CN104555290B - 振动式输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的振动式输送装置能够得到稳定的输送状态，并且能够在使装置小型化的同时确保输送性能；该振动式输送装置(10)具备：由一对防振弹簧(13a、13b)支撑的基准质量体(11)、配置在基准质量体上方的上侧质量体(12A)、配置在基准质量体下方的下侧质量体(12B)、将基准质量体与上侧质量体弹性连接的上部振动弹簧(14a、14b)、将基准质量体与下侧质量体弹性连接的下部振动弹簧(15a、15b)、以及使基准质量体与上侧质量体之间、以及基准质量体与下侧质量体之间在输送方向上产生同相振动的同相激振机构(16a、16b)；上部振动弹簧具有上部振动用下侧突出部(16ad、16bd)和上部振动用上侧弹性部(17a、17b)，下部振动弹簧具有下部振动用上侧突出部(16au、16bu)和下部振动用下侧弹性部(18a、18b)。

Description

振动式输送装置

技术领域

本发明涉及振动式输送装置，尤其涉及适合于呈直线状输送部件的情况的输送装置的输送机构。

背景技术

通常，振动式输送装置构成为经由板簧将输送体弹性支撑在台座上，并且，利用电磁驱动体或压电驱动体等激振机构对该输送体进行激振，从而朝向输送朝向产生斜向上的振动，由此沿着形成于输送体上的输送路输送部件等输送物。近年来，由于微小电子器件作为输送物的情况变多，另外对于这种微小输送物的高速供给的需求越来越高，因此，大量需要利用压电驱动源进行激振，从而将微小输送物一边排列整齐一边高速输送的装置。

在欲满足这种高速输送的要求时，在振动式输送装置中会产生下述共同的问题点，即：由于输送体振动的反作用力被传递至设置面，从而有可能经由设置面对周围的其他装置类带来振动性影响，或者，因为用于使输送体振动的激振结构整体的俯仰动作等而使输送体朝向与原本的振动方向不同的方向振动，由此导致输送方向上的不同位置处的输送速度不同、或者输送物朝向输送方向以外的其他方向振动从而使输送姿态混乱。

为了解决上述问题点，针对现有的振动式输送装置提出了一种方法，在该方法中，经由防振弹簧来支撑振动系统，并且，在该振动系统内设置以与输送体相反的相位进行振动的反作用配重(惯性体)，通过该反作用配重的振动来抵消输送体振动的反作用力，从而减少传递至设置面上的振动能(例如下述专利文献1)。但是，在这种结构中，由于输送体与反作用配重的重心在上下方向上偏移，因此，装置整体随着输送体的振动而产生俯仰运动，由此导致输送效率降低，并且输送方向上的不同位置处的输送速度不同、或者输送姿态混乱。因此，通过减小输送体的重心与反作用配重的重心之间的偏差从而抑制上述俯仰的振动式输送装置已为众所知。

例如，已知有下述结构，即：在输送体上连接有配置在反作用配重下方的平衡块的结构(例如下述专利文献2)；将由防振弹簧支撑的压电式振动部与输送体连接并在压电式振动部与输送体之间配置砝码(counter weight)，并且配置为连接压电式振动部和输送体整体的重心位置与砝码的重心位置的直线与对输送物施加的振动的方向平行的结构(例如下述专利文献3)；将连接在输送体上的可动板弹性支撑在由防振弹簧支撑的固定架上方，在可动板的下方连接下部配重且在固定架的上方连接固定配重，由此使两者的重心位置靠近从而抑制产生转矩的结构(例如下述专利文献4)等。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本公报、特开平2-204210号

专利文献2：日本公报、特开平4-39206号

专利文献3：日本公报、特开2006-248727号

专利文献4：日本公报、特开2009-298498号

然而，在上述设有反作用配重的现有振动式输送装置中存在下述问题点，即：为了使输送体的重心与反作用配重的重心靠近或呈直线状排列而导致结构变复杂，因而导致装置大型化或制造成本增加，并且，由于必须极其精细地设定重心位置，因此，在输送物的类型或输送速度等状况会变化的制造现场难以获得充分效果。尤其是，即使重心位置仅存在些许偏差，当为了能够实现高速输送而提高驱动频率时，也会导致俯仰运动或上下运动等变得剧烈从而无法获得恰当的输送状态，因此难以实现高频化或高速输送。

另外，上述设有反作用配重且减小了输送体与反作用配重之间的重心偏差的现有振动式输送装置中存在下述共同缺点，即：因为设置反作用配重和减小重心偏差的结构而使装置内的质量体成为3层以上的多层结构，因而导致装置高度增大。在这种装置中，由于必须确保上述3层以上的质量体的多层结构、和用于连接各质量体之间的板簧的长度，因而装置整体高度必然会变大。但是，在电子器件等输送物的尺寸变小的情况下，配置在生产线的输送方向前后位置处的其它装置也小型化，因而要求输送装置也要小型化。但是，另一方面，为了抑制装置整体高度而考虑到缩短板簧的长度，但是，当缩短板簧的长度时，存在下述问题点，即：因为弹簧常数的关系而在输送路上得不到充分的振幅、或者不易调整振动数，从而无法得到充分的性能。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题点而完成的，其课题在于提供一种能够得到稳定的输送状态，并且能够在使装置小型化、尤其是抑制装置整体高度的同时确保输送性能的振动式输送装置。

鉴于上述实际情况，本发明的振动式输送装置10的特征在于，具备：一对防振弹簧13a、13b，其分别设置在输送方向的前后位置处，并且由具备朝向所述输送方向的板面的板簧构成；基准质量体11，其在所述输送方向的前后位置处由一对所述防振弹簧支撑；上侧质量体12A，其配置在所述基准质量体的上方；下侧质量体12B，其配置在所述基准质量体的下方；一对上部振动弹簧14a、14b，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述上侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；一对下部振动弹簧15a、15b，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述下侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；以及同相激振机构16a、16b，其向所述基准质量体与所述上侧质量体之间、以及所述基准质量体与所述下侧质量体之间施加激振力，以在所述输送方向上产生同相振动；并且，在所述上侧质量体和所述下侧质量体的至少一个上设有输送输送物W的输送路21；所述上部振动弹簧14a、14b具有上部振动用下侧突出部16ad、16bd和上部振动用上侧弹性部17a、17b，其中，所述上部振动用下侧突出部16ad、16bd连接在所述基准质量体上并朝向下方延伸，所述上部振动用上侧弹性部17a、17b在所述基准质量体的下方位置处与所述上部振动用下侧突出部连接，并且从所述基准质量体的下方位置朝向所述基准质量体的上方延伸并与所述上侧质量体连接；所述下部振动弹簧15a、15b具有下部振动用上侧突出部16au、16bu和下部振动用下侧弹性部18a、18b，其中，所述下部振动用上侧突出部16au、16bu连接在所述基准质量体上并朝向上方延伸，所述下部振动用下侧弹性部18a、18b在所述基准质量体的上方位置处与所述下部振动用上侧突出部连接，并且从所述基准质量体的上方位置朝向所述基准质量体的下方延伸并与所述下侧质量体连接。

根据本发明，上侧质量体和下侧质量体在输送方向的前后位置处经由振动弹簧分别弹性连接于在输送方向的前后位置处分别由防振弹簧支撑的基准质量体的上方和下方，并且由同相激振机构施加激振力，由此，上侧质量体与下侧质量体在从输送方向观察时同相振动，并且，基准质量体与上侧质量体和下侧质量体在从输送方向观察时反相振动。因此，能够减小基准质量体的重心位置与上侧质量体和下侧质量体的总体重心位置在上下方向上的偏差，因而能够提高基准质量体与上侧质量体和下侧质量体的输送方向的振动反作用力的消除作用。

另外，在振动时，上侧质量体对基准质量体施加的转矩的方向与下侧质量体对基准质量体施加的转矩的方向相反，因而基准质量体所受到的由振动产生的旋转方向的反作用力被相互抵消或减弱，从而能够抑制俯仰动作(旋转运动)。因此，经由防振弹簧传递至设置面的输送方向和上下方向的反作用力被减弱，从而能够抑制振动能经由防振弹簧漏向设置面。进而，通过抑制俯仰动作，即使高频化也不易使振动紊乱，而且输送物的姿态也稳定，因此，能够实现高速输送，并且也能够提高沿着输送路的输送速度或输送姿态等输送状态的均匀性。

在本发明中，如上所述，将基准质量体和上侧质量体弹性连接的上部振动弹簧，具有从基准质量体朝向下方延伸的上部振动用下侧突出部、与从基准质量体的下方位置朝向上方延伸的上部振动用上侧弹性部相连接的结构，将基准质量体和下侧质量体弹性连接的下部振动弹簧，具有从基准质量体朝向上方延伸的下部振动用上侧突出部、与从基准质量体的上方位置朝向下方延伸的下部振动用下侧弹性部相连接的结构。由此，能够将上部振动弹簧构成为其长度大于基准质量体与上侧质量体之间的间隔，并且能够将下部振动弹簧构成为其长度大于基准质量体与下侧质量体之间的间隔，因此，能够在抑制装置整体高度的同时减少上部振动弹簧和下部振动弹簧的限制，从而能够确保充分的输送能力。

在本发明中，优选所述同相激振机构16a、16b具有上部振动用下侧压电驱动部16ad、16bd和下部振动用上侧压电驱动部16au、16bu，其中，上部振动用下侧压电驱动部16ad、16bd构成所述输送方向的前后位置至少一侧的所述上部振动用下侧突出部，下部振动用上侧压电驱动部16au、16bu构成所述输送方向的前后位置至少一侧的所述下部振动用上侧突出部。该情况下，优选输送方向的前后位置处的上部振动用下侧突出部均由压电驱动部构成，另外，优选输送方向的前后位置处的下部振动用上侧突出部均由压电驱动部构成。

在本发明中，优选所述同相激振机构16a、16b具有板状的压电驱动体，其中，所述压电驱动体被构成为：在所述输送方向的前后位置的至少一侧，构成所述上部振动用下侧突出部的上部振动用下侧压电驱动部16ad、16bd与构成所述下部振动用上侧突出部的下部振动用上侧压电驱动部16au、16bu呈一体地构成，所述上部振动用下侧压电驱动部与所述下部振动用上侧压电驱动部之间的中央部被结合在所述基准质量体上，并且，作为整体，所述压电驱动体的朝向所述输送方向的板面呈一体地挠曲变形。

由此，通过将呈一体地构成的压电驱动体的中央部结合在基准质量体上，并且，由朝向基准质量体下方延伸的上部振动用下侧压电驱动部对上侧质量体进行激振，由朝向基准质量体上方延伸的下部振动用上侧压电驱动部对下侧质量体进行激振，从而能够容易且可靠地使上侧质量体和下侧质量体同相振动。另外，由于能够通过呈一体的压电驱动体对上侧质量体和下侧质量体进行激振，因而能够降低装置整体高度，从而能够使装置结构小型化。另外，优选在输送方向的前后位置的任意一侧，上述压电驱动体均由上部振动用下侧突出部和下部振动用上侧突出部构成，该情况下，输送方向的前后位置处的上述压电驱动体相互同相地被驱动。

该情况下，优选所述压电驱动体具有横跨所述上部振动用下侧压电驱动部与所述下部振动用上侧压电驱动部(从与所述基准质量体结合的位置朝向上下两侧延伸)的一体压电体。在本发明中，例如也可以构成为：弹性基板呈一体，并且由不同的压电驱动体构成基准质量体上方的上侧压电驱动部和基准质量体下方的下侧压电驱动部。但是，通过构成如上所述具有朝向基准质量体上下两侧延伸的一体压电体的压电驱动体，能够容易地简化结构、降低生产成本、以及使上下的振动状态均匀化等。

在本发明中，优选所述上部振动用上侧弹性部17a、17b和所述下部振动用下侧弹性部18a、18b，在所述输送方向的前后位置处分别被配置为在与所述输送方向垂直的宽度方向上邻接；所述上部振动用上侧弹性部17a、17b在所述输送方向的前后位置处，分别在所述宽度方向的一侧将所述上部振动用下侧突出部与所述上侧质量体连接；所述下部振动用下侧弹性部18a、18b在所述输送方向的前后位置处，分别在所述宽度方向的另一侧将所述下部振动用上侧突出部与所述下侧质量体连接。

由此，通过在输送方向的前后位置处分别将上部振动用上侧弹性部和下部振动用下侧弹性部配置为在宽度方向上邻接，从而能够减小上侧质量体和下侧质量体的弹性支撑位置在输送方向上的偏差，并且能够缩小装置结构在输送方向上的尺寸。另外，由于各个上部振动用上侧弹性部和下部振动用下侧弹性部在输送方向的前后位置处均被配置在宽度方向的一侧和另一侧中的同一侧，因此，能够防止对基准质量体与上侧质量体、或者基准质量体与下侧质量体之间的弹性支撑结构施加扭曲方向(twist direction)的力。

在本发明中，优选所述压电驱动体具有弹性基板和层压在该弹性基板上的压电体。另外，当下部振动用上侧压电驱动部和上部振动用下侧压电驱动部由一体的压电驱动体构成时，优选在该一体的压电驱动体的上下一体的弹性基板上，以横跨下部振动用上侧压电驱动部和上部振动用下侧压电驱动部的方式形成有上下一体的压电体。该情况下，优选所述上下一体的压电体具有相对于与所述基准质量体的结合位置而上下对称的结构。

在本发明中，优选所述压电驱动体与所述基准质量体的结合位置设置在宽度方向两侧，并且，压电体配置在所述结合位置之间。由此，由于压电驱动体与基准质量体在宽度方向两侧结合，并且压电体配置在该结合位置之间，因而能够相对于基准质量体而在宽度方向两侧确保均匀的结合刚性，从而能够容易地实现稳定的激振状态。

在本发明中，优选所述基准质量体由一对所述防振弹簧从下方支撑。虽然防振弹簧能够从任意方向支撑基准质量体，但是，在上述那样构成的情况下，与从上方悬挂基准质量体、或者从侧方支撑基准质量体时相比，能够减小装置整体的占地面积。另外，优选一对所述防振弹簧分别由板簧构成，并且，该板簧被配置为从所述基准质量体朝向设置面(基台)侧的连接方向(长度方向)和与所述输送方向垂直的垂直面平行的垂直状态。当上述防振弹簧由垂直状态的板簧构成时，能够减少基准质量体的上下方向的振动成分，因而能够使输送姿态稳定、或者减少振动朝向设置面的泄漏。

在本发明中，优选所述输送路设置在所述上侧质量体上。如上所述，输送路可以设置在上侧质量体和下侧质量体的至少任意一个上。但是，尤其将输送路设置在上侧质量体上，能够使运转时的装置或输送物的处理变得容易。

在本发明中，优选所述基准质量体的质量实质上等于或者大于所述上侧质量体与所述下侧质量体的质量之和。由于基准质量体与上侧质量体和下侧质量体呈相互消除输送方向(振动方向)的反作用力的关系，因此，通过使基准质量体的质量实质上等于上侧质量体与下侧质量体的质量之和，能够提高反作用力的消除效果。但是，由于基准质量体通过防振弹簧被支撑在设置面上且被限制，因此，通过使基准质量体的质量大于上述质量之和，能够抑制基准质量体的振幅，同时能够增大上侧质量体和下侧质量体的振幅，因而能够抑制流向设置面的振动能量，并且能够在上侧质量体或者下侧质量体上确保充分的输送力，从而能够实现更稳定的振动状态。

在本发明中，优选所述上侧质量体的质量与所述下侧质量体的质量实质上相等，所述基准质量体与所述上侧质量体之间的重心间隔及弹簧常数和所述基准质量体与所述下侧质量体之间的重心间隔及弹簧常数实质上相等。由此，由于上侧质量体和下侧质量体的惯性质量及弹性连接形态相对于基准质量体呈对称结构，因而能够抵消转矩从而进一步减少俯仰动作。

在本发明中，优选所述输送路呈直线状，所述输送方向为沿着直线的方向。本发明也能够适用于下述情况中，即：在具有将围绕规定轴线旋转的方向(轴线周围的切线方向)作为振动方向的旋转振子、和设置在该旋转振子上的螺旋状输送路的振动式输送装置中，通过旋转方向的振动而沿着螺旋状输送路输送输送物。但是，在沿着直线状输送路呈直线状输送输送物的情况下，如下述实施例中所示，能够简化装置结构，并且能够容易地提高输送速度或者使输送状态变稳定。

(发明效果)

根据本发明，能够取得下述出色的效果，即：能够提供一种可得到稳定的输送状态，并且能够在使装置小型化、尤其是抑制装置整体高度的同时确保输送性能的振动式输送装置。

附图说明

图1中的(a)是表示从输送朝向的前方正面侧斜向观察本发明实施方式涉及的振动式输送装置的整体结构时的状态的前视立体图，(b)是表示从与输送朝向相反的后方斜向观察本发明实施方式涉及的振动式输送装置的整体结构时的状态的后视立体图。

图2中的(a)是同一实施方式的右视图，(b)是左视图。

图3是同一实施方式的主要结构的分解立体图。

图4中的(a)是同一实施方式的压电驱动体的主视图，(b)是表示压电体不同的实施例的主视图。

图5是表示同一实施方式的上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧的形状及相互配置的主视图。

(符号说明)

10 振动式输送装置 11 基准质量体

11a、11b 连接部 12A 上侧质量体

12B 下侧质量体 13a、13b 防振弹簧

14a、14b 上部振动弹簧 15a、15b 下部振动弹簧

16a、16b 压电驱动体

16au、16bu 上侧压电驱动部(下部振动用上侧突出部)

16ad、16bd 下侧压电驱动部(上部振动用下侧突出部)

16S 弹性基板 16P 压电体

16as、16bs 侧部连接边缘

17a、17b 上侧增幅弹簧(上部振动用上侧弹性部)

18a、18b 下侧增幅弹簧(下部振动用下侧弹性部)

19 基台 θ 振动角(倾斜角)

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1～图3分别是表示本实施方式的整体结构的立体图、侧视图以及分解立体图。另外，图4是压电驱动体的主视图，图5是表示与上侧质量体和下侧质量体连接的上下增幅弹簧的主视图。

本实施方式的振动式输送装置10具有基准质量体11、配置在该基准质量体11上方的上侧质量体12A、以及配置在基准质量体11下方的下侧质量体12B。基准质量体11在沿输送朝向F(参照图2)的输送方向的前后位置处分别由板状的防振弹簧13a和13b从下方支撑，其中，该板状的防振弹簧13a、13b分别具有朝向输送方向的板面。这些防振弹簧13a、13b的下端固定在基台19上，该基台19被配置在设置面上。

在此，输送方向的前后位置是指沿输送方向相互分离的两个位置，即，前方位置是指输送朝向F侧(输送方向的一侧)的位置，后方位置是指输送朝向F相反侧(输送方向的另一侧)的位置。另外，在本说明书中，所谓的“输送方向”是指在形成于输送体20上的输送路21中输送电子器件等输送物W的方向，所谓的“输送朝向F”是指上述输送方向中的上述输送物前进的方向，其中，输送体20固定在振动式输送装置10的上侧质量体12A上。

另外，基准质量体11与上侧质量体12A在输送方向的前后位置处分别通过上部振动弹簧14a和14b而被弹性连接，其中，上部振动弹簧14a、14b分别包含具有朝向输送方向的板面的板簧状结构。即，上侧质量体12A在输送方向的前后位置处分别由上部振动弹簧14a、14b从下方支撑。进而，基准质量体11与下侧质量体12B在输送方向的前后位置处分别通过下部振动弹簧15a和15b而被弹性连接，其中，下部振动弹簧15a、15b分别包含具有朝向输送方向的板面的板簧状结构。即，下侧质量体12B在输送方向的前后位置处分别由下部振动弹簧15a、15b从上方悬挂。

上述防振弹簧13a、13b、上部振动弹簧14a、14b以及下部振动弹簧15a、15b均具有整体被构成为板状的板簧结构，并且其板面正对方向的弹簧常数低，而长度方向(连接在其上下两侧的物体间的连接方向)的弹簧常数高。另外，在本实施方式中，上述防振弹簧13a、13b、上部振动弹簧14a、14b以及下部振动弹簧15a、15b的板簧结构分别被安装为各自的延伸(长度)方向与接近于垂直方向的倾斜方向T一致的姿态。因此，在图示例子中，各弹簧的垂直方向或者宽度方向的支撑刚性高，而输送方向的刚性低。

由此，基准质量体11、上侧质量体12A以及下侧质量体12B相互间的支撑结构稳定，从而容易保持相互间的位置关系，并且，容易产生用于对输送物W施加朝向输送朝向F侧推力的振动，同时抑制产生无助于上述推力、或者妨碍上述输送的形态的无用振动。

在此，通过使防振弹簧13a、13b的宽度大于其他弹簧，从而提高其宽度方向的支撑刚性，并且，通过使防振弹簧13a、13b的长度大于其他弹簧，从而使其在输送方向上容易弹性变形。但是，上述各弹簧的弹性特性也可以通过材质或厚度进行调整。另外，在本说明书中，所谓的“宽度方向”是指与上述输送方向和垂直方向都垂直的方向。

在本实施方式中，基准质量体11具有配置在输送方向中央位置处的中央质量部11x、和设置在该中央质量部11x的输送方向上的前后位置处的连接部11a、11b。连接部11a、11b分别由一对突起部和间隔件、垫圈、螺栓等的连接部件构成，其中，该一对突起部从上述中央质量部11x的宽度方向两侧的两个位置朝向输送方向的前方或后方突出，间隔件、垫圈、螺栓等连接部件安装在比该突起部更靠输送方向的前方或后方的位置处。

中央质量部11x具有厚度朝向设置在输送方向的前后位置处的连接部11a、11b的上方和下方扩大的结构，并且配置在输送方向的中间位置处。在图示例子中，基准质量体11的重心位置配置在连接位于输送方向的前后位置处的连接部11a与11b的直线上。上述防振弹簧13a、13b以及压电驱动体16a、16b分别被结合(连接固定)在连接部11a、11b上。防振弹簧13a、13b分别连接在比压电驱动体16a、16b的连接位置更靠输送方向的前后外侧的位置处。

上述压电驱动体16a、16b通过下述侧部连接边缘16as、16bs被连接固定在上述连接部11a、11b上，其中，侧部连接边缘16as、16bs分别设置在压电驱动体16a、16b的上下方向中央且宽度方向的两侧的位置处。然后，通过该连接结构，使得压电驱动体16a、16b具有朝向基准质量体11上方延伸的部分即上侧压电驱动部16au、16bu、和朝向基准质量体11下方延伸的部分即下侧压电驱动部16ad、16bd。

如图4中的(a)所示，本实施方式的压电驱动体16a、16b具有被称为垫板(shimplate)的金属制成的弹性基板16S、和粘接固定(层压)在该弹性基板16S的表面和背面上的压电体(压电层)16P。在弹性基板16S上，在压电体16P的设置区域的上侧和下侧分别形成有上部连接边缘16su和下部连接边缘16sd，在压电体16P的设置区域的左右两侧分别形成有上述侧部连接边缘16as、16bs。在图示例子中，上部连接边缘16su、下部连接边缘16sd以及侧部连接边缘16as、16bs分别具有朝向上述压电体16P的设置区域的左右两侧突出的形状。

另外，在上部连接边缘16su、下部连接边缘16sd以及侧部连接边缘16as、16bs上分别形成有连接结构(图示例子中为连接用的贯通孔)。在此，该连接结构可以是螺纹孔、凸台、切口等，并不特别限定于图示例子。下部连接边缘16sd具有从上述压电体16P的设置区域的下方朝向宽度方向的一侧突出的部分，并且在该部分上设有上述连接结构(2个贯通孔)。另外，上部连接边缘16su具有从上述压电体16P的设置区域的上方朝向宽度方向的另一侧突出的部分，并且在该部分上设有上述连接结构(2个贯通孔)。

此时，压电体16P在弹性基板16S上配置于左右侧部连接结构16as、16bs之间且宽度方向的中间位置处。像这样，由于压电驱动体16a、16b与基准质量体11的结合位置设置在避开压电体16P的宽度方向两侧，因而不易对压电驱动体16a、16b的挠曲变形动作造成影响，并且，通过在左右两侧可靠地结合在基准质量体11上，从而能够将压电驱动体16a、16b牢固地固定在基准质量体11上，因而能够可靠地对于以基准质量体11为基准而位于上下两侧的上侧质量体12A和下侧质量体12B施加激振力。

进而，在本实施方式的压电驱动体16a、16b中，由于压电体16P以横跨上侧压电驱动部16au、16bu与下侧压电驱动部16ad、16bd的方式呈一体地构成，因此，如下所述，上侧压电驱动部16au、16bu与下侧压电驱动部16ad、16bd均匀且呈一体地挠曲变形，从而能够以同相且均等的动作形态可靠地驱动上侧质量体12A和下侧质量体12B。

上述压电驱动体16a、16b被构成为：当对压电体16P的表面与背面之间施加电压时，通过电压而使压电体16P变形，由此使弹性基板16S在长度方向上挠曲。而且，通过施加规定频率的交变电压，压电驱动体16a、16b交替朝向相反方向挠曲变形从而产生振动，该振动经由下述上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b，以基准质量体11为基准使上侧质量体12A和下侧质量体12B产生大致与输送方向一致的振动。

在此，安装在输送方向的前后位置处的压电驱动体16a、16b均呈同相地朝向输送方向挠曲变形，并且，各自的上侧压电驱动部16au、16bu与下侧压电驱动部16ad、16bd也呈同相地朝向输送方向变形，因此，上侧质量体12A与下侧质量体12B相对于基准质量体11也呈同相地沿输送方向振动。此时，基准质量体11以与上侧质量体12A和下侧质量体12B相反的相位振动，以消除因上侧质量体12A和下侧质量体12B振动而产生的反作用力。

另外，在图示例子中，压电驱动体16a、16b具有在弹性基板16S的两面上配置有压电体16P的双压电晶片结构，但是，也可以是仅在弹性基板16S的一面上配置有压电体而形成的单压电晶片结构，能够使用其他众所周知的各种压电驱动体。另外，压电驱动体16a、16b具有以上述中央部(具体为宽度方向两侧的侧部连接边缘16as、16bs之间的连接线)为对称轴而在长度方向(上下方向)上对称的结构，而且在宽度方向(左右方向)上也呈对称结构。由此，能够可靠地对上侧质量体12A和下侧质量体12B两者施加均等且同相的激振力。

压电驱动体16a、16b的上部连接边缘16su与图5所示的下侧增幅弹簧18a、18b的上部连接边缘18au、18bu连接，下侧增幅弹簧18a、18b从基准质量体11的上方位置(基准质量体11的重心位置上方的位置)朝向下方延伸至下侧质量体12B的高度位置处。另外，下侧增幅弹簧18a、18b的下部连接边缘18ad、18bd分别在输送方向的前后位置处被连接固定在下侧质量体12B上。通过这样构成，由上侧压电驱动部16au、16bu与下侧增幅弹簧18a、18b的串联连接结构构成上述下部振动弹簧15a、15b。在此，上侧压电驱动部16au、16bu相当于上述下部振动用上侧突出部和上述下部振动用上侧压电驱动部。另外，下侧增幅弹簧18a、18b相当于上述下部振动用下侧弹性部。

压电驱动体16a、16b的下部连接边缘16sd与图5所示的上侧增幅弹簧17a、17b的下部连接边缘17ad、17bd连接，上侧增幅弹簧17a、17b从基准质量体11的下方位置(基准质量体11的重心位置下方的位置)朝向上方延伸至上侧质量体12A的高度位置处。上侧增幅弹簧17a、17b的上部连接边缘17au、17bu分别在输送方向的前后位置处被连接固定在上侧质量体12A上。通过这样构成，由下侧压电驱动部16ad、16bd与上侧增幅弹簧17a、17b的串联连接结构构成上述上部振动弹簧14a、14b。在此，下侧压电驱动部16ad、16bd相当于上述上部振动用下侧突出部和上述上部振动用下侧压电驱动部。另外，上侧增幅弹簧17a、17b相当于上述上部振动用上侧弹性部。

如图5所示，上侧增幅弹簧17a、17b被形成为从下部连接边缘17ad、17bd朝向上方延伸至上部连接边缘17au、17bu的板状。上侧增幅弹簧17a、17b在偏向宽度方向一侧的位置处设有从下部连接边缘17ad、17bd朝向上方延伸的带状部分，并且，在该带状部分的上下方向中间位置的外缘上，形成有用于避开基准质量体11的连接部11a、11b的凹部17as、17bs。另外，上部连接边缘17au、17bu被构成为：从上述带状部分的上端朝向宽度方向的另一侧突出，从而使其在振动式输送装置10的宽度方向中心位置两侧的范围大致相同。

另外，下侧增幅弹簧18a、18b被形成为从上部连接边缘18au、18bu朝向下方延伸至下部连接边缘18ad、18bd的板状。下侧增幅弹簧18a、18b在偏向宽度方向另一侧的位置处设有从上部连接边缘18au、18bu朝向下方延伸的带状部分，并且，在该带状部分的上下方向中间位置的外缘上，形成有用于避开基准质量体11的连接部11a、11b的凹部18as、18bs。另外，下部连接边缘18ad、18bd被构成为：从上述带状部分的下端朝向宽度方向的一侧突出，从而使其在振动式输送装置10的宽度方向中心位置两侧的范围大致相同。

上侧增幅弹簧17a、17b和下侧增幅弹簧18a、18b分别具有与宽度方向平行的板面，并且，上侧增幅弹簧17a与下侧增幅弹簧18a、以及上侧增幅弹簧17b与下侧增幅弹簧18b分别以在宽度方向上分离的方式配置在输送方向的相同位置处。更加详细而言，如图5所示，上侧增幅弹簧17a的上述带状部分与上侧增幅弹簧17b的上述带状部分、以及下侧增幅弹簧18a的上述带状部分与下侧增幅弹簧18b的上述带状部分分别以相互分离的方式配置在宽度方向的一侧和另一侧，并且配置在从宽度方向观察时重叠的位置处。

另外，上部连接边缘17au、17bu配置在上部连接边缘18au、18bu的上方且相互分离，并且，上部连接边缘17au与上部连接边缘18au、以及上部连接边缘17bu与上部连接边缘18bu分别配置在从上下方向观察时相互重叠的位置处。进而，下部连接边缘18ad、18bd配置在下部连接边缘17ad、17bd的下方且相互分离，并且，下部连接边缘18ad与下部连接边缘17ad、以及下部连接边缘18bd与下部连接边缘17bd分别配置在从上下方向观察时相互重叠的位置处。

如图2所示，位于输送方向的前方位置处的压电驱动体16a配置在上侧增幅弹簧17a和下侧增幅弹簧18a的前方。另外，位于输送方向的后方位置处的压电驱动体16b也配置在上侧增幅弹簧17b和下侧增幅弹簧18b的前方。在此，关于压电驱动体16a、16b与上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b之间在输送方向上的前后位置关系，无论是压电驱动体16a、16b在前，还是上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b在前都可以。另外，上述输送方向上的前后位置关系在输送方向的前方位置与后方位置处也可以是相反的。但是，从使得在输送方向的前后位置处对上侧质量体12A和下侧质量体12B施加的振动的方向一致，从而使输送体20上的输送路21的输送方向上的输送力变均匀的方面出发，优选如图所示那样使输送方向上的前后位置关系在输送方向的前方位置与后方位置处相同。

防振弹簧13a安装在上述连接部11a上的、相比压电驱动体16a的安装位置更靠输送方向前方的位置处，防振弹簧13b安装在上述连接部11b上的、相比压电驱动体16b的安装位置更靠输送方向后方的位置处。通过如此将防振弹簧13a、13b配置在相比上部振动弹簧14a、14b及下部振动弹簧15a、15b更靠输送方向的前后位置外侧的位置处，从而提高了主要振动系统整体的稳定性。

在连接部11a、11b上，在压电驱动体16a、16b与防振弹簧13a、13b之间配置有间隔件，通过该间隔件而设定压电驱动体16a、16b与防振弹簧13a、13b之间的间隔。该间隔虽然有助于上述稳定性，但是，当该间隔过大时，会因为连接部11a、11b的刚性不足而产生俯仰(pitching)运动、或使装置整体的输送方向上的尺寸变大。因此，优选设定为结构上所需最小限度的间隔。在防振弹簧13a、13b上形成有开口部(图示圆孔)，从而能够从外侧进行下侧增幅弹簧18a、18b与下侧质量体12B之间的连接作业、或者避免防振弹簧13a、13b和连接下侧增幅弹簧18a、18b与下侧质量体12B之间的部件发生干扰。

如图3所示，在本实施方式中，防振弹簧13a、13b的下端分别被连接固定在形成于基台19的输送方向前后位置处的一对突出部19a、19b的前侧面和后侧面上。另外，在基台19的两个侧面上安装有盖板10s、10s。这些盖板10s分别从其在基台19上的安装位置朝向上方延伸并到达上侧质量体12A的侧方位置处。

在本实施方式中，如图2所示，输送体20设置在上侧质量体12A上。在输送体20上形成有沿着上述输送朝向F呈直线状延伸的输送路21。另外，输送体20也可以设置在下侧质量体12B上，但是，从输送物W的处理或输送状态的调整方面出发，一般优选设置在上侧质量体12A上。该情况下，在振动式输送装置10的振动系统中，上侧质量体12A作为具有包含上述输送体20在内的质量的惯性体而发挥作用。

在该振动式输送装置10中，通过上述连接部11a、11b等各部分的连接结构，将压电驱动体16a、16b、上侧增幅弹簧17a、17b、下侧增幅弹簧18a、18b以及防振弹簧13a、13b朝向输送朝向F安装为其板面朝向图2所示的倾斜方向S的姿态、即具有与图示倾斜方向T平行的板面的姿态。此时，上侧质量体12A和输送体20沿着与上述倾斜方向T垂直的上述倾斜方向S振动，该振动角θ被设定为能够对输送体20的输送路21上的输送物W施加朝向输送朝向F的推力的角度。

具有以上所说明结构的本实施方式的振动式输送装置10如下那样进行动作。当通过未图示的控制驱动单元使压电驱动体16a、16b工作时，压电驱动体16a、16b朝向输送方向前后相互同相地挠曲变形，从而产生振动。该振动沿着下部振动弹簧15a、15b、即从上侧压电驱动部16au、16bu经由下侧增幅弹簧18a、18b传递至下侧质量体12B，并且沿着上部振动弹簧14a、14b、即从下侧压电驱动部16ad、16bd经由上侧增幅弹簧17a、17b传递至上侧质量体12A。

此时，下侧压电驱动部16ad、16bd的下端以压电驱动体16a、16b的中央部为中心呈大致圆弧状地振动。而且，朝向上方延伸的上侧增幅弹簧17a、17b沿着上述倾斜方向S呈大致直线状(曲率半径大于上述圆弧状的圆弧状)地振动。另一方面，上侧压电驱动部16au、16bu的上端以压电驱动体16a、16b的中央部为中心呈大致圆弧状地振动。而且，朝向下方延伸的下侧增幅弹簧18a、18b沿着上述倾斜方向S呈大致直线状(曲率半径大于上述圆弧状的圆弧状)地振动。

通过上述动作，使得基准质量体11与上侧质量体12A和下侧质量体12B沿输送方向以相反的相位振动。此时，通过将上侧质量体12A和下侧质量体12B配置在基准质量体11的上下两侧，容易减小基准质量体11的重心位置与上侧质量体12A和下侧质量体12B的总体重心位置之间的偏差。在此，优选将整体设计为基准质量体11的重心位置与上侧质量体12A和下侧质量体11b的总体重心位置在静止状态下一致。

另外，由于上侧质量体12A和下侧质量体12B朝向输送方向前后相互同相地振动，因此，从基准质量体11来看，上部振动弹簧14a、14b所施加的反作用力和下部振动弹簧15a、15b所施加的反作用力抵消或减弱，由此减少在基准质量体11上所产生的转矩(moment)，从而能够抑制振动系统整体的俯仰运动。在此，优选上侧质量体12A的质量(图示例子中包括输送体20的质量)与下侧质量体12B的质量相同。但是，实际上并非必须使上侧质量体12A的质量(图示例子中包括输送体20的质量)与下侧质量体12B的质量完全相同。这是因为：由于上侧质量体12A是由朝向下方延伸的上侧增幅弹簧17a、17b以从下方抬起的状态支撑，而下侧质量体12B是由朝向上方延伸的上侧增幅弹簧18a、18b以从上方悬挂的状态支撑，因而认为支撑状态的不同会对最佳的质量关系造成影响，并且也会受到实际装置结构中的可占有空间或者重心位置的关系、有无安装输送体20等情况的影响。另外，一般来说，考虑到振动的稳定性、基准质量体11经由防振弹簧13a、13b被支撑在基台19上的结构等，优选基准质量体11的质量大于上侧质量体12A与下侧质量体12B的总质量。

在以上所说明的实施方式中，使用上侧压电驱动部与下侧压电驱动部呈一体地构成的压电驱动体16a、16b。但是，压电驱动体的结构也可以是下述结构，即：上侧压电驱动部和下侧压电驱动部由不同的压电驱动体构成，并且该不同的压电驱动体分别被结合在基准质量体11上。另外，在本实施方式中，弹性基板16S上的压电体16P的、形成于上侧压电驱动部中的部分与形成于下侧压电驱动部中的部分呈一体地构成，但是，也可以构成为：如图4中的(b)所示的压电驱动体16a′、16b′那样，形成于上侧压电驱动部16au′、16bu′中的压电体16Pu、和形成于下侧压电驱动部16ad′、16bd′中的压电体16Pd以相互分离的方式分开设置在弹性基板16S′上。

在本实施方式的振动系统中，从输送方向来看，基准质量体11的振动相位与上侧质量体12A和下侧质量体12B的振动相位相反(相位差为180度)。因此，在以基台19为基准考虑时，通过基准质量体11的振动产生的输送方向的反作用力、与通过上侧质量体12A和下侧质量体12B的振动产生的总的反作用力呈相互消除的关系(抵消或减弱的关系)。由此，能够减少经由防振弹簧13a、13b传向基台19侧的输送方向的振动。

另一方面，在以基准质量体11为基准考虑时，上侧质量体12A所施加的反作用力与下侧质量体12B所施加的反作用力，虽然在从输送方向来看时方向均相同，但是，由于相互同相地振动的上侧质量体12A的转矩与下侧质量体12B的转矩的方向相反，因而呈相互消除的关系(抵消或减弱的关系)。因此，基准质量体11所受到的旋转方向的反作用力减少，从而不易产生俯仰动作，并且，经由防振弹簧13a、13b传向基台19侧的上下方向的振动也被减少。另外，通过这样还可以使沿输送路21的长度方向的输送物W的输送速度或输送姿态等输送状态变稳定。

在本发明中，通过设置以使上侧质量体12A和下侧质量体12B相对于基准质量体11呈同相振动的方式施加激振力的同相激振机构、即压电驱动体16a、16b，从而使上侧质量体12A和下侧质量体12B实质上作为一个质量体进行动作，换言之，通过同相激振机构而将上侧质量体12A和下侧质量体12B限制成作为一个质量体进行动作。因此，构成具有经由防振弹簧13a、13b弹性连接在基台19上的一个质量体即基准质量体11、和经由振动弹簧14a、14b、15a、15b这四个弹簧弹性连接在基准质量体11上的另一个质量体(上侧质量体12A和下侧质量体12B)，并且实质上为双自由度(Two Degree Of Freedom)或双质点(Two-Mass)的受迫(衰减)振动系统。

在该振动系统中，具有高低两个的共振频率ω1和ω2，并且，两个质量体在该两个共振频率ω1和ω2之间的频带上相互反相地振动。

在具有该两个质量体11与质量体12A、12B的振动系统的反相模式中，两个质量体间的输送方向的反作用力在从输送方向来看时呈相互消除的关系，并且，在本实施方式中，如上所述，相对于一个质量体即基准质量体11，另一个质量体被分为上侧质量体12A和下侧质量体12B，并且分别弹性连接在基准质量体11的相反侧，因此，基准质量体11所受到的转矩也呈相互消除的关系。

以上的结构和作用效果是基于由基准质量体11、上侧质量体12A、下侧质量体12B、防振弹簧13a、13b、上部振动弹簧14a、14b以及下部振动弹簧15a、15b构成的本发明的基本结构而得到的。但是，在本实施方式中，除了上述结构之外，通过使上述同相激振机构(压电驱动体)分别设有上侧激振部(上侧压电驱动部)和下侧激振部(下侧压电驱动部)，并且直接且分开施加激振力，从而能够简化装置结构，并且也能够容易地调整例如用于应对输送物或输送路的变动(variation)等的激振侧的频率或振幅等。尤其是，在本实施形式中，由于设置有包含在上部振动弹簧14a、14b中的下侧压电驱动部16ad、16bd、和包含在下部振动弹簧15a、15b中的上侧压电驱动部16au、16bu，并且通过压电驱动方式进行激振，因而无需与振动系统分开另外设置激振机构(下述电磁驱动体等)，从而能够进一步简化装置结构。

在本实施方式中，由于连接在上侧压电驱动部16au、16bu上的下侧增幅弹簧18a、18b从基准质量体11的上方位置朝向下方延伸并被连接在下侧质量体12B上，而连接在下侧压电驱动部16ad、16bd上的上侧增幅弹簧17a、17b从基准质量体11的下方位置朝向上方延伸并被连接在上侧质量体12A上，因此，能够在确保上部振动弹簧14a、14b及下部振动弹簧15a、15b的长度的同时降低装置整体高度。由此，能够实现即使降低振动式输送装置10的高度也不会牺牲输送性能这一显著效果。上述结构尤其在确保上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b的长度方面很有效，由此，即使压电驱动体16a、16b的振幅小，也可以将其充分放大后施加于输送体20上。

而且，在本实施方式中，朝向基准质量体11的上方延伸的上侧压电驱动部16au、16bu所产生的圆弧状的振动，经由相反朝向下方延伸的下侧增幅弹簧18a、18b传递至下侧质量体12B，而朝向基准质量体11的下方延伸的下侧压电驱动部16ad、16bd所产生的圆弧状的振动，经由相反朝向上方延伸的上侧增幅弹簧17a、17b传递至上侧质量体12A。由此，上侧质量体12A和下侧质量体12B的振动状态与现有技术相比更加呈直线状沿倾斜方向S进行振动。即，通过设置如上所述延伸方向中途折返的上部振动弹簧14a、14b和下部振动弹簧15a、15b，能够增大输送体20振动方向的圆弧状的曲率半径，由此能够以更加稳定的状态输送输送物W。另外，即使振幅变大，由于振动角θ的变动被抑制，因而也可以按设定的振动角θ正确地输送输送物W，由此，能够容易地调整输送速度或者输送速度在沿输送路21的方向上的均匀性。

另外，在本实施方式中，基于上述理由，能够提高上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b的设计自由度，因而振动频率的设定或控制变容易，并且振动频率的调整作业也变容易。另外，当将装置整体高度设定为与现有装置同样的高度时，由于与现有装置相比能够增加上侧增幅弹簧17a、17b及下侧增幅弹簧18a、18b的长度，因而能够增大输送体20的振幅，从而能够提高输送速度，并且也能够扩大输送速度的调整范围。

另外，本发明的振动式输送装置并不仅限于上述图示例子，毋庸置疑也可以在不脱离本发明主旨的范围内追加各种变更。例如，在上述实施方式中，上部振动弹簧14a、14b及下部振动弹簧15a、15b，以分别包含同相激振机构的形态，分别由下侧压电驱动部16ad、16bd和上侧增幅弹簧17a、17b、以及上侧压电驱动部16au、16bu和下侧增幅弹簧18a、18b构成。但是，也可以与之不同地形成为：通过利用电磁力分别向基准质量体11与上侧质量体12A之间、和基准质量体11与下侧质量体12B之间施加激振力的电磁驱动体构成同相激振机构，并且利用独立的板簧分别构成上部振动弹簧(上部振动用下侧突出部和上部振动用上侧弹性部)和下部振动弹簧(下部振动用上侧突出部和下部振动用下侧弹性部)。进而，在上述实施方式中，上部振动弹簧14a、14b及下部振动弹簧15a、15b分别是将朝向下方延伸的部分与朝向上方延伸的部分加以连接而构成的，但是也可以由呈一体的U字状弹性体构成上述两个部分。

Claims (5)

1.一种振动式输送装置，其特征在于，具备：

一对防振弹簧，其分别设置在输送方向的前后位置处，并且由具备朝向所述输送方向的板面的板簧构成；

基准质量体，其在所述输送方向的前后位置处由一对所述防振弹簧支撑；

上侧质量体，其配置在所述基准质量体的上方；

下侧质量体，其配置在所述基准质量体的下方；

一对上部振动弹簧，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述上侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；

一对下部振动弹簧，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述下侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；以及

同相激振机构，其向所述基准质量体与所述上侧质量体之间、以及所述基准质量体与所述下侧质量体之间施加激振力，以在所述输送方向上产生同相振动；

在所述上侧质量体和所述下侧质量体的至少一个上设有输送输送物的输送路；

所述上部振动弹簧具有上部振动用下侧突出部和上部振动用上侧弹性部，其中，所述上部振动用下侧突出部连接在所述基准质量体上并朝向下方延伸，所述上部振动用上侧弹性部在所述基准质量体的下方位置处与所述上部振动用下侧突出部连接，并且从所述基准质量体的下方位置朝向所述基准质量体的上方延伸并与所述上侧质量体连接；

所述下部振动弹簧具有下部振动用上侧突出部和下部振动用下侧弹性部，其中，所述下部振动用上侧突出部连接在所述基准质量体上并朝向上方延伸，所述下部振动用下侧弹性部在所述基准质量体的上方位置处与所述下部振动用上侧突出部连接，并且从所述基准质量体的上方位置朝向所述基准质量体的下方延伸并与所述下侧质量体连接。

2.如权利要求1所述的振动式输送装置，其特征在于，

所述同相激振机构具有上部振动用下侧压电驱动部和下部振动用上侧压电驱动部，其中，所述上部振动用下侧压电驱动部构成所述输送方向的前后位置至少一侧的所述上部振动用下侧突出部，所述下部振动用上侧压电驱动部构成所述输送方向的前后位置至少一侧的所述下部振动用上侧突出部。

3.如权利要求2所述的振动式输送装置，其特征在于，

所述同相激振机构具有板状的压电驱动体，其中，所述压电驱动体被构成为：在所述输送方向的前后位置的至少一侧，构成所述上部振动用下侧突出部的上部振动用下侧压电驱动部与构成所述下部振动用上侧突出部的下部振动用上侧压电驱动部呈一体地构成，所述上部振动用下侧压电驱动部与所述下部振动用上侧压电驱动部之间的中央部被结合在所述基准质量体上，并且，作为整体，所述压电驱动体的朝向所述输送方向的板面呈一体地挠曲变形。

4.如权利要求1～3中任一项所述的振动式输送装置，其特征在于，

所述上部振动用上侧弹性部和所述下部振动用下侧弹性部，在所述输送方向的前后位置处分别被配置为在与所述输送方向垂直的宽度方向上邻接，

所述上部振动用上侧弹性部在所述输送方向的前后位置处，分别在所述宽度方向的一侧将所述上部振动用下侧突出部与所述上侧质量体连接，

所述下部振动用下侧弹性部在所述输送方向的前后位置处，分别在所述宽度方向的另一侧将所述下部振动用上侧突出部与所述下侧质量体连接。

5.如权利要求1～3中任一项所述的振动式输送装置，其特征在于，所述输送路设置在所述上侧质量体上。