CN103648930B - 振动装置、物品输送装置及物品区分装置 - Google Patents

振动装置、物品输送装置及物品区分装置 Download PDF

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Abstract

本发明的振动装置(2)包括底座(4)、弹性支承在底座(4)上的可动台(6)、用于使可动台(6)在第1水平方向上振动的第1水平起振部件(81)、用于使可动台(6)在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件(82)、以及用于使可动台(6)在垂直方向上振动的垂直起振部件(83),其中,在底座(4)和可动台(6)之间包括第1中间台(51)和第2中间台(52),并且具备用于将底座(4)、第1中间台(51)、第2中间台(52)及可动台(6)依次在第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接的第1~第3板状弹簧购件(71~73)。

Description

振动装置、物品输送装置及物品区分装置
技术领域
本发明涉及用于利用可动台的振动来输送可动台上的物品的物品输送装置、用于区分可动台上的多个物品的物品区分装置、以及能够应用于该物品输送装置和物品区分装置的振动装置。
背景技术
以往,作为能够在输送物品的同时在物品的输送线上任意地改变输送方向的物品输送装置,公知有各种类型的物品输送装置。
例如,存在像专利文献1那样在物品的输送面上呈格子状配置有多个静电驱动器的类型的物品输送装置。该物品输送装置是在输送面上设置多个四方形的定子,在该定子中借助弹簧构件悬架输送件,通过操作设置在定子内的底面和侧面上的吸引电极来控制输送件的动作,从而使输送件上的物品移动。
此外,在专利文献2中公开了这样的技术:在物品的输送面上配置旋转轴与输送面平行的多个小型的辊,通过控制这些辊的旋转和朝向来控制放置在这些辊上的物品的输送方向。
此外,在专利文献3中公开了这样的内容:在输送面上交替地配置具有互相正交的旋转轴的辊,通过控制这些辊的旋转来控制物品的输送方向。
这些专利文献1~3的现有技术的物品输送装置由静电驱动器、小型辊等多个设备构成,由于需要同时驱动这些设备,因此结构变得复杂,并且控制方式也复杂。因此,在制造成本、维护费用提高的基础之上,也容易产生设备的不良情况。此外,在这样的结构中,由于在物品所接触的输送面上产生凹凸,因此对于该凹凸来说物品越小,越难以输送。因而,难以利用一个物品输送装置就能够从小型物品到大型物品地输送尺寸宽度宽的物品。
作为不会产生这样问题的装置,也提出了通过对具有用于放置物品的输送面的可动台施加振动来输送物品的装置。
例如,在专利文献4中公开了这样的技术:通过对具有物品输送用的轨道的可动体(可动台)施加垂直和水平方向上的相同频率的振动而使该可动体(可动台)产生椭圆振动,并根据摩擦系数相应地设定各个方向上的振动的相位差而使输送方向不同。在该物品输送装置中,由于能够将可动台上的输送面构成为平面,因此,能够输送多种多样的形状、大小的物品。此外,关于该物品输送装置,由于作为机械装置部的振动装置、以及用于控制该振动装置的振动的控制系统均能够简单地构成,因此在小型化、制造成本的方面优点较多。
并且,由于该物品输送装置能够根据物品的摩擦系数相应地控制输送方向,因此也能够用作仅使控制系统不同而用于区分摩擦系数不同的多种物品的物品区分装置。即使在这种情况下,与物品输送装置的情况同样,由于能够设为简单的结构,因此在小型化、制造成本的方面优点较多。
在本发明中,将上述的物品输送装置和物品区分装置统称为物品移动装置,其中包含具有输送物品或者区分物品中的任一种功能或者两种功能的装置。此外,将可共用于这些装置的机械装置部称作振动装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-116683号公报
专利文献2:日本特开2004-75387号公报
专利文献3:日本特开2008-168956号公报
专利文献4:日本特开2005-255351号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,上述振动装置通过使两个方向上的振动的相位差不同而使具有输送面的可动台产生椭圆振动,利用这一点来输送或者区分物品,由于产生的椭圆振动的方向被限定,因此使物品移动的方向的自由度较低。
因此,考虑到使该专利文献4所述的振动装置进一步发展,构成为使具有输送面的可动台不只是在两个方向上振动,而是能够在互不相同的三个方向上独立地三维振动,从而增大物品的移动方向的自由度。
但是,为了使可动台能够在三个方向上独立地振动,在该三个方向上分别需要用于弹性支承可动台的部件和用于施加振动的部件,因此结构变复杂。此外,认为由于需要将上述部件装入到可动台的下方,因此存在距输送面的高度增加而重心位置升高的倾向,可动台易于发生纵摇、横摇,用于使物品移动的控制变得困难。
并且,在使用上述专利文献4的振动装置的情况下,为了避免该振动传播到设置面,通常是设为在底座的下表面设置防振弹簧而将振动装置整体弹性支承在设置面上的状态。这样,能够抑制振动传递到周边的装置,能够抑制噪音的产生,从而能够适当地维持周边环境。
但是,在这样的结构中,在对可动台作用了起振力之后,在底座和可动台之间产生转动力矩,借助防振弹簧而支承的底座的姿态成为不稳定的状态。因此,也认为弹性支承于固定台的可动台的振动也变得不稳定,不再能够使可动台产生期望的振动。
为了解决以上的问题,本案的第1发明的目的在于,提供振动装置、以及使用该振动装置且控制性优异的作为物品移动装置的物品输送装置、物品区分装置,上述振动装置的结构简单,且能够有效地弹性支承可动台,并且能够减小距输送面的高度,能够抑制纵摇、横摇。
并且,本案的第2发明的目的在于,提供振动装置、使用该振动装置且控制性优异的作为物品移动装置的物品输送装置、物品区分装置,上述振动装置的结构简单,且通过在对可动台作用起振力时使底座的姿态稳定,能够使可动台产生更加稳定的振动。
用于解决问题的方案
本发明为了达到该目的,采取以下的手段。
即,第1发明的振动装置的特征在于,包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成。
若这样构成,则能够利用分别设置在三个方向上的板状弹簧构件将可动台在三个方向上弹性支承,并且,这些板状弹簧构件各自在除弹性支承的板厚方向之外的方向上具有较大的刚性,因此,能够在不对互相产生影响的情况下,独立地控制振动。此外,由于将这些板状弹簧构件配置成长度方向水平的朝向,因此能够抑制从底座到可动台的高度,能够抑制可动台的横摇、纵摇。
此外,为了限制上述的三个方向上的并行移动,为了各板状弹簧构件不会以扭转形态变形,优选的是,振动装置包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件中的至少任一者分开预定距离地平行设有多个而构成。
此外,为了进一步简化结构并谋求紧凑化,将弹性支承部件和起振部件一体化的做法是有效的,因此优选的是,振动装置包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件以及上述垂直起振部件是贴设在上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件的至少单面上的压电元件,通过对这些压电元件施加正弦电压而产生周期性的伸长,使上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件振动而构成。
并且,为了限制可动台在三个方向上的并行移动的同时,各板状弹簧构件不以扭转形态变形,并且使弹性支承部件和起振部件一体化而进一步简化结构并谋求紧凑化,优选的是,振动装置包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件中的至少任一者分开预定距离地平行设有多个,并且,上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件以及上述垂直起振部件是贴设在上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件的至少单面上的压电元件,通过对这些压电元件施加正弦电压而产生周期性的伸长,使上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件振动而构成。
此外,为了能够简单地进行使各方向上的固有振动频率拉开或者接近的调整,优选的是能够改变各板状弹簧构件的有效长度,因此,优选的是在上述底座和上述第1中间台中的至少任一者与上述第1板状弹簧构件之间、及上述第1中间台和上述第2中间台中的至少任一者与上述第2板状弹簧构件之间分别设有弹簧座,该弹簧座的位置构成为分别能够在上述第1板状弹簧构件及上述第2板状弹簧构件的长度方向上改变。
此外,第2发明的振动装置的特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置构成为在垂直方向和水平方向上大致相同。
若这样构成,则能够通过将可动台在水平两个方向和垂直方向这三个方向上弹性支承并使其在各方向上起振而使可动台产生三维的振动,并且能够抑制伴随水平方向上的起振产生的转动力矩而使底座的姿态稳定,使可动台正确地产生振动。并且,能够抑制振动传播到设置面,能够防止产生噪音、振动而谋求改善作业环境。
并且,为了以该结构为基础地使借助水平弹性支承部件安装的构件的姿态更加稳定地产生振动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置和上述第1水平弹性支承部件及第2水平弹性支承部件的安装位置构成为在垂直方向上大致相同。
此外,为了防止由垂直弹性支承部件支承的可动台产生摆动运动等预料之外的振动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,并且,上述多个垂直弹性支承部件设置为以上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置对于上述可动台上设有配重而构成。
并且,为了同时谋求使借助水平弹性支承部件安装的构件的姿态稳定化、及抑制由垂直弹性支承部件支承的可动台的摆动运动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,上述各质量体的重心位置和各水平弹性支承部件的安装位置在垂直方向上大致相同,并且,上述多个垂直弹性支承部件设置为以上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重。
此外,作为该第2发明的另一个结构,能够列举出这样的方式:振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体彼此的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同而构成。
即使这样构成,通过使借助水平弹性支承部件相连接且在水平方向上相对移动的质量体的重心位置在垂直方向上大致相同,能够抑制由水平方向上的起振力附带地产生的转动力矩而使底座的姿态稳定,使可动台正确地产生振动。此外,能够抑制振动传播到设置面,能够防止产生噪音、振动而谋求改善作业环境。
并且,为了以该结构为基础地使借助水平弹性支承部件安装的构件的姿态更加稳定地产生振动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体彼此的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,各个上述质量体的重心位置和各个上述水平弹性支承部件的安装位置构成为在垂直方向上大致相同。
此外,为了防止由垂直弹性支承部件支承的可动台产生摆动运动等预料之外的振动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体彼此的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,并且,上述多个垂直弹性支承部件设置为以各个上述质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重。
并且,为了同时谋求使借助水平弹性支承部件安装的构件的姿态稳定化、及抑制由垂直弹性支承部件支承的可动台的摆动运动,优选的是,振动装置包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,其中,在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体彼此的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,上述各质量体的重心位置和各水平弹性支承部件的安装位置在垂直方向上大致相同,并且,上述多个垂直弹性支承部件设置为以各个上述质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重。
此外,为了即使在以上述第2发明中的任一个结构为基础的情况下也易于提高底座的重心位置而使重心位置与设置在底座上的其他构件重合,并且能够保护起振部件等的驱动装置,优选的是,上述振动装置设有自上述底座的外周缘附近立起的周壁部,上述周壁部以包围上述弹性支承部件和上述起振部件的方式构成,并且构成为用于调整上述底座的重心位置的重心调整构件。
为了构成为能够将可动台上的物品在任意的方向上输送的控制性优异的物品输送装置,优选的是,物品输送装置用于利用可动台的振动输送载置在可动台上的物品,其中,包括:上述任一个振动装置;振动控制部件,其用于控制该振动装置所具有的多个起振部件,以便使上述多个起振部件以相同的频率同时产生周期性的起振力且使该起振力具有相位差,使上述可动台产生三维的振动轨迹;以及振动切换部件,用于切换利用各个上述起振部件产生的周期性的起振力的振幅和相位差。
此外,为了构成为能够根据摩擦系数相应地区分可动台上的多个物品的控制性优异的物品区分装置,优选的是,物品区分装置用于利用可动台的振动区分载置在可动台上的多个物品,其中,包括:上述任一个振动装置;以及振动控制部件,其用于控制该振动装置所具有的多个起振部件的每一个,以便使上述多个起振部件以相同的频率同时产生周期性的起振力且使该起振力具有相位差,使上述可动台产生三维的振动轨迹;以预定的基准摩擦系数为交界,根据各个物品所具有的摩擦系数相对于上述基准摩擦系数的大小关系设定利用上述水平起振部件产生的周期性的起振力和利用上述垂直起振部件产生的周期性的起振力的相位差,使得各物品向不同的方向移动,从而同时区分载置在上述可动台上的多个物品而构成。
发明的效果
采用以上说明的第1发明,提供振动装置、使用该振动装置的控制性优异的物品输送装置及物品区分装置,上述振动装置的结构简单,能够在三个方向上有效地弹性支承可动台,而且距输送面的高度较小,能够抑制可动台的纵摇或横摇。此外,采用第2发明,能够提供振动装置、该使用振动装置的控制性优异的物品输送装置及物品区分装置,上述振动装置能够更有效地抑制在对可动台作用起振力时产生的转动力矩,因此,即使是借助防振弹簧支承底座的形态,也能够使底座的姿态稳定,能够使支承在该底座上的可动台的振动更加稳定而提高动作精度,并且能够抑制向设置面传播振动而防止噪音、振动等,从而改善作业环境。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的振动装置及使用该振动装置的物品输送装置的系统结构图。
图2是该振动装置的立体图。
图3是该振动装置的分解立体图。
图4是表示该振动装置的主要部分的立体图。
图5是表示该振动装置的主要部分的俯视图。
图6是表示该振动装置的主要部分的主视图。
图7是表示该振动装置的可动台在第1水平方向上移动时的俯视图。
图8是表示该振动装置的可动台在第2水平方向上移动时的俯视图。
图9是表示该振动装置的可动台在垂直方向上移动时的主视图。
图10是表示该振动装置的起振方向的示意图。
图11是表示该振动装置在各方向上的周期性的起振力之间的相位差与物品的输送速度的关系的图。
图12是表示该振动装置在各方向上的周期性的起振力之间的相位差、物品的输送速度、以及摩擦系数的关系的图。
图13是表示该振动装置在水平方向上的周期性的起振力的振幅与物品的输送速度的关系的图。
图14是例示利用该振动装置输送物品的情况下的输送轨迹的俯视图。
图15是本发明的第2实施方式的振动装置及使用该振动装置的物品区分装置的系统结构图。
图16是表示该振动装置在各方向上的周期性的起振力之间的相位差与物品的移动速度的关系的图。
图17是表示使用该振动装置使摩擦系数不同的多个物品移动时的移动区域的俯视图。
图18是表示使用该振动装置使X、Y方向上的相位差发生变化后的、摩擦系数不同的多个物品各自的移动区域的说明图。
图19是表示使用该振动装置使X、Y方向上的相位差发生变化后的、摩擦系数不同的多个物品各自的移动区域的说明图。
图20是表示图18的(a)、图18的(b)中示出的条件时的物品移动方向的俯视图。
图21是表示本发明的第3实施方式的振动装置的立体图。
图22是本发明的第4实施方式的振动装置及使用该振动装置的物品输送装置的系统结构图。
图23是该振动装置的立体图。
图24是该振动装置的俯视图。
图25是卸下该振动装置的一部分后的状态的立体图。
图26是表示该振动装置的主要部分的立体图。
图27是表示该振动装置的主要部分的俯视图。
图28是图24中的A-A剖视向视图。
图29是图24中的B-B剖视向视图。
图30是本发明的第5实施方式的振动装置及使用该振动装置的物品区分装置的系统结构图。
图31是本发明的第6实施方式的振动装置的立体图。
图32是卸下该振动装置的一部分后的状态的立体图。
图33是该振动装置的俯视图。
图34是图33中的A-A剖视向视图。
图35是本发明的第7实施方式的振动装置的立体图。
图36是卸下该振动装置的一部分后的状态的立体图。
图37是该振动装置的俯视图。
图38是图37中的A-A剖视向视图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
第1实施方式
图1表示将本发明的第1实施方式的振动装置2、以及用于控制该振动装置2的控制系统部3合起来构成作为物品移动装置之一的物品输送装置1的形态。
该控制系统部3构成为,通过对像后述那样的装入到振动装置2中的压电元件81、82、83进行控制,对振动装置2施加作为第1水平方向的X、作为第2水平方向的Y、作为垂直方向的Z的各方向上的周期性的起振力而使该振动装置2产生振动。
另外,X、Y、Z的各方向像图中所示的坐标轴所示那样地定义,下面,也适当地沿着图中所示的坐标轴进行说明。
图2是表示作为实际使用的上述振动装置2的状态的图。在该状态中,利用设置在底座4上的罩42覆盖正面、背面及侧面这四个面。此外,在上表面设有构成可动台6的一部分的长方形形状的输送台63,该输送台63的上表面63a作为输送面能够载置输送的物品9。
图3表示自上述振动装置2卸下输送台63后的状态。振动装置2在其内部具有在X、Y、Z这3个轴向上被弹性支承的作为长方体状的块的可动台座61,在该可动台座61上利用4个埋头螺栓62a~62a(在图中仅记载两个)连接有矩形板状的可动板62。而且,在可动板62的上表面设有上述输送台63,可动板62和输送台63之间利用设置在四角附近的螺孔62b~62b和螺栓63b~63b紧固。
这些可动台座61、可动板62及输送台63作为可动台6一体化地在振动装置2的内部被弹性支承,并且被后述的起振部件施加振动。
图4表示卸下上述罩42、可动板62及输送台63后的状态。下面,使用该图详细说明本实施方式的振动装置2的结构。
该振动装置2构成为,在X、Y、Z这3个方向上将可动台座61弹性支承在底座2上,并将作为刚性体部分的底座4、第1中间台51、51、第2中间台52及可动台座61依次连接而设有作为第1水平弹性支承部件的第1板状弹簧构件71、71、作为第2水平弹性支承部件的第2板状弹簧构件72、72、以及作为垂直弹性支承部件的第3板状弹簧构件73、73。各板状弹簧构件71~73为了分别以其板厚方向成为X、Y、Z方向的方式配置,因此易于在该方向上进行弹性变形。
而且,上述振动装置2包括用于使可动台座61在X、Y、Z这3个方向上振动的作为起振部件的第1~第3压电元件81~83。
下面,对这些结构进行更详细的说明。
首先,底座4构成为矩形形状的板,在其四角形成有用于设置在未图示的外部设备或者地板上的螺栓孔。只要在底座4的下方安装未图示的防振橡胶等弹簧常数较小的弹性体,就能够降低来自设置面的反作用力,较为理想。
而且,在比四角稍靠中心的位置的四处以配置成矩形形状的方式设有安装块41。虽在该图中省略了记载,但如图5所示,各安装块41使用螺栓固定在底座4上。
返回到图4,安装块41分别形成为具有L字型的截面的块,将其形成L字的一个边设为抵接于底座4的状态,另一个边成为立起的状态。而且,立起的边形成与X方向正交的YZ平面。而且,以连接于在Y方向上成对地相邻的安装块41、41的方式设有第1板状弹簧构件71、71。由于该第1板状弹簧构件71、71安装在上述各个安装块41~41所具有的YZ平面上,因此,其板厚方向成为X方向,其长度方向成为Y方向。
此外,第1板状弹簧构件71、71为了分别设置于两对安装块41~41,因此,第1板状弹簧构件71、71以在X方向上分开预定距离的状态平行地设有两个。
此外,第1板状弹簧构件71、71的两端部被夹在矩形形状的弹簧压紧件71d~71d和上述各安装块41~41所具有的YZ平面之间,由于利用未图示的螺栓来固定,因此,第1板状弹簧构件71、71以被限制了挠曲角的方式被支承。
而且,自第1板状弹簧构件71、71的长度方向中心附近借助弹簧座71c~71c分别连接有第1中间台51、51。第1中间台51形成为分别沿着Y方向延伸的长方体形状。
在第1板状弹簧构件71、71上分别设有两个弹簧座71c~71c,并且,以与这些各弹簧座71c~71c相对的方式设有弹簧压紧件71e~71e。第1板状弹簧构件71、71被相对的弹簧座71c~71c和弹簧压紧件71e~71e夹持而被限制了挠曲角,在这些部分利用螺栓(参照图5)连接于上述第1中间台51、51。第1中间台51、51成为被分割成两个的结构,但由于它们利用后述的第2板状弹簧构件72、72相连接,因此一体地进行动作。
上述第1中间台51、51像上述那样形成为长方体形状,其以六个面分别成为与X、Y、Z轴的各面正交的朝向的方式配置。而且,以将各个第1中间台51、51所具有的与Y轴正交的XZ面之间连接起来的方式设有两个第2板状弹簧构件72、72。
通过这样安装,两个第2板状弹簧构件72、72各自的板厚方向与Y轴正交,且长度方向朝向X方向,并且互相在Y方向上分开预定距离地平行地配置。
第2板状弹簧构件72、72的两端部夹在矩形形状的弹簧压紧件72d~72d和上述第1中间台51、51所具有的XZ平面之间,由于在该部分利用螺栓(参照图5)固定,因此第2板状弹簧构件72、72以被限制了挠曲角的方式被支承。
在第2板状弹簧构件72、72的长度方向中心附近借助弹簧座72c~72c连接有第2中间台52。
在第2板状弹簧构件72、72上分别设有两个弹簧座72c~72c,并且,以与这些各弹簧座72c~72c相对的方式设有弹簧压紧件72e~72e。第2板状弹簧构件72、72被相对的弹簧座72c~72c和弹簧压紧件72e~72e夹持而被限制了挠曲角,在这些部分利用螺栓(参照图5)连接于上述第2中间台52。
如图5的俯视图所示,第2中间台52构成为矩形的框体,并通过将具有与X、Y、Z方向正交的六个面的长方体的四个块组合起来而形成。
如图6所示,在弹簧座72c~72c和弹簧压紧件72e~72e中形成有长孔,像图5那样利用贯穿该长孔的螺栓将第2板状弹簧构件72、72连接在第2中间台52上。弹簧座72c~72c和弹簧压紧件72e~72e能够沿着X方向、即第2板状弹簧构件72、72的长度方向移动与该长孔相应的量,由此,第2板状弹簧构件72、72能够改变作为弹簧发挥作用的有效长度。
同样,在用于将上述第1板状弹簧构件71、71连接于第1中间台51、51的弹簧座71c~71c和弹簧压紧件71e~71e中形成有长孔,弹簧座71c~71c和弹簧压紧件71e~71e能够沿着Y方向移动与该长孔相应的量,由此,也能够改变第1板状弹簧构件71、71的有效长度。
像上述那样,第1板状弹簧构件71、71及第2板状弹簧构件72、72分别通过改变有效长度能够改变弹簧常数,并且也能够改变固有振动频率。
返回到图4,在构成为矩形的框体的第2中间台52的上表面和下表面分别设有各两个、合计四个第3板状弹簧构件73~73。第3板状弹簧构件73~73以在X方向上将作为存在于如下两个边的位置的部分的上表面和下表面形成的各XY平面之间连接起来的方式设置:该两个边是构成形成第2中间台52的矩形的边中的、与Y方向平行的两个边。第3板状弹簧构件73~73的两端部夹持在矩形形状的弹簧压紧件73c~73c和上述第2中间台52所具有的XY平面之间,由于在该部分利用螺栓(参照图5)固定,因此以被限制了挠曲角的方式被支承。
此外,在连接于第2中间台52的上表面的第3板状弹簧构件73、73、以及连接于第2中间台52的下表面的第3板状弹簧构件73、73(参照图5)的中央部附近,为了维持两者之间的间隔而在间隙中设有弹簧间块73e。
并且,在上述弹簧间块73e的下方隔着连接于第2中间台52的下表面的第3板状弹簧构件73、73设有弹簧压紧件73e。弹簧压紧件73e设为将两个第3板状弹簧构件73、73夹在该弹簧压紧件73e与第2中间台52的下表面之间的状态,能够利用未图示的螺栓进行固定。
此外,在上述弹簧间块73e的上方隔着连接于第2中间台52的上表面的第3板状弹簧构件73、73设有上述可动台座61。可动台座61设为将两个第3板状弹簧构件73、73夹在该可动台座61与第2中间台52的上表面之间的状态,能够以图5所示的形态利用螺栓进行固定。为了像图3那样在可动台座61的上表面安装可动板62,考虑避免上述螺栓的头飞出。
像上述那样,在图4中示出的本实施方式的振动装置2中设为这样的结构:第1中间台51、51使用第1板状弹簧构件71、71在X方向上弹性支承于底座4,第2中间台52使用第2板状弹簧构件72在Y方向上弹性支承于第1中间台51、51,可动台座61使用第3板状弹簧构件73在Z方向上弹性支承于第2中间台52。由此,可动台6在X、Y、Z的各方向上弹性支承于底座4。
各板状弹簧构件71~73分别在成为板厚方向的X、Y、Z方向上具有弹性,并且在与其正交的宽度方向、长度方向上具有充分的刚性。因此,可以认为在各方向上的支承是独立的。
此外,构成为通过将第1~第3板状弹簧构件71~73分别与各方向平行地设置并成对地支承,从而构成如同平行连杆的一部分那样。由此,各板状弹簧构件71~73能够在不进行扭转运动的前提下以保持成对且在相互之间使间隙恒定的关系的方式移位。
并且,在本实施方式的振动装置中,具有在X、Y、Z方向上独立的第1水平起振部件81、第2水平起振部件82及垂直起振部件83。
首先,作为X方向上的起振部件的第1水平起振部件由在两个第1板状弹簧构件71、71的表面分别贴设有两个、合计四个第1压电元件81~81构成。该第1压电元件81~81能够通过被施加电压而在Y方向上产生伸展或者收缩,通过使第1板状弹簧构件71、71产生弯曲而产生X方向上的移位。
第1板状弹簧构件71、71在从利用端部的弹簧压紧件71d定位的底座侧连接点71a到利用中央的弹簧座71c和弹簧压紧件71e定位的第1中间台侧连接点71b之间的中央具有弯曲的方向发生变化的弯曲点,因此,将第1压电元件81~81粘贴至该部分的方式反而会阻碍变形而降低效率。因此,第1压电元件81~81避开弹簧有效长度的中央而靠近任一个端部地设置较为有效。
第1压电元件81~81分别设置在距端部相同距离的位置,并且能够通过调整输出而产生相同的变形。这样,如图7所示,能够保持着在X方向上分开的第1板状弹簧构件71、71之间的间隔地使该第1板状弹簧构件71、71以相同的方式变形,能够使第1中间台51、51保持着水平状态地仅沿X方向移位。
接着,返回到图4,与上述第1水平起振部件相同,作为Y方向上的起振部件的第2水平起振部件由在两个第2板状弹簧构件72、72的表面分别贴设有两个、合计四个第2压电元件82~82构成。该第2压电元件82~82能够通过被施加电压而在X方向上产生伸展或者收缩,通过使第2板状弹簧构件72、72产生弯曲而产生Y方向上的移位。第2压电元件82~82也安装在与第1压电元件81~81同样的位置,这样,如图8所示,能够保持着在Y方向上分开的第2板状弹簧构件72、72之间的间隔地使该第2板状弹簧构件72、72以相同的方式变形,能够使第2中间台52保持着水平状态地仅沿Y方向移位。
并且,返回到图4,作为Z方向上的起振部件的垂直起振部件由在上下各设有两个的板状弹簧构件73~73中的、上侧的两个板状弹簧构件73、73的表面分别贴设有两个、合计四个第3压电元件83~83构成。该第3压电元件83~83能够通过被施加电压而在X方向上产生伸展或者收缩,通过使第3板状弹簧构件73、73产生弯曲而产生Z方向上的移位。第3压电元件83~83也安装在与第1压电元件81~81和第2压电元件82~82同样的位置,这样,如图9所示,能够保持着在Z方向上分开的第3板状弹簧构件73、73之间的间隔地使该第3板状弹簧构件73、73以相同的方式变形,能够使可动台座61保持着水平状态地仅沿Z方向移位。另外,也可以将第3压电元件83~83设置在设于下侧的两个第3板状弹簧构件73、73上,也可以将该第3压电元件83~83设置在上侧和下侧的共计四个第3板状弹簧构件73~73上。
像上述那样,通过使能够在X、Y、Z的各方向上施加移位的电压分别呈正弦波状变化,能够在各方向上对可动台座61施加周期性的起振力。
图1中示出的控制系统部3对第1压电元件81、第2压电元件82及第3压电元件83分别施加正弦波状的控制电压,从而使像上述那样构成的振动装置2产生用于产生X、Y、Z的各方向上的振动的周期性的起振力。
因此,控制系统部3包括用于产生正弦电压的振荡机34,将该正弦电压在利用放大器35放大了之后输出到各压电元件81、82、83。并且,上述控制系统部3具有用于详细地调整X、Y、Z的各方向上的控制电压的振动控制部件31。另外,通过使由振荡机34产生的振动的频率成为与X、Y、Z方向中的任一个振动系统共振的频率,放大振动来谋求节省电力。此时,为了避免所有方向上的振动系统的振动相干涉,也可以使各方向上的固有振动频率拉开。在这种情况下,各方向上的固有振动频率例如拉开-10%~+10%左右。
另外,在本实施方式中,能够像上述那样利用弹簧座71c~71c、72c~72c分别改变第1板状弹簧构件71、71和2板状弹簧构件72、72的有效长度。因此,能够以Z方向上的固有振动频率为基准而将X方向和Y方向上的固有振动频率分别改变调整为适当的值。
振动控制部件31大体上由用于调整X、Y、Z的各方向上的控制电压的振幅的振幅调整电路31a、及用于调整各个相位差的相位调整电路31b构成。在本实施方式中,构成为具有分别与X、Y、Z的各控制电压相对应的振幅调整电路31a,并且,针对X、Y的控制电压分别设置以Z方向上的控制电压的相位为基准而将控制电压的相位调整为与Z方向上的控制电压的相位成预定的相位差的相位调整电路31b。
而且,控制系统部3具有用于确定与输送的物品9相应的输送路径和输送速度的输送路径确定部件33、及根据确定的输送路径和输送速度相应地对各振幅调整电路31a和各相位调整电路31b发出用于改变具体的控制值的命令的振动切换部件32。
而且,输送路径确定部件33在其内部保存有多个与输送的物品9相应的输送路径和输送速度的数据,在从其中根据来自未图示的外部的指示选择了输送路径和输送速度之后,对振动切换部件32施加命令,以便于在此选择的输送路径和输送速度相结合地切换振动形态。
并且,在振动切换部件32中,输出命令,确定各振幅调整电路31a和各相位调整电路31b各自的具体的控制值并切换为该控制值,以使得输送路径、输送速度成为命令的目标值。
像上述那样构成的物品输送装置1具体地讲如下地动作,对载置在可动台6上的物品9进行输送、区分等。
在此,如图10的示意图所示地简化,设想可动台6利用弹性体74、75、76在X、Y、Z的各方向上弹性支承在底座4上、并且设有各方向上的起振部件84、85、86的情况。通过这样构成,能够利用在X、Y、Z这三个方向上设置的起振部件84、85、86使可动台6在三个方向上动作。图10的示意图中的弹性体74~76相当于第1~第3板状弹簧构件71~73(参照图4),并且,起振部件84~86分别相当于作为第1水平起振部件、第2水平起振部件以及垂直起振部件的第1~第3压电元件81~83(参照图4)。
对图10中示出的模型的可动台6在Z方向上施加用Z=Z0×sinωt表示的周期性的振动移位。在此,Z0表示Z方向上的振幅,ω表示角频率,t表示时间。并且,像的式那样在X、Y方向上也分别施加和Z方向相同频率的振动。在此,X0表示X方向的振幅,Y0表示Y方向的振幅,表示X方向上的振动与Z方向上的振动的相位差,表示Z方向上的振动与Z方向上的振动的相位差。
通过这样在X、Y、Z的各方向上施加正弦波状的周期性的振动移位,能够使可动台6产生这些振动移位合成而成的三维的振动。例如,如图10所示,在相对于Z方向上的振动成分带有的相位差地产生了X、Y方向上的振动时,二维地在XZ平面上产生具有将右侧作为上方的椭圆轨道的振动,在YZ平面上产生具有将右侧作为下方的椭圆轨道的振动。而且,通过进一步将这两个振动合成,如图中右下方所示地产生三维空间上的椭圆轨道。
而且,通过改变各方向上的振动移位的振幅和相位,能够改变XZ平面、YZ平面内的二维的椭圆轨道的大小、朝向,能够对应地自由改变三维空间上的椭圆轨道的大小、朝向。另外,为了这样施加各方向上的周期性的振动移位,在控制上通过施加各方向上的周期性的起振力来进行应对。
像以上那样,通过可动台6在描绘椭圆轨道的同时振动,载置在可动台6上的物品9进行移动。而且,能够根据上述XZ平面内的椭圆轨道控制该移动中的X方向上的移动速度成分,能够根据上述YZ平面内的椭圆轨道控制Y方向上的移动速度成分。即,通过以Z方向上的振动成分为基准而改变X方向、Y方向上的各个振动的振幅和相位差,改变X、Y方向上的移动速度成分,从而能够在任意的方向上输送。
具体地讲,移动速度以如下方式改变。
根据发明人等的见解,参照图10的同时使用图11进行说明,根据相位差 物品9的移动速度Vx(Yy)以描绘类似于正弦波的曲线的方式进行变化。因此,在将X方向上的振动成分相对于Z方向上的振动成分的相位差设定为图10中的时,在X为正的方向上输送物品9。此外,在将相位差设定为之后,在X为负的方向上输送物品9。相对于此,在将相位差设定为之后,移动速度Vx成为0,物品9成为在X方向上静止的状态。并且,通过使相位差在之间或者之间进行变化,能够分别增大或减小正方向、负方向上的速度。这样的关系不仅在X方向上成立,在Y方向上也成立,同样能够通过设定相对于Z方向上的振动成分的相位差而使移动方向和移动速度进行变化。
通过这样使X、Y各方向上的振动成分的振幅X0、Y0、及相对于Z方向振动成分的相位差进行变化,能够使X、Y方向上的移动速度Vx、Vy进行变化。
并且,根据发明人等的见解,参照图10进行说明,表示图11所示的相位差和物品9的移动速度Vx(Yy)之间的关系的曲线根据物品9和可动台6的摩擦系数进行变化,成为图12中示出的关系。即,将两种物品W11、W12和可动台6之间的摩擦系数分别设为μ11、μ12并满足μ11<μ12的关系时,W12时的移动速度的图表成为使W11时的移动速度的曲线向相位差为正的方向错开而成的形状。因此,在进行椭圆振动的可动台6上同时放置了摩擦系数不同的物品9的情况下,移动速度和移动方向不同。
具体地讲,在设定为图12中示出的相位差的情况下,W11不移动,W12向负方向移动。此外,在将相位差设定在之间的情况下,能够使W11向正方向移动,使W12向负方向移动。而且,若设定为则能够不使W12移动,而仅使W11向正方向移动。此外,若设定在之间,则能够使W11、W12均向正方向移动,但能够以为交界地调换W11和W12的速度的大小。并且,只要在的范围内细微地改变相位差,就也能够改变W11和W12的速度比。
而且,只要将相位差设为就能够不使W11移动,而仅使W12向正方向移动。并且,只要将相位差设定在之间,则就够使W12向正方向移动,使W11向负方向移动。只要将相位差设定为就能够不使W12移动,而仅使W11向负方向移动。而且,在将相位差设为的范围时,能够使W11和W12这两者均向负方向移动,通过在该范围内改变相位差,也能够改变两者的移动速度之比。
并且,根据发明人等的见解,参照图10的同时使用图13进行说明,相位差和物品9的移动速度Vx(Yy)之间的关系也通过改变振幅X0(Y0)而进行变化。即,作为物品9的移动速度Vx(Yy)相对于相位差的正弦波类似的曲线大致与振动移位的振幅X0(Y0)成比例地进行变化。由此,在欲使物品9的移动速度Vx(Yy)成为两倍的情况下,大致使X(Y)方向上的振动移位的振幅为两倍即可。为此,为了施加与其相应的起振力,使控制电压的振幅进行变化即可。
这样,在于X(Y)方向上输送摩擦系数不同的两种物品9的情况下,通过改变X(Y)方向上的振动相对于Z方向上的振动的相位差能够仅使两种物品9中的任一者移动、在改变移动方向的同时改变速度比,并且,通过改变X(Y)方向上的振动的振幅,能够控制移动速度的绝对值。通过将这些操作组合起来,也能够维持着一者的速度地改变另一者的速度、改变输送的朝向。
通过在两个方向上展开以上那样的、对一个方向上的输送速度和朝向的控制,能够在XY平面内自由地移动。即,通过将水平方向上的振动设为X、Y这两个方向并分别与Z方向上的振动组合起来,分别制出XZ平面内的椭圆振动、YZ平面内的椭圆振动,产生将这些椭圆振动合成而成的三维的椭圆振动,通过三维地切换该椭圆振动的朝向、大小,能够更详细地控制物品9的移动方向、移动速度。而且,只要通过以利用Z方向上的控制电压产生的周期性的起振力为基准地分别改变利用X方向、Y方向上的控制电压产生的周期性的起振力的振幅、相位而分别改变XZ平面内的椭圆振动成分和YZ平面内的椭圆振动成分,就能够遵照上述图11~图13的关系分别对物品9施加X方向、Y方向上的移动速度成分。
由此,具体地讲,能够如下地输送物品9。下面,参照图1的同时按照图14的(a)~图14的(f)的例示各物品的输送形态的俯视图进行说明。
首先,在物品9仅是一种的情况下,如图14的(a)所示,能够使物品9从初期(T0)的时刻开始沿X方向移动,并从某一时刻(T1)开始也追加Y方向上的移动速度成分而改变方向地移动。在这样的情况下,存在根据物品9的种类相应地改变输送目的地的情况、基于由另外设置的照相机得出的检查数据将该物品9判断为不合格品而将其输送到流水线外的情况。为了进行这样的形态的输送,图1中的输送路径确定部件33从外部输入作为被输送物相关数据来输送的物品9的种类,基于预先保存在内部的数据选择与物品9相应的输送路径和输送速度,或者基于作为被输送物相关数据的检查数据确定输送方向和输送速度并将其输出到振动切换部件32。在该振动切换部件32中,与该输送方向和输送速度相对应地判断是否需要切换各方向上的振动形态,并且,在需要切换的情况下向各振幅调整电路31a和相位调整电路31b命令用于调整各方向上的周期性的起振力的振幅和相位的具体的控制值。
而且,若随时判断这样的输送路径改变,利用振动切换部件32调整振幅、相位,则能够如图14的(b)所示在XY方向上一边描绘自由的轨迹一边使物品9移动。输送路径改变的判断既可以采用预先设定好的时刻,也可以根据来自外部的信号相应地进行。
此外,如图14的(c)所示,在物品9a、9b是摩擦系数不同的两种物品的情况下,也可以是初始阶段(T0)在一个方向上以相同速度输送,从某一时刻(T1)开始向不同的方向分开地移动。在这种情况下,在初始阶段(T0)中,在X方向上以图12中的相位差振动,在Y方向上不产生振动,从T1的时刻开始在Y方向上也产生振动,将与Z方向的振动相位差切换到之间或者之间。同时,就X方向上的速度而言,也通过使其与Z方向上的振动相位差自错开,以在物品9a、9b之间带有X方向上的速度差的方式切换。在该振动切换的过程中,图1中的输送路径确定部件33根据已设定的时刻或者从外部输入的被输送物相关数据确定适当的输送路径和输送速度,基于这些数据向振动切换部件32发出输送方向和输送速度的改变命令。而且,在该振动切换部件32中,确定与命令的输送方向和输送速度相对应的各方向上的振幅、相位的具体的控制值,向各振幅调整电路31a、相位调整电路31b发出命令,从而变为该控制值。
此外,通过进行同样的控制,能够像图14的(d)那样也仅使物品9a、9b中的一者运动、或在两者之间设置速度差。并且,也能够像图14的(e)那样使物品9a、9b在选择了任意的方向之后沿着该方向互相朝向反向移动。
并且,通过连续地进行这样的输送路径和速度的改变,像图14的(f)那样能够在XY平面内分别独立地同时控制物品9a、9b的输送路径和输送速度。
此外,通过像上述那样控制为将摩擦系数不同的物品9向不同的输送方向输送,严密地讲,也可以针对被认定为即便摩擦系数相同但表面形状不同等、在外观上摩擦系数不同的物品使输送方向不同。例如,即便是同一构件的表面和背面,但面的凹凸不同,与可动台6的接触面积差别较大的情况也符合条件。
像以上那样,本实施方式的振动装置2包括底座4、弹性支承在该底座4上的可动台6、用于使该可动台6在作为第1水平方向的X方向上振动的第1水平起振部件81、用于使上述可动台6在作为与第1水平方向交叉的第2水平方向的Y方向上振动的第2水平起振部件82、以及用于使上述可动台6在作为垂直方向的Z方向上振动的垂直起振部件83,在上述底座4和上述可动台6之间包括第1中间台51、51和第2中间台52,并且包括将上述底座4、上述第1中间台51、上述第2中间台52及上述可动台6依次在X、Y、Z的各方向上弹性地连接的第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件以及垂直弹性支承部件,第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件71构成,上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件72构成,上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件73构成。
由于这样构成,在易于在X、Y、Z的各方向上弹性变形的朝向上具有将可动台6弹性支承的作为弹性支承部件的第1~第3板状弹簧构件71~73,并且各板状弹簧构件71~73在与板厚方向不同的方向上具有较大的刚性,因此,能够将可动台6在各方向分别独立地弹性支承。因此,在利用第1水平起振部件81、第2水平起振部件82及垂直起振部件83在各方向上振动的情况下,能够以不对相互的方向产生影响为前提独立地控制振动。并且,由于将这些板状弹簧构件71~73分别配置成长度方向处于水平的朝向,因此能够抑制从底座4到可动台6的高度,能够抑制可动台6的纵摇、横摇。
此外,由于上述第1~第3板状弹簧构件71~73构成为以分开预定距离的方式平行地设有多个,各板状弹簧构件71~73以构成平行连杆的一部分的方式相连接,因此易于在各方向上保持使间隔恒定的状态地移位。因此,各板状弹簧构件71~73被抑制了以扭转形态变形,因此能够更加稳定地在上述三个方向上进行支承。
此外,各起振部件是贴设在上述第1~第3板状弹簧构件71~73的至少单面上的压电元件81~83,其构成为,通过对这些压电元件81~83施加正弦电压而使该这些压电元件81~83产生周期性的伸展,从而使上述第1~第3板状弹簧构件71~73振动,因此,能够通过将作为弹性支承部件的各板状弹簧构件71~73、及起振部件81~83一体化来简化结构从而进行紧凑化。
此外,在上述第1中间台51和上述第1板状弹簧构件71之间、及上述第2中间台52和上述第2板状弹簧构件72之间分别设有弹簧座71c~72c,该弹簧座71c~72c的位置分别以能够在上述第1板状弹簧构件71和第2板状弹簧构件72的长度方向上改变的方式构成,因此,通过在板状弹簧构件71、72的长度方向上改变各弹簧座71c~72c的位置,能够简单地改变板状弹簧构件71、72的固有振动频率。由此,能够简单地进行使各方向上的固有振动频率拉开、接近的调整。
并且,本实施方式的物品输送装置1用于利用可动台6的振动输送载置在可动台6上的物品9,其包括上述振动装置2、振动控制部件31以及振动切换部件32而构成,上述振动控制部件31用于控制该振动装置2所具有的多个起振部件81~83,以便使上述多个起振部件81~83以相同的频率同时产生周期性的起振力并使该起振力具有相位差,使上述可动台6产生三维的振动轨迹;上述振动切换部件32用于切换利用上述各起振部件81~83产生的周期性的起振力的振幅和相位差。
由于这样构成,因此能够构成一种能够在任意的方向上输送可动台6上的物品9且控制性优异的物品输送装置1。
<第2实施方式>
图15表示使用本发明的振动装置2构成为作为物品移动装置之一的物品区分装置101的第2实施方式。对与第1实施方式的情况相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
在该实施方式中,作为振动装置2的结构,与第1实施方式的情况是同样的,只是用于该振动装置2的控制系统部103不同。具体地讲,不存在像图1那样第1实施方式的控制系统部3所具有的振动切换部件32、输送路径确定部件33,像图15那样具有相位差输入部132作为替代这些部件的部件。在相位差输入部132中,通过输入以Z方向上的控制电压的相位为基准的X方向、Y方向上的各个相位差,以设定为该相位差的方式向与X、Y方向相对应的各相位调整电路31b发出命令。
在此,本实施方式的物品区分装置101的动作原理也与在上述第1实施方式中使用图10~图13说明的内容是同样的,根据可动台6和物品9的摩擦系数及各方向上的振动的相位差和振幅,改变物品9的移动速度和移动方向。
具体地讲,如下地区分物品9。
根据发明人等的见解,参照图10的同时使用图16进行说明,根据相位差 物品9的移动速度Vx(Yy)以描绘类似于正弦波的曲线的方式进行变化,并且也根据物品9和可动台6之间的摩擦系数进行变化。即,在将三种物品W21、W22、W23和可动台6之间的摩擦系数分别设为μ21、μ22、μ23且存在μ21<μ22<μ23的关系时,W22时的移动速度的图表成为使W21时的移动速度的曲线向相位差为正的方向错开而成的形状,W23时的移动速度的图表成为使W21时的移动速度的曲线进一步向相位差为正的方向错开而成的形状。因此,在进行椭圆振动的可动台6上同时放置了摩擦系数不同的物品9的情况下,移动速度和移动方向不同。
具体地讲,在设定为图16中示出的相位差时,W21向正方向行进,W22和W23向相同的负方向行进,但W23的移动速度大于W22的移动速度。并且,若设定为相位差则W21向正方向行进,W22以比W21小的速度向正方向行进,W23向负方向行进。若将相位差设定为则W21向负方向行进,W22向正方向行进,W23以比W22大的速度向正方向行进。若将相位差设定为则W21向负方向行进,W22以比W21小的速度向负方向行进,W23向正方向行进。除了这样的之外,也能够任意地设定相位,也能够使W21~W23全部向正方向或者反方向移动、改变移动速度的大小的顺序。
此外,像使用图13以上说明的那样,也通过改变振幅X0(Y0)而使相位差和物品9的移动速度Vx(Yy)的关系进行变化。即,作为物品9的移动速度Vx(Yy)相对于相位差的正弦波类似的曲线大致与振动移位的振幅X0(Y0)成比例地进行变化。由此,在欲使物品9的移动速度Vx(Yy)成为两倍的情况下,只要大致使X(Y)方向上的振动移位的振幅为两倍即可。为此,为了施加与其相应的起振力,只要使控制电压的振幅进行变化即可。
通过在正交的X、Y方向上同时进行这样的一个方向上的振动控制,能够使多个种类的物品9在可动台6上区分开并在不同的方向上移动。
下面,如图17所示,设想在可动台6上载置W21、W22、W23这三种物品的情形而进行说明。另外,各个摩擦系数设为μ21、μ22、μ23,在它们之间存在μ21<μ22<μ23的关系。
使这样的物品在可动台6上移动的速度可以分解为X方向移动速度成分Vx、Y方向移动速度成分Vx来考虑,像上述那样,Vx、Vy分别能够根据XZ平面内的椭圆轨道、YZ平面内的椭圆轨道来控制,在分别相对于Z方向上的振动成分的相位差的关系上具有上述图16的关系。
在此,作为使摩擦系数不同的物品W21、W22、W23移动的方向,像图17那样在上下左右分出区域,分别设为A、B、C、D区域。通过使X、Y的振动成分相对于Z方向振动成分的相位差变化,能够将移动方向设定在这些区域中的任一者。
例如,在将分别设定为图16所示的时,如图18的(a)中的表所示,W21、W22、W23的X方向移动速度成分Vx分别成为正(+)、负(-)、负(-)的值,Y方向移动速度成分Vy分别成为正(+)、正(+)、负(-)的值。即,在图17中示出的区域中,W21欲向D区域移动,W22欲向C区域移动,W23欲向A区域移动,其结果,如图20的(a)所示,W21~W23被区分地移动到各个区域中。
与此同样,如图18的(b)中的表所示,在时,W21、W22、W23分别朝向B、A、C区域移动,其结果,如图20的(b)所示,W21~W23被区分地移动到各个区域中。
并且,如图18的(c)、图18的(d)及图19的(e)~图19的(h)所示,在时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到D、B、A区域中,在时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到B、D、C区域中,在时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到C、D、B区域中,在时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到A、B、D区域中,在 时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到C、A、B区域中,在 时,W21、W22、W23分别一边被区分一边移动到A、C、D区域中。
只要这样是摩擦系数不同的物品9,就能够分别向不同的方向移动,并且也能够将各个物品改变为任意的移动方向。
利用上述的原理,具体地讲,以如下方式使用本物品区分装置101来区分物品9。下面,使用图15和图16进行说明。
首先,利用相位差输入部132输入X方向、Y方向上的振动成分相对于Z方向上的振动成分的各个相位差相位差输入部132遵照该输入值向分别与X方向、Y方向相对应的相位调整电路31b、31b发出命令,以使X、Y方向上的振动的相位错开然后,相位调整电路31b根据原本的振荡机34的信号使相位错开而作为控制电压施加给第1压电元件81、第2压电元件82,从而施加与Z方向上的振动成分之间的相位差。在这样例如利用相位差输入部132以设定为的方式输入时,具有上述W21、W22、W23的性质的物品9能够分别与图19的(e)的情况同样地被区分到图17中的C、D、B区域中。
此外,只要利用相位差输入部132设定图18、图19所示的相位差,就能够如各个表中所述地将物品9区分开。
在此,在本发明中,在设定为用于进行上述区分的相位差时,将移动速度为0的摩擦系数定义为基准摩擦系数。即,与图16中的相位差相对应的基准摩擦系数为μa,与相对应的基准摩擦系数为μb。即,将相位差设定为的意义等同于以如下方式设定:作为进行区分的交界将基准摩擦系数设定为μa,并且摩擦系数比该μa大的物品9向正方向行进,摩擦系数比该μa小的物品9向负方向行进。同样,将相位差设定为等同于以如下方式设定:作为进行区分的交界将基准摩擦系数设定为μb,并且摩擦系数比该μb大的物品9向负方向行进,摩擦系数比该μb小的物品9向正方向行进。
因而,能够将上述相位差输入部132构成为,并非以在X、Y的各方向上区分的基准而输入相位差其自身,而是输入X、Y的各方向上的基准摩擦系数、及物品根据摩擦系数相对于该基准摩擦系数的大小相应地行进的正负中的任一个方向,根据这些信息以保存在内部的图16中的图表为基础自动地设定相位差并将该相位差输出。
并且,根据图16可知,通过相对于Z方向上的振动改变振动的相位差,在能够改变摩擦系数不同的物品9的移动方向的同时,也能够设置速度差。因此,本物品区分装置101不仅将物品区分到与可动台6上的四角相对应的区域中,在设定了这些区域的中间等更详细的区域之后,也可以将物品区分为4种以上。
此外,通过像上述那样控制为将摩擦系数不同的物品9区分开,严密地讲,也可以针对被认定为即便摩擦系数相同但表面形状不同等、在外观上摩擦系数不同的物品进行区分。例如,即便是同一构件的表面和背面,但面的凹凸不同,与可动台6的接触面积差别较大的情况也符合条件。
像以上那样,本实施方式的物品区分装置101其以如下方式构成,物品区分装置101用于利用可动台6的振动区分载置在可动台6上的多个物品9,其包括上述振动装置2和振动控制部件31,该振动控制部件31用于控制该振动装置2所具有的多个起振部件81~83,以便使上述多个起振部件81~83以相同的频率同时产生周期性的起振力并使该起振力具有相位差,使上述可动台6产生三维的振动轨迹,以预定的基准摩擦系数为交界,根据各个物品9所具有的摩擦系数相对于上述基准摩擦系数的大小关系分别设定利用上述第1水平起振部件81产生的周期性的起振力和利用上述垂直起振部件83产生的周期性的起振力的相位差、以及利用上述第2水平起振部件82产生的周期性的起振力和利用上述垂直起振部件83产生的周期性的起振力的相位差,使得各物品向不同的方向移动,从而同时区分载置在上述可动台6上的多个物品9。
由于这样构成,因此能够构成可根据摩擦系数区分可动台6上多个的物品9、且控制性优异的物品区分装置101。
<第3实施方式>
图21表示替代共用于上述第1实施方式和第2实施方式的振动装置2的、不同形态的振动装置202。对与第1实施方式和第2实施方式的情况相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
在该实施方式中,从底座4到依次连接的第1板状弹簧构件71、第1中间台51、第2弹簧构件72的形态与图4中的构件大致相同。
像图21那样,经由弹簧座72c与第2板状弹簧构件72相连接的第2中间台252成为长方体的块状形状。而且,第3板状弹簧构件73~73以自该第2中间台252的上表面和下表面分别朝向X方向两侧延伸出的方式设置,其连接于分别配置在第1板状弹簧构件71、71的外侧的、形成为长方体状的块的弹簧间块273e、273e。
在弹簧间块273e、273e上分别连接有各一对在Z方向上分开而平行配置的第3板状弹簧构件73~73,该弹簧间块273e、273e以从下方向被弹簧压紧件273d~273d、从上方向被可动台座261、261夹在该弹簧压紧件273d~273d和可动台座261、261之间的方式被固定。
在本实施方式中,与图3的情况不同,可动台座261、261成为在X方向上分开的形态,因此,即便不设置可动板62(参照图3),也能够直接将输送台63固定在可动台座261、261上。相对于此,在像图3所述的振动装置1那样可动台座61处于中央附近的情况下,为了避免在输送台63的中央附近设置螺栓,需要设为在可动台座61和输送台63之间设置可动板62而将螺栓位置错开的结构。因而,在与这样的结构相比较的情况下,采用本实施方式的结构,能够使可动部分轻型化。
即使在像以上那样构成的情况下,也能够获得与作为第1实施方式和第2实施方式说明的振动装置2的情况同样的效果。并且,通过替代第1实施方式的振动装置2而使用本实施方式的振动装置202与控制系统部3组合,也能够构成为物品输送装置,在这种情况下,能够获得与在第1实施方式中说明的物品输送装置同样的效果。此外,通过替代第2实施方式的振动装置2而使用本实施方式的振动装置202与控制系统部103组合,也能够构成为物品输送装置,在这种情况下,能够获得与在第2实施方式中的说明的物品区分装置同样的效果。
<第4实施方式>
在图22中表示将本发明的第4实施方式的振动装置302、及用于控制该振动装置302的控制系统部3合起来构成为物品移动装置之一的物品输送装置301的形态。
该图中示出的振动装置302设为卸下后述的载置台、周壁部后的状态而成为露出驱动部325的状态,该驱动部325弹性支承在底座304上,并且在该驱动部325中设有作为起振部件的压电元件381、382、383。并且,底座304弹性支承在固定台321上。
控制系统部3构成为,通过控制对压电元件381、382、383施加的电压,对振动装置302施加作为第1水平方向的X、作为第2水平方向的Y、作为垂直方向的Z的各方向上的周期性的起振力而使其产生振动。
另外,与上述的其他实施方式同样,X、Y、Z的各方向像图中示出的坐标轴所示那样地定义,下面,也适当地沿着图中所示的坐标轴进行说明。
图23是表示作为实际使用上述振动装置302的状态的立体图,图24将该状态作为俯视图表示。如图23和图24所示,在该状态下,利用沿着底座304的外周缘设置的上述周壁部342覆盖正面、背面及侧面这四个面。此外,在上表面设有构成可动台306的一部分的矩形形状的载置台363,该载置台363的上表面363a作为载置面,能够载置输送的物品9。
周壁部342具有覆盖驱动部325(参照图22)的四个面进行保护的功能、及用于增加底座304的重量来调整重心位置的功能,该周壁部342通过将形成为块状的下部锤342a~342b、上部锤342c~342d组合起来而构成。
底座304借助配置在下表面的四角的防振弹簧322~322弹性支承在固定台321上,固定台321可以设置在任意的设置面。由于在固定台321上,在X方向上分开地设有一对把手323、323,因此,能够把持该把手323、323容易地对振动装置302进行搬运。
由于像上述那样成为底座304借助防振弹簧322~322弹性支承的结构,因此,即使在使可动台306产生了振动的情况下,也能够抑制该振动传播到固定台321,防止振动传递到设置面。另外,在本实施方式的振动装置302中,为了容易地进行搬运和设置,在底座304的下侧设有固定台321,但也可以借助防振弹簧322~322直接设置在设置面上。即,在本实施方式中,从便携性的方面考虑设为设置固定台321的结构,但根据本发明的主旨,固定台321称不上是必需的结构元件,该固定台321可以视为与设置面同等对待。在本发明中,像后述那样,将装置整体的质量认定为多个质量体相连接而成的程度,具有使这些质量体之间的重心位置带有相关性的特征。这里所说的装置整体的质量表示利用防振弹簧322~322弹性支承的底座304以上的部分的总质量,被说明为在本发明中称不上是必需的固定台321的质量不做考虑。
图25表示自图23中的振动装置302卸下构成可动台306的一部分构件、下部锤342a~342b、上部锤342c~342d的一部分、以及把手323、323后的状态。
振动装置302具有在其内部在X、Y、Z这三个轴向上弹性支承的可动台座361,该可动台座361形成为长方体状的块。在该可动台座361的上部设置有上述载置台363(参照图23)。可动台座361与载置台363成为一体而构成可动台306,在振动装置302的内部弹性支承在底座304上,并且利用后述的起振部件被施加振动。
如图24所示,用于将底座304弹性支承在固定台321上的防振弹簧322~322配置在底座304的四角。如图25所示,防振弹簧322~322以自底座304突出的方式设置,其顶端与以沿着Y方向延伸的方式配置的下部锤342a、342a相连接,借助这些下部锤342a、342a弹性支承底座304。
使用图29对具体的防振弹簧322的连接结构进行说明。该图是图24中的B-B剖视向视图。
作为防振弹簧322,可以使用一般形态的构件,在此使用这样的构件:在中央具有圆筒状的弹性部,并且隔着该弹性部地在两侧具有圆盘状的板,螺栓部322a、322a突出到比该板靠两侧的位置。防振弹簧322使其单侧端面抵接于固定台321的上表面,使用螺母在形成于固定台321的孔部321a中固定螺栓部322a。并且,在相反侧端面贯穿形成于底座304的孔部304b的状态下,旋入螺栓部322a直到其抵接于下部锤342a的下表面。
这样,防振弹簧322能够将与下部锤342a相连接的底座304弹性支承在固定台321上。在像上述那样设为不使用固定台321的结构的情况下,只要设为使用在下端不具有螺栓部322a的防振弹簧322,直接将防振弹簧322配置在设置面上的结构即可。
图26表示自图25的状态的振动装置302进一步去除周壁部342后的状态。另外,原本,通过去除周壁部342,底座304丧失支承而无法保持在与固定台321之间分开的状态,但在本图中是以底座304弹性支承的通常的位置关系记载的。
下面,使用该图详细说明本实施方式的振动装置302的结构。
该振动装置302构成为,将可动台座361在X、Y、Z这三个方向上弹性支承在后述的底座304上,将作为刚性体部分的底座304、第1中间台351、351、第2中间台352及可动台座361依次连接起来,设置作为第1水平弹性支承部件的第1板状弹簧构件371、371、作为第2水平弹性支承部件的第2板状弹簧构件372、372、以及作为垂直弹性支承部件的第3板状弹簧构件373、373,上述的底座304使用上述防振弹簧322弹性支承在能够基本视为与设置面同等对待的固定台321上。由于各板状弹簧构件371~373分别以其板厚方向成为X、Y、Z方向的方式配置,因此易于在该方向上进行弹性变形。
还包括用于使可动台座361在X、Y、Z这三个方向上振动的作为第1水平起振部件的第1压电元件381~381、作为第2水平起振部件的第2压电元件382~382、作为垂直起振部件的第3压电元件383~383。
下面,对这些结构进行更详细地说明。
首先,固定台321和底座304分别形成为矩形形状的板,像上述那样,底座304利用设置在四角的防振弹簧322~322弹性支承在固定台321上。该防振弹簧322~322使用具有在各方向上设置的上述板状弹簧构件371~373的约1/10左右的弹簧常数的、表示较弱的弹簧特性的构件,抑制振动从底座304传播到设置面,并且降低来自设置面的反作用力而使底座304的姿态稳定。此外,相对于可动台306在与底座304相反的相位振动的形态下的X、Y、Z各方向上的共振频率,将底座304上的装置整体作为一体相对于固定台321振动的形态的Z方向上的共振频率限定在1/10以下,也能够在使可动台306产生振动时谋求底座304的稳定化。
而且,在底座304上,在比防振橡胶322~322稍靠中心的位置的四处以配置成矩形形状的方式固定有安装块341。安装块341分别形成为具有L字型形的截面的块,其将形成L字的一个边设为抵接于底座304的状态,另一个边成为立起的状态。而且,立起的边形成与X方向正交的YZ平面。而且,以连接于在Y方向上成对地邻接的安装块341、341的方式设有第1板状弹簧构件371、371。由于该第1板状弹簧构件371、371安装在上述各个安装块341~341所具有的YZ平面上,因此,其板厚方向成为X方向,其长度方向成为Y方向。
此外,由于第1板状弹簧构件371、371分别设置在两对安装块341~341上,因此以在X方向上分开预定距离的状态平行地设有两个。
此外,第1板状弹簧构件371、371的两端部被夹在矩形形状的弹簧压紧件371d~371d和上述各安装块341~341所具有的YZ平面之间,并利用螺栓固定,因此以被限制了挠曲角的方式支承。
而且,在第1板状弹簧构件371、371的长度方向中心附近借助弹簧座371c分别连接有第1中间台351、351。第1中间台351分别形成为沿着Y方向延伸的长方体形状。并且,以与各弹簧座371c、371c相对的方式分别设有弹簧压紧件371e、371e。第1板状弹簧构件371、371分别被相对的弹簧座371c、371c和弹簧压紧件371e、371e夹持而被限制了挠曲角,并通过在这些部分螺栓固定而连接于上述第1中间台351、351。第1中间台351、351如图27的俯视图所示成为被分割成两个的结构,但由于利用后述的第2板状弹簧构件372、372相连接,因此一体化地进行动作。
返回到图26,上述第1中间台351、351像上述那样形成为长方体形状,其以六个面分别成为与X、Y、Z轴的各面正交的朝向的方式配置。而且,通过将与各自所具有的Y轴正交的XZ面之间连接起来而设有两个第2板状弹簧构件372、372。
通过这样安装,两个第2板状弹簧构件372、372各自的板厚方向与Y轴正交,而且长度方向朝向X方向,并且以在Y方向上彼此分开预定距离的方式平行地配置。
第2板状弹簧构件372、372的两端部夹持在矩形形状的弹簧压紧件372d~372d和上述第1中间台351、351所具有的XZ平面之间,并在该部分通过螺栓固定而固定,因此以被限制了挠曲角的方式支承。
在第2板状弹簧构件372、372的长度方向中心附近借助弹簧座372c、372c连接有第2中间台352。并且,以与各弹簧座372c、372c相对的方式设有弹簧压紧件372e、372e。第2板状弹簧构件372、372分别被相对的弹簧座372c、372c和弹簧压紧件372e~372e夹持而被限制了挠曲角,并通过在这些部分螺栓固定而连接于上述第2中间台352。
如图27的俯视图所示,第2中间台352构成为矩形的框体,并通过将具有与X、Y、Z方向正交的六个面的4个长方体的块组合起来而形成。
像上述那样,第1板状弹簧构件371、371和第2板状弹簧构件372、372通过改变弹簧座371c~371c和弹簧压紧件371e~371e的大小而能够使有效长度变化、或者使用厚度、宽度不同的构件,从而能够使弹簧常数变化,并且也能够使固有振动频率变化。
在此,图28表示图24中的A-A截面向视图,加上图26并辅助地使用图28继续进行说明。
在构成为矩形框体的第2中间台352的上表面和下表面分别设有各两个、共计四个第3板状弹簧构件373~373。第3板状弹簧构件373~373分别以将形成为存在于如下两个边的位置的部分的上表面和下表面的各XY平面之间在X方向上连接起来的方式设置:该两个边是构成形成第2中间台352的矩形的边中的、与Y方向平行的两个边。第3板状弹簧构件373~373的两端部夹持在矩形形状的弹簧压紧件373c~373c和上述第2中间台352所具有的XY平面之间,通过螺栓固定而固定,因此在该部分以被限制了挠曲角的方式支承。
此外,在连接于第2中间台352的上表面的第3板状弹簧构件373、373、及连接于第2中间台352的下表面的第3板状弹簧构件373、373的中央部附近,为了维持两者之间的间隔而设有弹簧间块373d。
并且,在上述弹簧间块373d的下方,隔着连接于第2中间台352的下表面的第3板状弹簧构件373、373设有弹簧压紧件373e。弹簧压紧件373e能够设为在其与第2中间台352的下表面之间夹持两个第3板状弹簧构件373、373的状态并利用未图示的螺栓进行固定。
此外,在上述弹簧间块373d的上方,隔着连接于第2中间台352的上表面的第3板状弹簧构件373、373设有上述可动台座361。可动台座361能够设为在其与第2中间台352的上表面之间夹持两个第3板状弹簧构件373、373的状态并利用螺栓进行固定。在可动台座361的上表面安装形成为矩形板状的可动板362,在其上表面螺纹固定有载置台363和框构件364。该载置台363的上表面成为用于载置物品的载置面363a。这些载置台363、框构件364、可动板362与可动台座361一同构成上述可动台306(参照图24)。
并且,以向弹簧压紧件373e的左右突出的方式设有形成为块状的配重(counter weight)373f、373f,取得与可动台306的平衡,利用第3板状弹簧构件373、373支承的可动台306侧整体的重心位置在水平方向和垂直方向上处于与第3板状弹簧构件373、373之间的中心大致相同的位置。下面,将该重心位置称作“可动台306的重心位置”。
如此,通过使“可动台306的重心位置”位于第3板状弹簧构件373、373之间的水平方向和垂直方向上的中心,即使在使可动台306产生了X方向、Y方向上的振动的情况下,也能够抑制由惯性力的影响导致可动台306倾斜、即所谓的摆动现象。
像上述那样,在图26中示出的本实施方式的振动装置302中设为这样的结构:第1中间台351、351利用第1板状弹簧构件371、371在X方向上弹性支承在底座304上,第2中间台352利用第2板状弹簧构件372~372在Y方向上弹性支承在第1中间台351、351上,可动台座361利用第3板状弹簧构件373~373在Z方向上弹性支承在第2中间台352上。通过设为这样的结构,可动台306在X、Y、Z的各方向上弹性支承在底座304上。
各板状弹簧构件371~373分别在成为板厚方向的X、Y、Z方向上具有弹性,并且在与该板厚方向正交的宽度方向、长度方向上具有充分的刚性。因此,可以认为各方向上的支承是独立的。
此外,通过在各方向上分别平行地设置第1~第3板状弹簧构件371~373并将其成对地支承,如同构成平行连杆的一部分那样。由此,各板状弹簧构件371~373不会进行扭转运动,能够以保持成对且在相互之间使间隙恒定的关系的方式移位。
此外,在本实施方式的振动装置302中,如图23和图24所示,通过在底座304上设置具有作为重心调整构件的功能的周壁部342,以能够调整底座304和周壁部342以及固定在这些底座304和周壁部342上的构件的重心位置的方式构成。以下,将该重心位置称作“底座304的重心位置”。由于底座304如图28所示那样在中央部设置开口部304a而轻型化,因此,通过设置周壁部342,能够容易地将底座304的重心位置调整到较高的位置。通过这样做,将底座304的重心位置设定于在水平方向和垂直方向上与上述可动台306的重心位置大致相同的位置。
由于周壁部342成为通过将四个块构成的下部锤342a~342b、及同样由四个块构成的上部锤342c~342d上下连接而成的结构,因此能够细微地调整水平方向和上下方向上的重心位置。特别是,由于上部锤342c~342d暴露到外部,因此能够容易地进行更换,对于在与检查机等附加地连接的设备之间调整平衡、调整与进行输送的物品的重量的平衡等装置条件、使用条件等各种各样的条件改变也能够立即应对。
此外,通过对底座304设置作为周壁部342的锤,底座304具有可动台306的质量的约10倍的质量。通过这样做,即使在X、Y、Z的各方向上对可动台306施加了起振力的情况下,也能够减小因其反作用力而在底座304中产生的振动移位。因此,在动作时也能够使底座304的位置稳定,使可动台306以更高的精度振动。
此外,在从保护驱动部325这样的观点看的情况下,优选的是将周壁部342构成为从外部至少覆盖作为弹性支承部件的板状弹簧构件371~373、及设置在该板状弹簧构件371~373上的压电元件381~383。
对于像上述那样定义的“底座304的重心位置”,将位于从第1板状弹簧构件371~371到第2板状弹簧构件372~372之间的刚性体部分称作“第1中间台351的重心位置”,将位于从第2板状弹簧构件372~372到第3板状弹簧构件373~373之间的刚性体部分称作“第2中间台352的重心位置”。第1板状弹簧构件371~371和第2板状弹簧构件372~372分别在Z方向上设置在大致相同的安装位置,并且以上述可动台306为中心地均等地配置。因此,构成为“第1中间台351的重心位置”和“第2中间台352的重心位置”均在水平方向和垂直方向与上述“可动台306的重心位置”和“底座430的重心位置”大致相同。另外,在将板状弹簧构件371~373在Z方向上分割而设置的情况下,将它们的中心位置考虑为上述安装位置就足矣。
换一个角度说明上述重心位置的关系,在将使用防振弹簧322~322弹性支承的装置整体的质量设想为从底座304侧起通过第1板状弹簧构件371~371和第2板状弹簧构件372~372依次连接的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,这些质量体处于各自的重心位置在水平方向和垂直方向上相互间大致相同的关系。
由于这样构成,因此,在作为借助第1板状弹簧构件371~371在X方向上弹性连接的底座304侧的质量体(第1质量体)和第1中间台351侧的质量体(第2质量体+第3质量体)这两个质量体来考虑的情况下,这两个质量体的重心位置在水平方向和垂直方向上均大致相同。因此,在第1中间台351侧的部分成为一体而在X方向上产生了振动时,在两者的质量体之间不会产生转动力矩,因此,不会在底座304侧产生倾斜,姿态稳定,结果能够实现可动台306的动作稳定化。
此外,在将装置整体作为借助第2板状弹簧构件371~371在Y方向上弹性连接的第1中间台351侧的质量体(第1质量体+第2质量体)和第2中间台352侧的质量体(第3质量体)这两者的质量体来考虑的情况下,这两个质量体的重心位置在水平方向和垂直方向上均大致相同。因此,在Y方向上也能够获得与上述同样的效果。
在图26中示出的本实施方式的振动装置302中,在X、Y、Z方向上具有独立的起振部件381~383。
首先,作为X方向上的起振部件的第1水平起振部件由在两个第1板状弹簧构件371、371的两端附近的表背面各分别贴设有两个、合计八个第1压电元件381~381构成。该第1压电元件381~381能够通过被施加电压而在Y方向上产生伸展或者收缩,通过使第1板状弹簧构件371、371产生弯曲而产生X方向上的移位。
第1板状弹簧构件371在从利用端部的弹簧压紧件371d定位的底座侧连接点371a到利用中央的弹簧座371c和弹簧压紧件371e定位的第1中间台侧连接点371b之间的中央具有弯曲的方向发生变化的弯曲点,因此,将第1压电元件381~381粘贴至该部分的方式反而会阻碍变形而降低效率。因此,第1压电元件381~381避开弹簧有效长度的中央而靠近任一个端部地设置的方式较为高效。
第1压电元件381~381分别设置在距端部相同程度的位置,并且能够通过调整输出而产生相同的变形。通过这样做,能够以保持着在X方向上分开的第1板状弹簧构件371、371之间的间隔的方式使该第1板状弹簧构件371、371同样地变形,能够使第1中间台351、351保持着水平状态地仅沿X方向移位。
接着,与上述第1水平起振部件同样,作为Y方向上的起振部件的第2水平起振部件由在两个第2板状弹簧构件372、372的两端附近的表背面各分别贴设有两个、合计八个第2压电元件382~382构成。该第2压电元件382~382能够通过被施加电压而在X方向上产生伸展或者收缩,通过使第2板状弹簧构件372、372产生弯曲而产生Y方向上的移位。第2压电元件382~382也安装在与第1压电元件381~381同样的位置,通过这样做,能够以保持着在Y方向上分开的第2板状弹簧构件372、372之间的间隔的方式使该第2板状弹簧构件372、372同样地变形,能够使第2中间台352保持着水平状态地仅沿Y方向移位。
并且,作为Z方向上的起振部件的垂直起振部件由在上下各设有两个的板状弹簧构件373~373中的、上侧的两个板状弹簧构件373、373的两端附近的表背面各分别贴设有两个、合计八个第3压电元件383~383构成。该第3压电元件383~383能够通过被施加电压而在X方向上产生伸展或者收缩,通过使第3板状弹簧构件373、373产生弯曲而产生Z方向上的移位。第3压电元件383~383也安装在与第1压电元件381~381和第2压电元件382~382同样的位置,通过这样做,能够以保持着在Z方向上分开的第3板状弹簧构件373、373之间的间隔的方式使该第3板状弹簧构件373、373同样地变形,能够使可动台座361保持着水平状态地仅沿Z方向移位。另外,也可以将第3压电元件383~383设置在设于下侧的两个第3板状弹簧构件373、373上,也可以将该第3压电元件383~383设置在上侧和下侧的共计4个第3板状弹簧构件373~373上。
像上述那样,通过使能够在X、Y、Z的各方向上施加移位的电压分别呈正弦波状变化,能够在各方向上对可动台座361施加周期性的起振力。
与上述第1实施方式同样,如图22所示,对于像上述那样构成的振动装置302构成有控制系统部3,通过对第1压电元件381、第2压电元件382及第3压电元件383分别施加正弦波状的控制电压,使该振动装置302产生用于产生X、Y、Z的各方向上的振动的周期性的起振力。
与在第1实施方式中说明的构造相同,控制系统部3能够同样地控制振动装置302,并与振动装置302相结合地构成作为物品移动装置之一的物品输送装置301。
与第1实施方式的物品输送装置1(参照图1)同样,即使是像这样构成的物品输送装置301,也能够对载置在可动台306(参照图23)上的物品9进行输送、区分。
具体地讲,与第1实施方式的情况同样,即使是本实施方式的振动装置302,也能够如图10示意地表示,并且能够获得图11~图13所示的特性。而且,利用这样的特性,能够像作为第1实施方式使用图14的(a)~图14的(f)说明的那样在可动台6(306)上对物品9进行输送、区分。
通过像上述那样利用本实施方式的振动装置302构成作为物品移动装置的物品输送装置301,能够将物品9在任意方向上输送。并且,本实施方式的振动装置302为了像上述那样构成第1~第3质量体的重心位置关系,因此,借助第1板状弹簧构件371~371在X方向上弹性连接的部分的重心位置以在水平方向和垂直方向上大致相同的方式构成,而且借助第2板状弹簧构件372~372以在Y方向上弹性连接的部分的重心位置在水平方向和垂直方向上大致相同的方式构成,能够在X方向和Y方向上振动时抑制在底座304侧和可动台306侧之间产生转动力矩。通过这样做,底座304虽然利用防振弹簧322~322弹性支承在固定台321上,但是不会产生倾斜,能够稳定地保持姿态。因此,能够使支承在底座304上的可动台306侧稳定地产生振动,能够以更高的精度输送物品9。此外,通过底座304的姿态稳定,不需要的振动不会传递到固定台321和设置面,能够抑制振动传递和噪音产生而有助于提高作业环境。
并且,由于第1板状弹簧构件371~371和第2板状弹簧构件372~372以在垂直方向上与第1~第3质量体的重心位置大致相同的方式设置,因此,利用第1压电元件381~381和第2压电元件382~382产生的X方向和Y方向上的起振力将会作用在重心方向上。因此,能够使上述第1~第3质量体的姿态稳定而进一步使可动台306的动作稳定化。
此外,在本实施方式的振动装置302中,构成为在构成上述第3质量体的一部分的可动台306上设置配重373f、373f而使可动台306的重心位置与第3板状弹簧构件373~373之间的中心大致相同。因此,在于X、Y方向上产生了振动时,不会由惯性力的作用导致可动台306产生倾斜、即所谓的摆动,能够使可动台306更加稳定地振动,能够进行精度更高的动作。
并且,底座304通过设有周壁部342能够谋求保护驱动部325,并且,能够通过底座304侧的质量增加来减小由起振力的反作用力引起的底座304的移位,因此能够进一步提高可动台306的动作稳定性。
像以上那样,本实施方式的振动装置302包括借助防振弹簧322支承在接地面上的底座304、弹性支承在该底座304上的可动台306、用于使该可动台306在X方向上振动的第1压电元件381~381、用于使上述可动台306在Y方向上振动的第2压电元件382~382、以及用于使上述可动台306在Z方向上振动的第3压电元件383~383,其中,在上述底座304和上述可动台306之间包括第1中间台351、351和第2中间台352,并且具备将上述底座304、上述第1中间台351、351、上述第2中间台352及上述可动台306依次在X方向、Y方向及Z方向上弹性连接的多个第1板状弹簧构件371~371、多个第2板状弹簧构件372~372及多个第3板状弹簧构件373~373,构成为在将装置整体设想为以上述第1板状弹簧构件371~371和第2板状弹簧构件372~372为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体、第2质量体及第3质量体质量体彼此的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同。
由于这样构成,因此,能够在XY的水平两个方向和垂直方向(Z方向)这三个方向上起振而使可动台306产生三维的振动,并且,即使设为在底座304的下方设置防振弹簧322~322的结构,也能够在水平方向上产生了起振力时抑制产生转动力矩而使底座304的姿态稳定,使可动台306正确地产生振动。此外,在不向设置面传播振动的情况下,也能够抑制向周边传递振动、产生噪音而谋求改善作业环境。
并且,由于构成为上述各质量体的重心位置和各板状弹簧构件371~373的安装位置在垂直方向上大致相同,因此,能够在水平两个方向上使可动台306的姿态更加稳定地产生振动。
此外,由于上述多个第3板状弹簧构件373~373设置为以上述各质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且构成为在隔着这些第3板状弹簧构件373~373地对称的位置设有相对于上述可动台306的配重373f、373f,因此,也能够抑制动作时可动台306的摆动等预料之外的振动。
并且,由于设有自上述底座304的外周缘附近立起的周壁部342,上述周壁部342构成为包围板状弹簧构件371~373及压电元件381~383,并且构成为用于调整底座304的重心位置的重心调整构件,因此,能够提高底座304的重心位置而易于使每个上述质量体的重心位置重合,并且作为用于保护驱动部325的罩发挥功能。
并且,作为本实施方式的物品移动装置的物品输送装置301构成为,包括像上述那样构成的振动装置302、振动控制部件31、以及用于切换利用各起振部件产生的周期性的起振力的振幅和相位差的振动切换部件32,上述振动控制部件31用于控制该振动装置302所具有的多个作为起振部件的压电元件381~383,以便使上述多个压电元件381~383以相同的频率同时产生周期性的起振力并使该起振力具有相位差,使上述可动台306产生三维的椭圆振动轨迹。由于这样做,因此,能够有效地构成为一种能够在任意的方向上输送可动台306上的物品9、且控制性优异的物品输送装置301。
<第5实施方式>
如图30所示,第5实施方式利用与第4实施方式的情况相同的振动装置302构成作为物品移动装置之一的物品区分装置401。对与第4实施方式的情况相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
在该实施方式中,与第4实施方式的情况同样,作为振动装置302的结构只是用于控制该振动装置302的控制系统部103不同。控制系统部103使用与作为第2实施方式图15中示出的情况相同的部件。
因此,能够产生与在第2实施方式中使用图16~图20说明的情况相同的作用,与此同样适当地区分物品9。
像以上那样,在本实施方式中,由于使用与在第4实施方式中说明的振动装置302相同的装置,因此能够获得与在上述第4实施方式中说明的振动装置302相同的效果。
除此之外,作为本实施方式的物品移动装置的物品区分装置401构成为包括上述振动装置302、及振动控制部件31,该振动控制部件31用于控制该振动装置302所具有的多个作为起振部件的压电元件381~383,以便使上述多个压电元件381~383以相同的频率同时产生周期性的起振力并使该起振力具有相位差,使上述可动台306产生三维的椭圆振动轨迹,分别以预定的基准摩擦系数为交界地根据各个物品所具有的摩擦系数相对于上述基准摩擦系数的大小关系设定利用作为水平起振部件的压电元件381、382产生的周期性的起振力和利用作为垂直起振部件的压电元件383产生的周期性的起振力的相位差,使得各物品向不同的方向移动,同时区分载置在上述可动台306上的多个物品9。
通过这样做,能够有效地构成一种能够根据摩擦系数区分可动台306上的多个物品9、且控制性优异的物品区分装置401。
<第6实施方式>
如图31所示,第6实施方式构成为与第1~第5实施方式的情况不同的振动装置502。对与第1~第5实施方式的情况相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
像后述那样,该振动装置502通过对可动台506施加X方向和Z方向上的起振力,能够在XZ平面内产生任意的椭圆振动轨迹,通过增加与第1实施方式和第4实施方式同样的控制系统部3(参照图1和图22),能够将包括该控制系统部3的物品移动装置501构成为用于在X的正反方向上输送物品的物品输送装置。并且,通过增加与第2实施方式和第5实施方式同样的控制系统部103(参照图15和图30),也能够将包括该控制系统部103的物品移动装置501构成为用于在X的正反方向上区分物品的物品区分装置。
关于在本实施方式中使用的控制系统部的详细结构说明虽被省略,但仅设为自图1或图22中的控制系统部3、或者图15或图30中的控制系统部103省略了用于控制Y方向上的起振力的相位调整电路31b、振幅调整电路31a及放大器35而成的结构就足矣。
如图31和图33所示,本实施方式的振动装置502中,底座504借助防振弹簧322~322弹性地支承在形成为矩形板状的固定台521的上部。在底座504上,像后述那样可动台506在X方向和Z方向上弹性支承,并且周壁部542以覆盖这些支承部的方式沿着底座504的外周缘设置。周壁部542通过将由四个块构成的下部锤542a~542b构成为矩形形状的框体,在其上部设置由两个块构成的上部锤542c、542c而构成。
在可动台506的上部设有沿着X方向延伸的载置台563,构成为该载置台563的上表面能够作为载置面563a载置物品9。而且,在宽度方向上隔着载置面563a地在Y的正反方向上分别设有台阶部563b、563b,限制载置在载置面563a上的物品9沿Y方向移动。
图32表示自图31的状态卸下载置台563和周壁部542的一部分后的状态。
以可动台506为中心的弹性支承部件和起振部件的基本结构与图26中示出的第4实施方式的振动装置302大致相同,称得上是自该振动装置302去除Y方向上的第2板状弹簧构件372、372及第2压电元件382~382,将第3板状弹簧构件373、373直接支承在第1中间台351、351上的结构。
使用图32简单地说明,首先,在底座504上借助以能够在作为水平方向的X方向上弹性移位的方式构成的两个第1板状弹簧构件571、571弹性支承有两个中间台551。并且,在中间台551上借助以能够在作为垂直方向的Z方向上弹性移位的方式构成的四个第3板状弹簧构件573~573弹性支承有可动台座561。
在此,图34表示图33中的A-A剖视向视图。根据该图可知,第3板状弹簧构件573~573隔着弹簧间块573d地在上下平行地配置,并且,在该弹簧间块573d的上部隔着第3板状弹簧构件573地设有可动台座561,在该弹簧间块573d的下部隔着第3板状弹簧构件573地设有弹簧座573e。
可动台座561通过在其上部设置载置台563,与该载置台563一体化而构成可动台506。
此外,在弹簧座573e上设有配重573f、573f,构成为取得与可动台506的平衡,借助第3板状弹簧构件573~573弹性连接的可动台506侧整体的重心位置与第3板状弹簧构件573~573之间的中心位置在水平方向和垂直方向上成为大致相同的关系。
此外,第3板状弹簧构件573~573的中心位置也与该重心位置在垂直方向上相同。并且,中间台551、551、第1板状弹簧构件571、571及第3板状弹簧构件573~573全部设置为以上述重心位置为中心地相对于X、Y、Z的各方向对称。因此,利用第1板状弹簧构件571、571支承的中间台551、551侧的质量整体的重心位置与第3板状弹簧构件573~573之间的中心在水平方向和垂直方向上成为大致相同的位置。
并且,通过在底座504上设置周壁部542,以能够调整底座504侧的重心位置的方式构成。通过这样做,底座504侧的重心位置也与上述第3板状弹簧构件573~573之间的中心在水平方向和垂直方向上成为大致相同的位置。
换一个角度说明上述这一点,在将装置整体替换为由以第1板状弹簧构件571、571为交界的底座504侧的质量体和中间台551侧的质量体构成的两个质量体地考虑的情况下,可以说这些质量体的重心位置成为在水平方向和垂直方向上处于大致相同的位置的关系。
此外,在该振动装置502中,在第1板状弹簧构件571、571及第3板状弹簧构件573~573中的、位于上方的弹簧构件上分别设有压电元件581、581、583、583,通过利用电压控制该压电元件,能够在各方向上起振。
在将使用该振动装置502的物品移动装置501构成为第1实施方式、第4实施方式那样的物品输送装置的情况下,能够将如图33所示载置在载置面563a上的物品9在X的正方向或者反方向的任意的方向上进一步改变速度地进行输送。此外,在构成为第2实施方式、第5实施方式那样的物品区分装置时,在物品9是摩擦系数不同的物品9a、9b的情况下,也能够通过使一个物品向X的正方向移动并使另一个物品向反方向移动而将两者区分开。
在进行这样的动作的情况下,成为上述那样的重心位置的关系,因此,能够使底座504的姿态稳定化而使可动台506高精度地产生振动。此外,通过将配重573f、573f安装在可动台506上而使其重心位置妥当化,也能够抑制可动台506的摆动现象,精度进一步上升。并且,通过在底座504上设置周壁部542,能够谋求保护驱动部525,并且能够增大底座504的重量而减小由相对于起振力的反作用力引起的底座504的动作,从而进一步提高上述效果。
像以上那样,本实施方式的振动装置502包括借助防振弹簧322~322支承在接地面上的底座521、弹性支承在该底座521上的可动台506、用于使该可动台506在水平方向上振动的第1压电元件581~581、以及用于使上述可动台506在垂直方向上振动的第3压电元件583~583,其中,在上述底座521和上述可动台506之间包括中间台551、551,并且包括将上述底座521、中间台551及上述可动台506依次在水平方向和垂直方向上弹性连接的多个第1板状弹簧构件571、571及多个第3板状弹簧构件573~573,构成为在将装置整体设想为以第1板状弹簧构件571、571为交界的两个质量体时,这些质量体的各重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同。
由于这样构成,因此,能够在水平方向和垂直方向上起振而使可动台506产生椭圆振动轨迹,并且,即使设为在底座504的下方设置防振弹簧322~322的结构,也能够在水平方向上产生起振力之后抑制产生转动力矩而使底座504的姿态稳定,使可动台506正确地产生振动。此外,在不向设置面传播振动的情况下,也能够抑制向周边传递振动、产生噪音而谋求改善作业环境。
<第7实施方式>
如图35所示,第7实施方式构成为与第1~第6实施方式的情况不同的振动装置602。对与第1~第6实施方式的情况相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
与第6实施方式的情况同样,该振动装置602通过对可动台606施加X方向和Z方向上的起振力,能够在XZ平面内产生任意的椭圆振动轨迹,与第6实施方式的振动装置502(参照图31)的情况相比,其构成为在高度方向(Z方向)上较大,在机宽度方向(Y方向)上较小。在该振动装置602中,也与第6实施方式的情况同样,通过增加与第1实施方式和第4实施方式同样的控制系统部3(参照图1和图22),能够将包括该控制系统部3的物品移动装置601构成为用于在X的正反方向上输送物品的物品输送装置,通过增加第2实施方式和第5实施方式同样的控制系统部103(参照图15和图30),能够将包括该控制系统部103的物品移动装置601构成为用于在X的正反方向上区分物品的物品区分装置。
如图35和图37所示,本实施方式的振动装置602在沿着X方向延伸的形成为矩形板状的固定台621的上部借助防振弹簧322~322弹性支承有底座604。在底座604上,像后述那样可动台606在X方向和Z方向上弹性支承,并且周壁部642以覆盖这些支承部的方式沿着底座604的外周缘设置。周壁部642利用由四个块构成的下部锤642a~642b构成为矩形形状的框体。
在可动台606的上部设有沿着X方向延伸的载置台663,构成为该载置台663的上表面能够作为载置面663a载置物品9。而且,隔着载置面663a地在Y的正反方向上分别设有台阶部663b、663b,限制载置在载置面663a上的物品9沿Y方向移动。
图36表示自图35的状态卸下载置台663和周壁部642的一部分后的状态。
以可动台606为中心的弹性支承部件和起振部件的基本结构与图32中示出的第6实施方式的振动装置502大致相同,用于将可动台506侧在X方向上弹性支承在底座504上的第1板状弹簧构件571、571的安装方向和中间台551、551的结构不同。
使用图36简单地说明,首先,在底座604上,将一对第1板状弹簧构件671、671在X方向上分开且平行地配置,并以沿Z方向立起的方式安装。而且,在这些第1板状弹簧构件671、671的上部连接构成中间台651的一部分的两个块651a、651a。这样,这些块651a、651a在X方向上弹性支承在底座604上。
并且,在这些块651a、651a之间的整个范围内设置将法线方向朝向Z方向并上下相对地配置的一对第3板状弹簧构件671、671,通过将可动台座661支承在这些第3板状弹簧构件671、671上而将其在Z方向上弹性支承。在一对第3板状弹簧构件671、671的各端部之间设有块651b、651b,能够保持第3板状弹簧构件671、671之间的平行。此外,为了能够保持这些构件的位置关系,作为加强构件设有一对板651c、651c,设为被这些板651c、651c夹持的结构。上述块651a、651a、块651b、651b及板651c、651c构成作为刚性体的一个中间台651,保持大致恒定的形状。
在此,图38表示图37中的A-A剖视向视图。根据该图可知,第3板状弹簧构件673、673隔着弹簧间块673d地在上下平行地配置,并且,在该弹簧间块673d的上部隔着第3板状弹簧构件673地设有可动台座661,在该弹簧间块673d的下部隔着第3板状弹簧构件673地设有弹簧座673e。
可动台座661通过在其上部设置载置台663,从而与该载置台663一体化而构成可动台606。
此外,在弹簧座673e上设有配重673f,构成为取得与可动台606的平衡,借助第3板状弹簧构件673、673弹性连接的可动台606侧整体的重心位置与第3板状弹簧构件673、673之间的中心位置在水平方向和垂直方向上成为大致相同的关系。
并且,以第1板状弹簧构件671、671为交界的质量之间的重心位置的关系和以第3板状弹簧构件673、673为交界的质量之间的重心位置的关系也与第6实施方式同样地构成。与第6实施方式的不同点可以说仅是第3板状弹簧构件673、673之间的中心和第1板状弹簧构件671、671之间的中心在Z方向上稍稍错开而构成。
即使在像上述那样构成的情况下,与第6实施方式的情况同样,也能够使可动台606在X、Z方向上产生振动,通过增加控制系统部而构成为物品移动装置601,能够对物品进行输送和区分。
该实施方式的振动装置602通过成为与第6实施方式的情况同样的重心位置关系,能够使正在动作的底座604的姿态稳定化而使可动台606高精度地产生振动。此外,通过将配重673f安装在可动台606上而使其重心位置妥当化,也能够抑制摆动现象,动作精度进一步上升。并且,通过在底座604上设置周壁部642,能够谋求保护驱动部625,并且能够增大底座604的重量而减小由相对于起振力的反作用力引起的底座604的动作,从而进一步提高上述效果。
另外,各部的具体结构并不仅限定于上述第1~第7实施方式。
例如,在第1实施方式中,构成为对各方向上的起振部件81~83分别向X、Y、Z的互相正交的方向施加起振力,但主要能够在可动台6中生成·改变三维合成的振动轨迹,就也不必一定使它们正交,只要仅使各个方向交叉即可。此外,各起振部件81~83严密地讲也不必设定在垂直、水平方向上,也可以是使底座4倾斜、将该底座4垂直设置等的各种利用形态。更具体地讲,在将起振部件倾斜地设置的情况下,也能够利用一个起振部件产生包含水平和垂直方向的多个方向上的成分的起振力。这些方面在其他的第2~第7实施方式中也是同样的。
此外,在第1实施方式中,设为在表背面中的任一个面设有粘贴在第1~第3板状弹簧构件71~73上的第1~第3压电元件81~83的单层型,但也可以设为同时设置在两个面的双层型,构成为进一步增加起振力。这些方面在其他的第2~第7实施方式中也是同样的,可以以单层型、双层型中的任一种方式构成。
此外,在第1实施方式中,像图4中所述的那样,第1~第3压电元件81~83粘贴在第1~第3板状弹簧构件71~73各自的外侧半部分,但也可以设为将该第1~第3压电元件81~83粘贴在内侧半部分的结构,也可以构成为分别设置在外侧半部分和内侧半部分。此外,各压电元件81~83粘贴在板状弹簧构件71~73各自的外侧半部分,但也可以设为将该压电元件81~83反过来粘贴在内侧半部分的结构,也可以构成为分别设置在外侧半部分和内侧半部分。这些方面在其他的第2~第7实施方式中也可以说是同样的。
并且,在第1实施方式中,设为分别在端部支承第1~第3板状弹簧构件71~73、且在中央支承其他构件的结构,但也可以在中央附近分割而分别构成为两个板状弹簧构件。这个方面在其他的第2~第7实施方式同样也可以说是同样的。
此外,在第1实施方式中,是将用于进行弹性支承的第1~第3板状弹簧构件71~73、及作为进行各方向上的起振的第1~第3起振部件81~83的压电元件一体化而构成的,但在紧凑化的要求较小的情况下,也可以使用电磁体作为起振部件,并独立于板状弹簧构件71~73而构成。这个方面在其他的第2~第7实施方式中也是同样的,可以设为采用电磁体的结构。
此外,在上述实施方式中,设为了以Z方向上的周期性的起振力的相位为基准地调整X方向上的周期性的起振力和Y方向上的周期性的起振力的相位这样的控制电路,但只要能够将Z方向上的周期性的起振力与X方向和Y方向上的各周期性的起振力之间的相位差成为预定的值,就也可以构成为改变方向上的周期性的起振力的相位。
作为在第4实施方式中表示的防振弹簧322,只要相对于板状弹簧构件371~373具有足够低的弹簧常数,就也可以是由金属弹簧构成的构件,也可以是由橡胶等弹性体构成的构件,可以较佳地使用。这个方面在其他的第5~第7实施方式中也是同样的。
其他的结构能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
产业上的可利用性
采用以上详细说明的第1发明,能够提供振动装置、使用该振动装置的控制性优异的物品输送装置及物品区分装置,上述振动装置的结构简单,能够有效地弹性支承可动台,且距输送面的高度较小,能够抑制可动台的纵摇或横摇。此外,采用第2发明,提供振动装置、使用该振动装置的控制性优异的物品输送装置及物品区分装置,上述振动装置能够抑制对可动台作用起振力时产生的转动力矩,因此,即使是借助防振弹簧支承底座的形态,也能够使底座的姿态稳定,能够使支承在该底座上的可动台的振动更加稳定而提高动作精度,并且,能够抑制向设置面传播振动而防止噪音、振动等,从而改善作业环境。
附图标记说明
1、物品输送装置(物品移动装置);2、振动装置;3、控制系统部;4、底座;6、可动台;9、9a、9b、物品;31、振动控制部件;32、振动切换部件;33、输送路径确定部件;34、振荡机;35、控制电压放大器;42、罩;51、第1中间台;52、第2中间台;61、可动台座;62、可动板;63、输送台;71、第1板状弹簧构件(第1水平弹性支承部件);72、第2板状弹簧构件(第2水平弹性支承部件);71、第3板状弹簧构件(垂直弹性支承部件);81、第1压电元件(第1水平起振部件);82、第2压电元件(第2水平起振部件);83、第3压电元件(垂直起振部件);101、物品区分装置(物品移动装置);132、相位差输入部;322、防振弹簧;373f、配重。

Claims (16)

1.一种振动装置,其特征在于,包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,
上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,
上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
2.一种振动装置,其特征在于,包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,
上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,
上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,
上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件中的至少任一者以分开预定距离的方式平行设有多个,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
3.一种振动装置,其特征在于,包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,
上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,
上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,
上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件以及上述垂直起振部件是贴设在上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件的至少单面上的压电元件,通过对这些压电元件施加正弦电压而产生周期性的伸长,使上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件振动,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
4.一种振动装置,其特征在于,其包括底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件,该第1水平弹性支承部件、第2水平弹性支承部件及垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
上述第1水平弹性支承部件由厚度方向与上述第1水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第1板状弹簧构件构成,
上述第2水平弹性支承部件由厚度方向与上述第2水平方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第2板状弹簧构件构成,
上述垂直弹性支承部件由厚度方向与上述垂直方向大致一致且长度方向配置成水平的朝向的第3板状弹簧构件构成,
上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件中的至少任一者分开预定距离地平行设有多个,
并且,上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件以及上述垂直起振部件是贴设在上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件的至少单面上的压电元件,通过对这些压电元件施加正弦电压而产生周期性的伸长,使上述第1板状弹簧构件、第2板状弹簧构件及第3板状弹簧构件振动,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的振动装置,其特征在于,
在上述底座和上述第1中间台中的至少任一者与上述第1板状弹簧构件之间、及上述第1中间台和上述第2中间台中的至少任一者与上述第2板状弹簧构件之间分别设有弹簧座,该弹簧座的位置构成为分别能够在上述第1板状弹簧构件及上述第2板状弹簧构件的长度方向上改变。
6.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置构成为在垂直方向和水平方向上大致相同,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
7.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、第2水平方向及垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置和各水平弹性支承部件的安装位置构成为在垂直方向上大致相同,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
8.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,并且,
上述多个垂直弹性支承部件设置为以上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置对于上述可动台上设有配重,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
9.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在第1水平方向上振动的第1水平起振部件、用于使上述可动台在与第1水平方向交叉的第2水平方向上振动的第2水平起振部件、以及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括第1中间台和第2中间台,并且上述振动装置具备多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件,该多个第1水平弹性支承部件、多个第2水平弹性支承部件及多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述第1中间台、上述第2中间台及上述可动台依次在上述第1水平方向、上述第2水平方向及上述垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述第1水平弹性支承部件和第2水平弹性支承部件为交界的第1质量体、第2质量体及第3质量体时,该第1质量体的重心位置、第2质量体的重心位置及第3质量体的重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置和上述第1水平弹性支承部件及第2水平弹性支承部件的安装位置在垂直方向上大致相同,并且,
上述多个垂直弹性支承部件设置为以上述第1质量体、第2质量体及第3质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重,
上述底座、上述第1水平起振部件、上述第2水平起振部件、上述垂直起振部件、上述第1水平弹性支承部件、上述第2水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述第1水平弹性支承部件支承上述第1中间台,利用连接于上述第1中间台的上述第2水平弹性支承部件支承上述第2中间台,利用连接于上述第2中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
10.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体的彼此重心位置构成为在垂直方向和水平方向上大致相同,
上述底座、上述水平起振部件、上述垂直起振部件、上述水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述水平弹性支承部件支承上述中间台,利用连接于上述中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
11.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体的彼此重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,各个上述质量体的重心位置和各个上述水平弹性支承部件的安装位置构成为在垂直方向上大致相同,
上述底座、上述水平起振部件、上述垂直起振部件、上述水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述水平弹性支承部件支承上述中间台,利用连接于上述中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
12.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体的彼此重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,并且,
上述多个垂直弹性支承部件设置为以各个上述质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重,
上述底座、上述水平起振部件、上述垂直起振部件、上述水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述水平弹性支承部件支承上述中间台,利用连接于上述中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
13.一种振动装置,其特征在于,包括借助防振弹簧支承在接地面上的底座、弹性支承在该底座上的可动台、用于使该可动台在水平方向上振动的水平起振部件、及用于使上述可动台在垂直方向上振动的垂直起振部件,
在上述底座和上述可动台之间包括中间台,并且上述振动装置具备多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件,该多个水平弹性支承部件和多个垂直弹性支承部件用于将上述底座、上述中间台及上述可动台依次在水平方向和垂直方向上弹性连接,
在将装置整体设想为以上述水平弹性支承部件为交界的两个质量体时,该两个质量体的彼此重心位置在垂直方向和水平方向上大致相同,而且,各个上述质量体的重心位置和各个上述水平弹性支承部件的安装位置在垂直方向上大致相同,并且,
上述多个垂直弹性支承部件设置为以各个上述质量体的重心位置为中心地相对于各起振方向对称,并且,在隔着该多个垂直弹性支承部件对称的位置于上述可动台上设有配重,
上述底座、上述水平起振部件、上述垂直起振部件、上述水平弹性支承部件和上述垂直弹性支承部件全部配置于上述可动台的下方,
利用上述水平弹性支承部件支承上述中间台,利用连接于上述中间台的上述垂直弹性支承部件支承上述可动台。
14.根据权利要求6~13中任一项所述的振动装置,其特征在于,
上述振动装置设有自上述底座的外周缘附近立起的周壁部,
上述周壁部以包围上述弹性支承部件和上述起振部件的方式构成,并且构成为用于调整上述底座的重心位置的重心调整构件。
15.一种物品输送装置,其用于利用可动台的振动输送载置在可动台上的物品,其特征在于,
包括:上述权利要求1~14中任一项所述的振动装置;振动控制部件,其用于控制该振动装置所具有的多个起振部件,以便使上述多个起振部件以相同的频率同时产生周期性的起振力且使该起振力具有相位差,使上述可动台产生三维的振动轨迹;以及振动切换部件,用于切换利用各个上述起振部件产生的周期性的起振力的振幅和相位差。
16.一种物品区分装置,其用于利用可动台的振动区分载置在可动台上的多个物品,其特征在于,
包括:上述权利要求1~14中任一项所述的振动装置;以及振动控制部件,其用于控制该振动装置所具有的多个起振部件,以便使上述多个起振部件以相同的频率同时产生周期性的起振力且使该起振力具有相位差,使上述可动台产生三维的振动轨迹,
以预定的基准摩擦系数为交界,根据各个物品所具有的摩擦系数相对于上述基准摩擦系数的大小关系设定利用上述水平起振部件产生的周期性的起振力和利用上述垂直起振部件产生的周期性的起振力的相位差,使得各物品向不同的方向移动,从而同时区分载置在上述可动台上的多个物品。
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