出了交叉V形设计的优点。
图10是本发明中另一种轴向定位装置优选实施例的透视图，示出了双向、无倒角轴设计的优点。
图11是本发明中另一种轴向定位装置优选实施例的透视图，示出了单向、无倒角轴设计的优点。
图12是沿着传送机设置的本发明所述的可弯曲传送机导轨传递的透视图。
具体实施例方式
图1表示的是本发明所述的一定长度的装配好的可弯曲传送机导轨20的透视图，各个部件可以参见图2-6。导轨20包括一个长结构支撑部件22，该部件在图4中详细表示。该部件22的截面大致为U形，带有被跨架26(span)连接的两个等长的延伸臂24。支撑部件22可以通过导槽28安装在传送机侧面的适当表面上，导槽28沿支撑部件22的背面30的整个长度延伸。导槽28可以与支撑表面例如材料带可滑动啮合，或者与固定部件例如螺栓头啮合。
每个延伸臂24最好带有一个大致为U形的导槽32，导槽32与跨架26间隔一定距离，每个导槽32的开口侧彼此相对。每个导槽32都有相对设置V形凹槽34，其适用于和轴定位部件36滑动啮合。
在图2、3、5A、5B、6A和6B中表示的轴定位部件36包括两个相对设置的链状带，每一个的截面形状使得其能紧密地安装在延伸臂24的导槽32中，并被固定在导槽32中。每个带沿着整个长度被分成具有相同间隔凹口40的单独链节38。虽然图中只表示了带有7个链节的一定长度的轴定位部件36，但是本领域的普通技术人员都可以理解，该部件36和将该部件容纳于其中的支撑结构22可以制造成具有任意多种长度的任意数量的轴42。
在一个优选实施例中，一个带的每个链节38都有一个整体形成的长轴42，其从朝着另一个带的表面的中心伸出，另一个带的每个链节38都带有能容纳轴42端部的中心套节44。每个轴42是大致圆柱形的，并适用于接收至少一个滚动元件46，例如滚珠或滚柱。在一个优选实施例中，每个轴42的端部包括一倒角48，这样有利于将轴42端部插入套节44中，这样就排除了使所有轴42同时准确地与所有套节44对准的要求。每个轴42的长度可以根据安装在每一个上面的滚动元件46的数量变化。
在每个轴42上的滚动元件46可以与相邻轴42的滚动元件46靠近，或者它们可以是偏置的，以便它们能互锁。互锁结构可以参见图2和3。互锁的模式是比较好的，因为它将部件46之间的很多缝隙最小化，而这些缝隙将使所传送的物体在通过时被陷在里面。如果这些部件46是偏置的，那么至少每一个其它轴42都必须包括一个或多个垫片50(图5B)。为了更方便地装配可弯曲传送机导轨20，垫片50可以与每个带上的一些或所有链节38整体形成。在一个优选实施例中，每个相临的链节38都有一个整体形成的垫片50连接到朝着另一个带的表面。根据所需要的滚动元件46结构，垫片50的定位可以是相对的，如图3所示，或者是交替的，如图2所示。而且，每个带可以形成有不同高度的交替轴42，如图5B和6B所示，取决于垫片50和滚动元件46将如何被布置。
本领域的普通技术人员都可以知道，垫片50可以不必和链节38整体模制，但是这样做可以使整个装置20装配起来更容易和便宜。
轴定位部件36可以用任何能承受传送机导轨20上预期载荷的材料制成，该材料相对滚动元件46还具有较低的摩擦性能，最通常的材料可以是乙缩醛、聚丙烯或尼龙。金属比塑料的强度更大，但是塑料更容易模制。因此，如果使用金属，就会失去与整体模制垫片50和链节38相关联的经济优势。当使用乙缩醛的滚动元件46并且预期的载荷较轻的时候，部件36可以优选用如PBT材料制成，以便提供较小的摩擦和结构强度。
图7A-7C表示的是在每个带的链节38之间的凹口40的结构。在图7A中，链节38带有方角52。当整个装置20弯曲的时候，这些角52就会与延伸臂导槽32的侧壁54发生干涉。干涉会带来两个问题。第一，即使可以将轴定位部件36从导槽32中取出，也会非常困难。
第二，其会使得链节38发生变形，从而导致破坏轴42的定位。因为滚动元件46最好是彼此非常靠近，所以任意一个轴42的定位混乱就会引起滚动元件46彼此发生干涉。这种干涉会损害用来提供低摩擦表面的导轨20的性能。
在图7B中，角56稍微倒角。倒角稍微减轻了干涉，但是干涉还是一个潜在的问题。图7C表示了链节38的一个更好的形状。这种形状的链节38最大程度消除了与导槽32所发生的干涉，而且最大程度的有利于装配好的导轨20的弯曲。在导槽32或轴定位部件36没有发生不需要的变形的情况下，可以得到小于5″的理论半径。
参照附图5A-5B和6A-6B，就更容易理解本发明滚动导轨20的优选实施例的制造过程。图5A和6A表示轴定位部件的一个带，图5B和6B表示第二带，其与第一带紧密配合，形成最后的轴定位部件。
制造商是以带有内轴42的带35为起点，见图5B和6B，指的是下带35。本领域的普通技术人员可以理解，轴42的长度可以以任意方式变化，以适应特殊应用。它们可以具有相同的高度，也可以选择高度不同，见图5B和6B，或者可以高度从带35一端有规律地增加。
下带35定位成使得轴42可以朝上定位。然后可以在轴42上设置合适数量的滚动元件46。只要轴42是朝上定位的，则重力就可以将滚动元件46定位。
因为滚动元件46的优选实施例是互锁模式结构，如图2和3所示，轴42就必须按照合适的次序接收滚动元件46，以避免任何滚动元件46在沿轴42向下移动到静止位置的时候堵塞相邻的滚动元件46的通道。一种这样的方法是首先将一个滚动元件46设置在每个没有垫片50的轴42上，然后将一个滚动元件46设置在每个带有垫片50的轴42上，然后重复这样的模式，直到安装了所有的滚动元件46。
一旦所有的滚动元件46都已经安装好，上带37就位于轴42端部的上面。为了帮助轴42的端部插入套节44中，一个优选实施例是在轴42的端部和/或套节44的内部设有倒角48。如果多个一定长度的带彼此靠近，两个相邻的带之间的过渡由于偏置上带37而变得光滑。这样，上带37中的缝就没有直接与下带35上的缝相对。这种结构有助于减小在轴42之间的缝隙。
或者，每个带的端部可以带有配合装置以便它们可以牢固地彼此连接。例如，每个带相对的端部可以有外螺纹和内螺纹。
一旦上带37固定到位，整个装置就被滑动插入到支撑部件22的导槽32中。如果导轨20的弯曲长度合适，装配好的导轨20就按照下面所述的方式弯曲。
图8和9表示的是使用三个滚子弯压机(three-roll bender)来弯曲装配后的装置20的一种优选方法。弯压机包括一个可调滚子58和两个固定滚子60。每个滚子58、60的截面形状都是滚子所啮合的支撑部件22的表面的镜象，如图9所示。这样可调滚子58包括一个安装在支撑部件22的背面30的导槽28的腿之间的中心凸缘62，还有一个上部锥形部分64和下部锥形部分66，用来与支撑部件22的背面30的相应锥形部分相配合。固定滚子60有V形的上表面68和下表面70，以与支撑部件22前表面上的对应V形上表面72和下表面74啮合。支撑部件22前表面上的V形表面在图4C中详细表示。
支撑部件22和弯曲滚子68、70的这些特殊截面是本发明能实现弯曲的另一个方面。当弯曲滚动导轨的时候所出现的普遍问题是安装了轴定位部件36的导槽32会变形。这样的变形会使得轴42不对准，并产生相应的问题。导槽32的外面的V形表面72、74和滚子60的对应V形表面68、70一起能最大限度地消除导槽32的变形。这样，轴42就能保持与弯曲导轨20对准。当然，本领域的普通技术人员可以理解，在部件22上的表面72、74可以是能与滚子60的表面68、70对准的任何结构，以便能实现所需的、相同的弯曲。
本发明中滚动导轨20的设计可以使弯曲很容易，以致于可以由导轨20的购买者来实现。这种用来弯曲这些导轨20的三个滚子弯压机购买或租赁的价格便宜，不需要专门技能就能正确使用。这样，本发明中的导轨20可以按照标准直线长度制造，保持低成本，然后由购买者进行弯曲以适用于特殊用途。或者，购买者可以要求制造商在运输之前就将导轨20弯曲成形。因为导轨20很容易弯曲，所以由制造商进行弯曲不会显著地增加导轨20的成本。
图8和9表示了构成内部弯曲的合适结构。大部分的弯曲传送机部分需要在曲面的内部和外部侧都设置导轨20。这样，为了形成外部弯曲，图8中的可调滚子58可以换成与图8中的固定滚子60横截面相同的一个滚子，反之亦然。装配好的导轨20沿着与图8中方向相反的方向通过滚子58、60，这样，滚动元件46表面朝向新的可调滚子58。
图10和11表示的是本发明中轴定位部件36的两个可选实施例。在图10中，轴定位部件36的带成形为使得每个链节38都有一个内轴42。在图11中，轴42的端部成形为没有倒角。
图12表示本发明的可弯曲传送机导轨20处于传送位置。当所传递的物体通过一个工业生产设备的时候，它们通常从一个传送机传递到另一个传送机。在这里已经公开的一种滚子传送机导轨20通常是需要在这些区域使用的，以防止出现物体卡住或物体倾翻等问题。
上面介绍了用于实现本发明的一个最佳方式，还有制造和使用该方式的方法和步骤，说明是完全、清楚、简明和专业的，本领域的普通技术人员都可以制造和使用本发明。但是，容易对本发明做出与上述结构完全等同的变型和可替换的结构。因此，上述说明并不是为了将发明限定在所公开的特定的实施例。相反，说明的目的是为了覆盖在本发明的精神和范围中的所有变型和可替换的结构，本发明的精神和范围由所附的权利要求书表述，权利要求书特别指出本发明的主题，并明确要求了主题。
权利要求
1.一种用来引导物体在传送机上移动的装置，包括一个长的第一轴定位部件和一个与第一轴定位部件间隔设置的长的第二轴定位部件；位于轴定位部件之间延伸的一个或多个第一轴，每个轴的一端与上述第一轴定位部件整体构成，上述每个轴的另一端容纳在位于第二轴定位部件上的套节中；安装在上述每个轴上的一个或多个滚动元件，能与在传送机上移动的物体啮合。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于上述第二轴定位部件具有一个或多个轴，每个轴的一端与上述第二轴定位部件整体构成，上述每个轴的另一端容纳在位于第一轴定位部件上的套节中，在第二轴上还安装一个或多个滚动元件。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于第一轴安装在第二轴之间。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其包括垫片，所述垫片定位在上述轴上，这样在一个轴上的滚动元件相对于相邻轴上的滚动元件垂直偏置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于垫片与至少一个轴定位部件整体形成。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于上述轴的另一端或上述套节是锥形的，以便于将轴插入套节中。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其包括第一和第二导轨，所述第一和第二导轨具有能接收所述轴定位部件的导槽，从而使得轴能保持在套节中。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于上述导轨和上述轴定位部件是刚性的，但是可以弯曲，这样它们可以被弯曲成弯曲结构。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于上述轴定位部件具有凹口边缘，其有利于轴定位部件弯曲。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于上述第一和第二导轨的表面具有沿着导轨外侧的V形突起。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于上述轴定位部件是刚性的，但是可以弯曲，这样它们可以被弯曲成弯曲结构。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于上述轴定位部件具有凹口边缘，其有利于轴定位部件弯曲。
13.一种用来引导物体在传送机上移动的装置，包括一个长的第一轴定位部件和一个与第一轴定位部件间隔设置的长的第二轴定位部件；一个或多个垫片，每个所述垫片与上述一个轴定位部件整体形成；形成于每个轴定位部件上的一个或多个套；在轴定位部件之间延伸的一个或多个轴；安装在上述每个轴上的一个或多个滚动元件，可与在传送机上移动的物体啮合。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于上述轴的第一端和第二端中的一个或两个是锥形的，或者上述套节是锥形的，以便于整个轴能插入套节中。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于其包括第一和第二导轨，所述第一和第二导轨具有能接收所述轴定位部件的导槽，从而使得轴能保持在套节中。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于上述导轨和上述轴定位部件是刚性的，但是可以弯曲，这样它们可以被弯曲成弯曲结构。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于上述轴定位部件具有凹口边缘，其有利于轴定位部件弯曲。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于上述第一和第二导轨的表面具有沿着导轨外侧的V形突起。
19.一种用来引导物体在传送机上移动的装置，包括带有凹口边缘的一对间隔的长的轴定位部件；多个在上述轴定位部件之间延伸的轴；安装在上述每个轴上的一个或多个滚动元件，上述轴定位部件的凹口边缘可构造成使得每个边缘上的一个凹口定位在每个轴之间，该槽口有利于轴定位部位绕垂直于它们纵轴的轴弯曲。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于包括一对间隔的、长的导轨，每个导轨都有一个导槽可以分别容纳一个轴定位部件。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于上述导轨的表面包括沿着导轨外侧的V形突起。
22.一种组装滚动传送机导轨的方法，包括的步骤是提供一与轴整体形成的轴定位部件，其中轴是向上定位的；将适当数目的滚动元件设置在轴上；将一第二轴定位部件固定在轴的自由端；将轴定位部件和滚动元件可滑动地插入到支撑结构中，其中支撑结构具有间隔的导槽用来容纳轴定位部件。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于第二轴定位部件与第一轴定位部件水平偏置，这样第二轴定位部件的端部不会直接与第一轴定位部件的端部相对。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于还包括将支撑结构和轴定位部件弯曲的步骤。
全文摘要
本发明提供一种容易弯曲的滚动传送机导轨(20)。导轨(20)包括带有凹口(40)的轴定位部件(36)。轴定位部件(36)可滑动地与结构支撑部件(22)的导槽(32)啮合。在轴定位部件(36)之间设有多个带有滚动元件(46)和垫片(50)的轴(42)。由于在轴定位部件(36)中有凹口(40)并且导槽(32)外部截面统一，所以装配好的导轨(20)可以弯曲成很小的半径，而不会引起导槽(32)的变形，也不会引起轴定位部件(36)和导槽(32)之间的干涉。
文档编号B65G39/18GK1525931SQ01818288
公开日2004年9月1日 申请日期2001年11月2日 优先权日2000年11月3日
发明者S·J·莱丁哈姆, S J 莱丁哈姆 申请人:索勒斯工业革新有限责任公司