物品移送装置

【課題】本発明は、互いに平行に配置された複数のメインシャフトが回転しつつメインシャフト上の所定物品を水平に移送させる物品移送装置に関し、メインシャフトが物品や自らの重さにより垂れるのを防止する構造を提供する。
【解決手段】本発明の物品移送装置は、前記メインシャフトを貫通して両端がフレームに固定されることによって、前記メインシャフトのたわみを防止する複数の補助シャフト、前記補助シャフトとメインシャフトとの間に設けられて、前記メインシャフトを回転可能に支持する複数のベアリング部材及び前記補助シャフトの張力を調節する引張手段を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに平行に配置された複数のシャフトが回転しつつシャフト上の所定の物品を水平に移送させる物品移送装置に関し、さらに詳細には、物品または装置自体の荷重に応じてシャフトが曲がることを防止する物品移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のシャフトが連続的に設けられて回転することで物品を移送させる装置は、製造工程だけでなく物流システムなどで多様に用いられる。
【０００３】
このような移送装置は、物品の重さやシャフトを含むそれ自体の重さによりシャフトがたわむ現象が発生し、特に、シャフトが長い場合にシャフトが垂れる現象が深刻化している。このようなたわむ現象は、物品の移送及び自体の耐久性に大きな問題を引き起こすことし、平板ディスプレイパネルや大面積ガラスの移送のように、高度の平衡状態を要する移送では、その問題がさらに大きくなる。
【０００４】
また、シャフトが曲がることによって、シャフトを固定するボールベアリングの摩擦による摩耗または不純物が発生する。
【０００５】
過去にもシャフトのたわみを防止するための方法として、シャフトの直径を大きくする方法、シャフトの内部に充填物質を挿入する方法などが提示された。このような方法は、移送装置を大型化かつ複雑にし、さらに製造単価を高くする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、回転するシャフトのたわみを防止する構造を有する物品移送装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、移送する物品に応じて許容されるシャフトのたわみ限界に対応してシャフトの支持力を調節することができる物品移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成すべく、本発明による物品移送装置は、互いに平行に配置されて回転する複数のメインシャフトを備える。メインシャフトのたわみまたは曲がりは、メインシャフトを貫通する補助シャフトにより防止される。
【０００９】
補助シャフトは、前記メインシャフトを貫通して両端がフレームに固定され、前記補助シャフトとメインシャフトとの間には、複数のベアリング部材が設けられて、前記メインシャフトを回転できるように支持する。また、補助シャフトの両先端のうち少なくとも一つには、該当固定された補助シャフトの張力を調節する引張手段が設けられる。
【００１０】
ここで、前記ベアリング部材には、前記補助シャフトに装着されるボールベアリングまたはローラーベアリングがある。また、ベアリング部材は、固定部材をさらに備えて、前記ボールベアリングまたはローラーベアリングの移動を防止することができる。
【００１１】
実施形態によっては、移送装置にフレーム支持部材をさらに備えることができる。フレーム支持部材は、前記メインシャフトと平行に設置され前記フレームを支持することによって、前記引張手段による前記補助シャフトの引張による前記フレームの曲がりを防止する。
【００１２】
他の実施形態では、移送装置は、前記補助シャフトより大きな直径を有し、前記補助シャフトに軸連結される補強シャフトをさらに備えることができる。この場合、前記引張手段は、前記補強シャフトの先端に設けられることができる。
【００１３】
前記引張手段のうち一つは、前記補助シャフトの先端に形成されたボルト部及び前記補助シャフトのボルト部に連結された前記補助シャフトを引っ張るナット部で構成することができる。
【００１４】
本発明の移送装置は、前記メインシャフトに装着されて回転するローラをさらに備えることができる。
【００１５】
本発明の移送装置は、メインシャフトを回転させるために、モータ、回転シャフト及び動力伝達部を備えることができる。
【００１６】
回転シャフトは、前記メインシャフトの軸方向に垂直な軸方向を有し、前記モータの回転力により回転し、動力伝達部は、前記回転シャフトから伝達された回転力を前記複数のメインシャフトに伝達する。
【００１７】
例えば、第１マグネット部と第２マグネット部とで具現される無接触ギアなどが、前記動力伝達部の例である。第１マグネット部は、前記複数のメインシャフト各々の一方に設けられる。第２マグネット部は、対向する前記第１マグネット部と斥力が作用するように設けられ、前記回転シャフトに装着されて回転することで、前記回転シャフトの回転力を前記第１マグネット部に伝達する。
【００１８】
本発明の他の実施形態において、本発明の移送装置は、ベアリング部材の代わりに、前記メインシャフトの内周面にメインマグネット部が形成され、前記補助シャフトの外周面に前記メインマグネット部と斥力が作用する補助マグネット部を形成することができる。
【００１９】
さらに他の実施の形態によって、本発明の移送装置は、別途のベアリング部材を使用しなくても良い。例えば、前記補助シャフトは、内部に中空部がある密閉されたシリンダー形状を有することができる。補助シャフトの中空部に外部の空気（通常、圧縮空気）を流入させて多数の排気穴を介して排出させることによって、排出した空気が前記メインシャフトを支持するようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による物品移送装置は、通常のシャフトに補助シャフトを追加することによって、メインシャフトが物品や自体の荷重によりたわむ現象を防止することができる。移送装置に適用されたメインシャフトは、多重点（ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ）で支持されることによって、メインシャフトが上側方向から受ける力を分散する。したがって、メインシャフトは、より軽い素材で製作できるようになり、メインシャフトを支持するベアリング部材の大きさも小さくすることができるため、移送装置全体の構造を簡単にすることができる。
【００２１】
また、移送装置に設けられた引張手段は、メインシャフトを支持する補助シャフトの張力を微細に調節することができる。したがって、ユーザーは、補助シャフト（すなわち、メインシャフト）が上側の物品を支える力を微細に調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の物品移送装置の簡略図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の移送装置１００は、互いに平行に設けられた複数のメインシャフト１０１、モータ１０３、モータ１０３により駆動される回転シャフト１０５及び回転シャフト１０５の回転をメインシャフト１０１に伝達する動力伝達部１０７を備える。各メインシャフト１０１は、回転シャフト１０５及び動力伝達部１０７を介してモータ１０３の回転力を受けて回転しつつ、上側の物品を移送する。
【００２５】
ただし、本発明のメインシャフト１０１は必ずモータ１０３により駆動されなければならないわけではなく、メインシャフト１０１上の物品に直接加えられる外部の力により回転できる。つまり、本発明の物品移送装置は、モータ１０３、回転シャフト１０５及び動力伝達部１０７を必ず必要ではない。
【００２６】
メインシャフト１０１は、パイプ形状を有し、移送する物品に応じてその材質及び厚さを変えることができる。例えば、平板ディスプレイ装置用ガラスを移送する場合、アルミニウム素材の直径が１２ｍｍ内外、厚さ１ｍｍ程度の軽い素材を用いることができる。この他にも、メインシャフト１０１の素材として、ステンレス鋼、ポリマーなどを使用することができる。
【００２７】
メインシャフト１０１は、補助シャフト１０９及びベアリング部材１１５により支持され、メインシャフト１０１の外部にメインシャフト１０１を支持する構造を必要としない。したがって、メインシャフト１０１のたわみまたは曲がりは、メインシャフト１０１を貫通する補助シャフト１０９により防止される。
【００２８】
補助シャフト１０９は、メインシャフト１０１の内部を貫通してフレーム１１１に固定される。また、補助シャフト１０９は、その両先端のうち少なくとも一つに設けられた引張手段１１３により引っ張られて、所定の張力を有することによって、メインシャフト１０１を支持する。補助シャフト１０９は、引張手段１１３による引張に耐える素材、例えばステンレス鋼、炭素鋼などが好ましい。
【００２９】
補助シャフト１０９は、充分な張力を有することによって上側方向から加えられる衝撃に対する強い吸収力及び復原力を有する。補助シャフト１０９は、メインシャフト１０１の回転を妨害しないように、メインシャフト１０１の内部直径より小さい直径を有する。
【００３０】
メインシャフト１０１（または、補助シャフト）が許容できるたわみ（または、曲がり）の限界は、移送する物品に応じて変わり得る。例えば、ガラスのように、メインシャフト１０１の小さな湾曲により壊れる物品を移送する場合、メインシャフト１０１の湾曲に対する許容可能な限界は、０．５ｍｍを越えないことが好ましい。しかし、他の堅固な物を移送する場合、メインシャフト１０１のたわみに対する許容可能な限界は、より大きくかつ余裕を持つことができる。このような場合に備えて、本発明の物品移送装置１００は、引張手段１１３を用いて補助シャフト１０９の張力を微細に調節することにより、メインシャフト１０１のたわみの程度に対する支持力を微細に調節することができる。
【００３１】
メインシャフト１０１は、補助シャフト１０９上に設けられた複数のベアリング部材１１５により支持される。したがって、メインシャフト１０１の両先端部分に位置してメインシャフト１０１を取り囲む形でメインシャフト１０１を支持する別途のベアリング部材が必ず必要ではない。
【００３２】
補助シャフト１０９とメインシャフト１０１との間に設けられたベアリング部材１１５は、メインシャフト１０１を回転可能に支持する。したがって、メインシャフト１０１は、補助シャフト１０９に固定設置されたベアリング部材１１５により支持され、動力伝達部１０７から回転力を受けてベアリング部材１１５上で回転する。
【００３３】
つまり、従来の移送装置がシャフトを２点（シャフトの両先端）で支持していた構造に代わり、本発明の物品移送装置１００は、補助シャフト１０９と複数のベアリング部材１１５を用いて、メインシャフト１０１を多重点で支持する。このような構造は、メインシャフト１０１が上側方向から受ける力を分散する機能を果たす。したがって、メインシャフト１０１は、より軽い素材で製造することができ、ベアリング部材１１５を小さくできるため、全体移送装置１００の構造を簡単にすることができる。
【００３４】
図２〜図４は、本発明の他の実施形態によるシャフト構造の概略図である。図２〜図４のシャフト構造は、単にベアリング部材１１５を他の手段に代えるものである。したがって、図２〜図４のシャフト構造を有する移送装置は、シャフト構造を除いた図１の他の構成をそのまま備えることができる。
【００３５】
図２は、メインシャフト２０１の内側面にメインマグネット部が形成され、補助シャフト２０３の外周面にメインマグネット部と異なる極性を有する補助マグネット部が形成された例である。図１のように、補助シャフト２０３は、引張手段により所定の張力を有するように引かれて固定される。メインシャフト２０１は、マグネット間の斥力により支持されて、一定間隔を隔てて回転するようになる。したがって、メインシャフト２０１と補助シャフト２０３との間の斥力が図１のベアリング部材１１５の代わりをする。メインシャフト２０１及び補助シャフト２０３自体を磁性体で形成されることができる。
【００３６】
図３の補助シャフト３０３は、パイプ形状を有し、内部に空気が流入することができる中空部３０５を形成し、多数の排気穴３０７が比較的均一に形成されている。補助シャフト３０３の一端には、圧縮空気を中空部３０５に供給するための空気注入口３０９が設けられる。空気注入口３０９を介して注入された圧縮空気は、排気口３０７を介して均一に噴射されつつメインシャフト３０１を支持する。
【００３７】
図４のメインシャフト４０１は、それ自体が多孔質素材の滑りベアリングになっていて、補助シャフト４０３上を回転する。このようなベアリング構造は、多孔質材料にオイルを浸透させることで、使用中に潤滑油を供給する必要がない。補助シャフト４０３は、メインシャフト４０１の全面を支持するようになる。
【００３８】
図５は、本発明の物品移送装置の一例を示す斜視図であって、図１のシャフト構造を有する例である。
【００３９】
図５に示すように、複数のメインシャフト１０１が平行に配置されており、メインシャフト１０１を支持する補助シャフトが引張手段１１３によりフレーム１１１に固定されている。フレーム１１１の下側には、モータ１０３が備え付けられている。
【００４０】
複数のローラ部５０１がメインシャフト１０１ごとに形成されて、移送する物品を支持する。ローラ部５０１は、適当な弾性を有することによって、移送する物品による衝撃を吸収する。
【００４１】
加えて、引張手段１１３がフレーム１１１に支持されて補助シャフト１０９を引っ張ると、フレーム１１１は、メインシャフト１０１の軸方向に曲がることができる。これを防止するために、フレーム支持部材５０３がフレーム１１１の間に固定設置される。また、フレーム１１１自体も、メインシャフト１０１の軸方向に長く延びた構造（Ｌ字形状または「コ」形状）を有することが好ましい。
【００４２】
図６は、図５の物品移送装置の断面図であって、シャフトを中心に示されている。図７は、図６のＡ部分の拡大図であり、図８は、図６のＡ部分の組立図である。
【００４３】
図７及び図８に示すように、補助シャフト１０９がパイプ状のメインシャフト１０１の内部に設けられて、メインシャフト１０１を支持する。
【００４４】
物品移送装置５００は、補助シャフト１０９からメインシャフト１０１を支持するベアリング部材１１５として、転がり接触ベアリングの一つであるボールベアリング７０１とベアリング固定部材であるスプリングクリップ７０３、７０５を備えたケースに該当する。補助シャフト１０９に装着されたボールベアリング７０１は、両側に装着されるスプリングクリップ７０３、７０５により動かないように固定される。
【００４５】
メインシャフト１０１の外周面に形成されるローラ部５０１は、ローラ７０７と、ローラ７０７をメインシャフト１０１に固定させるためのブッシング（Ｂｕｓｈｉｎｇ）７０９、７１１とを備える。ローラ７０７は、適当な弾性を有することによって、移送する物品を支持しつつ移送する物品による衝撃を吸収する。
【００４６】
図９は、図６のＢ部分の拡大図であり、図１０は、図６のＢ部分の斜視図である。図９と図１０は、移送装置５００の動力伝達部１０７及び引張手段１１３に該当する。
【００４７】
まず、回転シャフト１０５は、メインシャフト１０１の軸方向に垂直な軸方向を有するように設けられる。回転シャフト１０５は、モータ１０３から直接回転力を受けるか、またはギア組み合わせなどを介してモータ１０３からの回転力を受けて動力伝達部１０７に伝達する。図１０において、回転シャフト１０５は、ベベルギア７０５を介してモータ１０３から回転力を受ける。
【００４８】
図９及び図１０に示すように、動力伝達部１０７は、メインシャフト１０１の終りの部分に装着された第１マグネット部７０１、及び第１マグネット部７０１に対向するように回転シャフト１０５上に設けられた第２マグネット部７０３を備える。
【００４９】
第１マグネット部７０１のマグネット９０１は、ブッシング９０３、９０５で固定された後、コレット（Ｃｏｌｌｅｔ）９０７によりメインシャフト１０１にフッキングされることによって最終的に組立てられる。第１マグネット部７０１とフレーム１１１との間には、間隙材（ＴｕｂｕｌａｒＳｐａｃｅｒ）９０９が付けられる。第１マグネット部７０１は、メインシャフト１０１と補助シャフト１０９との間に装着されたボールベアリング９１１により支持される。
【００５０】
第１マグネット部７０１と第２マグネット部７０３は、無接触ギアの一例であって、第２マグネット部７０３が回転すると、相互斥力により第１マグネット部７０１も回転する。したがって、回転シャフト１０５の回転により第２マグネット部７０３が回転すると、第１マグネット部７０１によりメインシャフト１０１が回転する。
【００５１】
第１マグネット部７０１と第２マグネット部７０３は、直接接触せずに互いに離隔されているため、騷音、不規則な動作、不純物の発生などを抑制することができる。
【００５２】
引張手段１１３は、補助シャフト１０９の先端に設けられたボルト部９１３と、ボルト部９１３に締結されるナット部９１５とを備える。ユーザーは、ナット部９１５を締めることによって、補助シャフト１０９をフレーム１１１に固定し、かつ補助シャフト１０９の張力を調節することができる。その他にもターンバックル（ＴｕｒｎＢｕｃｋｌｅ）などが引張手段１１３として用いられることができる。
【００５３】
図１１は、図６のＣ部分の拡大図である。
【００５４】
メインシャフト１０１の両先端のうち、動力伝達部１０７が設けられていない側は、エンドキャップ（ＥｎｄＣａｐ）１１７を用いてベアリング１１９とメインシャフト１０１を共に固定し、固定ネジ（ＳｅｔＳｃｒｅｗ）１２１でリングストッパー（ＲｉｎｇＳｔｏｐｐｅｒ）１２３を補助シャフト１０９に固定することにより、メインシャフト１０１が軸方向に動かないように固定する。
【００５５】
動力伝達部１０７の反対側に向ける補助シャフト１０９の先端にも、引張手段１１３が設けられることができる。
【００５６】
図１２は、補助シャフトと引張手段の他の実施形態を示す図である。
【００５７】
例えば、補助シャフト１０９の直径が相対的に小さいことからボルト部を形成し難い場合、直径が補助シャフト１０９より大きい補強シャフト１０９−ａを用いることができる。補強シャフト１０９−ａの一端に設けられたナット部が補助シャフト１０９の先端に設けられたボルト部と結合することによって、補強シャフト１０９−ａと補助シャフト１０９とが軸連結される。このような場合、引張手段を構成するボルト部９１３−ａは、補強シャフト１０９−ａに形成することができる。
【００５８】
図１３は、メインシャフトを支持するベアリング部材の他の例を示す図である。
【００５９】
図１３（ａ）のベアリング部材１１５は、ボールベアリング７０１と、ボールベアリング７０１を固定するためのコーキング部７０３−ａとが設けられた例である。図１３（ｂ）のベアリング部材１１５は、ボールベアリング７０１と、固定用カラー（Ｃｏｌｌａｒ）７０３−ｂとを備えた例であって、固定用カラー７０３−ｂがボールベアリング７０１とボールベアリング７０１との間に設けられて、ボールベアリング７０１が動きしないように固定する。
【００６０】
また、図１３（ｃ）のベアリング部材１１５は、ボールベアリング７０１とベアリングホルダー７０３−ｃとを備えた例であって、メインシャフト１０１の内側にボールベアリング７０１を固定するためのホルダー７０３−ｃが形成される。このような実施形態は、メインシャフト１０１の直径が補助シャフト１０９よりはるかに大きな場合に有用である。
【００６１】
上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の物品移送装置の簡略図である。
【図２】本発明の他の実施形態によるシャフト構造の概略的図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるシャフト構造の概略的図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるシャフト構の概略的図である。
【図５】本発明の物品移送装置の一例を示す斜視図である。
【図６】図５の物品移送装置の断面図である。
【図７】図６のＡ部分の拡大図である。
【図８】図６のＡ部分の組立図である。
【図９】図６のＢ部分の拡大図である。
【図１０】図６のＢ部分の斜視図である。
【図１１】図６のＣ部分の拡大図である。
【図１２】補助シャフトと引張手段の他の実施の形態を示す図である。
【図１３】メインシャフトを支持するベアリング部材の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１メインシャフト
１０３モータ
１０５回転シャフト
１０７動力伝達部
１０９補助シャフト
１１１フレーム
１１３引張手段
１１５支持部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置されて回転する複数のメインシャフトと、
前記複数のメインシャフト各々を貫通して、両端がフレームに固定される補助シャフトと、
前記補助シャフトとメインシャフトとの間に設けられて、前記メインシャフトを回転できるように支持する複数のベアリング部材と、を備えることを特徴とする物品移送装置。
【請求項２】
前記ベアリング部材は、
前記補助シャフトに装着されるボールベアリングまたはローラーベアリングを備えることを特徴とする請求項１に記載の物品移送装置。
【請求項３】
前記ベアリング部材は、
前記ボールベアリングまたはローラーベアリングの動きを防止するベアリング固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の物品移送装置。
【請求項４】
互いに平行に配置されて回転する複数のメインシャフトと、
前記複数のメインシャフト各々を貫通して、両端がフレームに固定される補助シャフトと、
前記メインシャフトの内周面に形成されたメインマグネット部と、
前記メインマグネット部と斥力が作用して前記メインシャフトを支持するように前記補助シャフトの外周面に形成された補助マグネット部と、を備えることを特徴とする物品移送装置。
【請求項５】
互いに平行に配置されて回転する複数のメインシャフトと、
前記複数のメインシャフト各々を貫通して、両端がフレームに固定される補助シャフトを備え、
前記補助シャフトは、
内部に中空部が形成された密閉されたシリンダー形状を有し、前記中空部に外部の空気を注入するための空気注入口が前記シリンダーの一端に設けられ、流入した空気を排出して前記メインシャフトを支持するための多数の排気口が前記シリンダーに形成されていることを特徴とする物品移送装置。
【請求項６】
互いに平行に配置されて回転する複数のメインシャフトと、
前記複数のメインシャフト各々を貫通して両端がフレームに固定される補助シャフトと、を備え、
前記メインシャフトは、多孔質素材で形成されて、内周面が前記補助シャフトの外周面に接触することによって前記補助シャフトにより支持されることを特徴とする物品移送装置。
【請求項７】
前記固定された補助シャフトの張力を調節する引張手段をさらに備えることを特徴とする請求項１、請求項４〜請求項６のうちのいずれかに記載の物品移送装置。
【請求項８】
前記引張手段は、
前記補助シャフトの先端に形成されたボルト部と、
前記補助シャフトのボルト部に締結される程度に応じて、前記補助シャフトを引っ張るナット部とであることを特徴とする請求項７に記載の物品移送装置。
【請求項９】
前記メインシャフトと平行に設けられて前記フレームを支持することによって、前記引張手段による前記補助シャフトの引張に応じる前記フレームの曲がりを防止するフレーム支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の物品移送装置。
【請求項１０】
前記補助シャフトより大きな直径を有し、前記補助シャフトに軸連結される補強シャフトをさらに備え、
前記引張手段は、前記補強シャフトの先端に設けられることを特徴とする請求項７に記載の物品移送装置。
【請求項１１】
前記メインシャフトに装着されて回転するローラをさらに備えることを特徴とする請求項１、請求項４〜請求項６のうちのいずれかに記載の物品移送装置。
【請求項１２】
モータと、
前記メインシャフトの軸方向に垂直な軸方向を有し、前記モータの回転力により回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトから伝達された回転力を前記複数のメインシャフトに伝達する動力伝達部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１、請求項４〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の物品移送装置。
【請求項１３】
前記動力伝達部は、
前記複数のメインシャフト各々の一方に設けられた第１マグネット部と、
対向する前記第１マグネット部と斥力が作用するように設けられ、前記回転シャフトに装着されて回転することで、前記回転シャフトの回転力を前記第１マグネット部に伝達する第２マグネット部と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の物品移送装置。

【図１】