JP2004091193A - 振動コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】加振機がより簡単な構造であり、メンテナンス性も良好となる振動コンベヤを提供する点にある。
【解決手段】被搬送物が搭載されるトラフと、板バネを介してトラフを所定方向にのみ往復振動自在に支持されるベースと、このベースを弾性具を介して支持する取付部材と、ベースに振動を付与する加振機７とを備えて成る振動コンベヤにおいて、加振機７を、回転軸１１に加振用ウェイトＷが上下に取付けられた一対のＲＶモータ９，９を設けるとともに、夫々のウェイトＷ，Ｗどうしを、それらの重心位置及び質量が、互いに前記所定方向にほぼ沿う線分Ｚに対して対称の位置関係となるように両回転軸１１，１１に装備して構成する。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動によって被搬送物を材料搬送面に対して斜め方向に振動搬送することが可能な振動コンベヤに関する。
係り、詳しくは、被搬送物が搭載されるトラフと、このトラフが振動機構を介して往復振動自在に支持されるベースと、このベースを弾性支持する固定支持部と、ベースに振動を付与する加振機とから成る振動コンベヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の振動コンベヤとしては、図１１乃至図１３に示すような特公昭５９−１５８５０号公報に開示されたものが知られている。即ち、トラフ１０１とベース１０４とから成る２質量系の基部励振振動コンベヤにおいて、一対のギヤ１１２ａ，１１２ｂ、ベルト１１６等から成るギヤ機構によって相反する方向に互いに同じ速度で駆動回転される一対の回転軸１０９ａ，１０９ｂ、及び両回転軸１０９ａ，１０９ｂに固定された不平衡重錘１１１ａ，１１１ｂを有する加振機と、トラフ１０１の取付板１０２とベース１０４とを相対的に振動可能に結合するゴムスプリング１３０，１３１と、ゴムスプリング取付板１３３とから成る弾性ユニット１０３を備えて構成されている。このような構成により、トラフ１０１の振動角を容易に変更でき、かつ、トラフ１０１の長手方における曲げ振動が殆ど生じないと言う効果を有している。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭５９−１５８５０号公報（第１図、第３図、第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による振動コンベヤの加振機は、ベースを構成する左右一対の縦板フレーム間に亘って上下一対の回転軸を支承し、夫々の回転軸にカウンタウェイトを固定するとともに、これら両回転軸を互いに反対方向に連動回転されるための互いに咬合する一対のギヤ機構ギヤ、及び一方の回転軸をベルト連動駆動するべくベースに固定された電動モータを備えて構成されていた。
【０００５】
つまり、ベースの構成部材がそのまま加振機としての構成部材を兼用する一体構造であり、かつ、一対の回転軸どうしがギヤ連動される構造でもあるため、各部材間には高い寸法精度が要求されるとともに、加振機としての組立と、ベースとしての組立とを切り離して行うことができない等、比較的複雑で加工精度も高度となるものであり、メンテナンス性も芳しいものではなかった。
【０００６】
一方、トラフは、そこから垂下される複数の脚部の下端部を、ベースに固定装備される円筒状の起振ゴムに嵌合することによって振動移動自在に支持されていたが、その振動移動量はゴムの弾性変形による範囲内であって、あまり大きく設定することができない点でも改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、加振機がより簡単に構成でき、メンテナンス性も良好となる振動コンベヤを提供する点にある。又、トラフの振動移動量を無理なく大きくすることが可能な支持構造を得ることも目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、振動コンベヤにおいて、被搬送物を搭載自在なトラフと、このトラフを所定方向にのみ往復振動自在にベースに支持する支持機構と、ベースを弾性支持する取付部材と、ベースに振動を付与する加振機とを有し、
加振機を、モータ駆動される回転軸に加振用ウェイトを取付けて成る回転機構の一対をベースに装備するとともに、各ウェイトを、これらの重心位置及び質量が、トラフの振動方向にほぼ沿う線分に対して互いに対称となる状態に構成してあることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の構成によれば、加振機は、モータ駆動される回転軸に加振用ウェイトを備えた回転機構の一対という部品点数が少なく、しかもギヤ連動機構といった各回転軸どうしを連動連結する構成が不要であるから、各回転軸どうしをギヤ連動し、かつ、ベースと一体に構成されていた従来構造に比べて、伝動構造が簡単になるとともに、各部の寸法精度を厳密なものに設定する必要がなく、寸法精度の面においても有利になる。そして、振動対象であるベースに加振機が装備されているから、効率良くベースに振動を付与することができる。
【００１０】
一対の回転軸を連動連結しなくて良い理由は次のようである。振動の理論はトラフに変位を生じ、ベースには変位を生じさせない吸振理論を用いており、ベースに変位が無く、このベースを支えている弾性部材（防振部材）も変位しないので、反力が床等の取付部材に伝わらない構造と考えられている。そこで、従来は、加振機における一対の回転軸を互いに反対方向に回転させて直線的な振動を生じさせる場合、各回転軸に装備されたウェイトが振動の作用線に対して常に互いに対称に向き合うように、ギヤ等で連動連結させて強制的に振動数及び加振方向を規制することが必要であると考えられていた。つまり、ベースに変位が生じないため、加速度もなく、一対のウェイトはバラバラに回転して同期しないものと考えられていた。
【００１１】
しかしながら、トラフは所定方向にのみ往復振動自在にベースに支持されていて振動方向が拘束されているとともに、トラフは剛体であって振動系全体では駆動振動数は一つしかないため、一対の回転軸がバラバラに回転したとしても、それらウェイト付回転軸は振動系全体の駆動振動に引きずられて（拘束されて）互いに同じ回転数に統合されるようになる。例えば、回転開始時に、ウェイトどうしの相対角度位置が９０度にずれた配置状態であっても、回転に伴ってウェイトどうしが互いに対称となる位置関係に自然に揃うようになるのである。従って、一対の回転軸は、前述した駆動振動数に同期して回転することになり、これによって一対の回転軸を互いにフリーに回転させても、トラフの振動方向が限定されていることによって、加振用のウェイトもトラフの振動に合致するように自然に同期回転するようになり、ギヤ連動機構等の連動連結手段を省略することが可能になったのである。
【００１２】
請求項２の構成は、請求項１の構成において、ウェイトの形状を、トラフの振動方向に沿う線分に対して対称となる状態に構成してあることを特徴とするものである。
【００１３】
つまり、一対のウェイトは、重心位置、質量、及び形状が線対称に成り得るもの、すなわち、完全に線対称となる部品に構成することができるから、一対のウェイトどうしを同一部品に設定するとか、対称部品として設計工数を大幅に削減するといったことが可能になる。
【００１４】
請求項３の構成は、請求項１又は２の構成において、各モータが同期モータであり、かつ、回転軸がモータ軸であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３の構成によれば、同期モータの採用によって、一対の回転軸の同期精度がさらに良くなり、より正確に同期回転して設定通りの振動及び振動方向を実現できるとともに、それら同期モータの回転軸に直接ウェイトを装備するので、例えば、ウェイトを備えた専用の回転軸をモータ駆動させる構成に比べて、構造のシンプル化、及び省スペース化を図ることが可能になるとともに、駆動効率の改善も可能になる。
【００１６】
請求項４の構成は、請求項１〜３の構成において、支持機構は、トラフとベースとに亘って架設された板バネによって構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の構成によれば、請求項１〜３の構成による作用に加えて、次のような作用が得られる。即ち、トラフとベースとに亘って架設される板バネの長さを適宜に設定することにより、トラフの振動振幅を任意で所望の値に設定することが可能であり、従来よりも大きな振幅の設定、或いはより小さい振幅といったことが自在に行えるようになる。
【００１８】
請求項５の構成は、請求項４の構成において、板バネのベースに対する取付角度が可変となっていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の構成によれば、請求項４の構成による作用に加えて、板バネの取付け角度を調節設定することによって振動方向の調節が行えるので、適切な搬送状態に調整できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１、図２に、本発明による振動コンベヤＡを示している。図１は、振動コンベアＡの側面図、図２は、振動コンベアの断面図である。
この振動コンベヤＡは、断面形状がほぼＵ字状で長尺のトラフ１と、この被加振部であるトラフ１を、長手方向に略等間隔で配置された複数の板バネ（支持機構の一例）２を介して支持するベース４と、ベース４を長手方向に等間隔で配置された複数の弾性具５を介して弾性支持する複数の取付部材６と、ベース４の一端側に装備された加振機７とから構成されている。ベース４はトラフ１同様に長尺であるとともに、板バネ２、弾性具５、及び取付部材６は、トラフ１の長手方向に沿って左右対称に装備されている。
【００２１】
トラフ１は、被搬送物を載置して搬送する搬送面となる略樋状を呈する複数の単位トラフ１ａと、先端トラフ１ｂとを連結一体化して構成されるとともに、その基端側を堰き止める遮蔽板１ｃを設けてある。ベース４は、単位長さを有した断面Ｌ字状の単位アングル材４ａを長尺状に連結したものを左右一対対称に配置して構成されている。
【００２２】
弾性具５は、ベース４を工場のフロアや大地等の装置固定部３に対して弾性変位可能に支持する防振用のものであり、巻きバネやゴム塊等の弾性材によって構成されている。取付部材６は、弾性具５を装置固定部３に取付けるためのものであり、各弾性具５毎に装備されている。
【００２３】
図３に、加振機７、板バネ７及びこれらの取付構造の側面図が示される。トラフ１の材料供給側端部１ａに対応するベース４の端部に、取付枠１４を介して加振機７を固定してある。加振機７は、互いに反対方向に同速度で回転駆動される一対のＲＶ（ロータリー・バイブレータ）モータ（回転機構８の一例）９，９をトラフ４の幅方向に並べ、取付枠１４に装備して構成されている。
【００２４】
図４に、加振機７の詳細構造が示されている。図４（イ）は上面図、図４（ロ）は背面図である。ＲＶモータ９は、同期モータで成る電動モータ１２と、これの両端から突き出た回転軸１１と、回転軸１１の両端部夫々に装備された起振用のアンバランスウェイトＷ１，Ｗ２（Ｗ３，Ｗ４）とから構成されている。各回転軸１１に装備された上側のアンバランスウェイトＷ１，Ｗ３どうし、及び下側のアンバランスウェイトＷ２，Ｗ４どうしは、各回転軸１１，１１の間に存在する二等分線Ｚに対して互いに完全に対称に成り得る状態に構成されている。
【００２５】
つまり、上下夫々において対向配置される一対のアンバランスウェイトＷ１〜Ｗ４は、それらの回転軸１１，１１の回動調節により、トラフ１の長手方向にほぼ沿う線分Ｚに対して対称となるように、すなわち、対向配置されたウェイト対Ｗ１，Ｗ３及びＷ２，Ｗ４の形状、大きさ、質量、重心位置の夫々が線対称となり得る状態に構成されている。これは、各回転軸１１，１１が互いに独立に回転できるので、何れか一方又は双方の回転軸１１を回転させてアンバランスウェイトＷ１〜Ｗ４を回転移動させれば、一対のアンバランスウェイトＷ１，Ｗ３及びＷ２，Ｗ４どうしが対称となる状態が必ず存在するからであり、これが請求項１における「互いに対称となる状態に構成してある」という意である。
【００２６】
図５に示すように、アンバランスウェイトＷ（Ｗ１〜Ｗ４）は、回転軸１１に固定された固定ウェイト１３Ａと、回転軸１１の周方向に移動調節固定自在な調節ウェイト１３Ｂとを備えており、調節ウェイト１３Ｂの位置調節によって振動の強さが可変設定可能に構成されている。両ウェイト１３Ａ，１３Ｂは、共にスリット付き扇型形状の同一部品であり、１本のボルト１３ａによって回転軸１１に締付け固定及び解除自在である。回転軸１１の上又は下の軸端には、図６に示すように、調節ウェイト１３Ｂの固定ウェイト１３Ａに対する角度位置調節用の目盛が刻んであり、電源が５０Ｈｚの場合には最大で１８０度の調節代を、６０Ｈｚの場合には最大で９０度の調節代が夫々適用される。
【００２７】
つまり、取付角αが０度のときには、両ウェイト１３Ａ，１３Ｂが回転軸１１に対して互いに正反対に位置し、ＲＶモータ９の回転に伴う振動が最小（理論上振動は発生しない状態）となり、取付角αが増加するに従って、アンバランスウェイトＷとしてのアンバランス度が増し、振動が強くなるように設定されている。取付角αが、５０Ｈｚ用では１８０度、６０Ｈｚ用では９０度のときに最大の振動が発生する。尚、図４に示すように、下側のアンバランスウェイトＷ２，Ｗ４は、夫々モータ毎にカバー１７，１７で覆ってあり、上側のアンバランスウェイトＷ１，Ｗ３は、単一の大カバー１８で覆ってある。
【００２８】
図３に示すように、板バネ２は、トラフ１の側面１ｓに固定された上ブラケット１５と、ベース４の側面４ｓに固定された下ブラケット１６とに亘って２枚一組のものとして連結されている。上ブラケット１５は、トラフ側面１ｓにボルト止めされる基板１５ａと、この基板１５ａから側方に突設された取付片１５ｂとから構成されており、取付片１５ｂの両面側夫々に板バネ２の上端側をボルト止めする。上ブラケット１５と同構造の下ブラケット１６は、ベース側面４ｓにボルト止めされる基板１６ａと、この基板１６ａから側方に突設された取付片１６ｂとから構成されており、取付片１６ｂの両面側夫々に板バネ２の下端端側をボルト止めする。
【００２９】
板バネ２の取付角度θは、トラフ１をベース４に対して振動送り方向下手側ほど高くなるように、振動送り方向上手側に倒れる方向に傾斜させてあり、これによってトラフ１上の被搬送物を斜め上方に放り出しながら一方向に順次送って行けるようになっている。つまり、トラフ１の振動方向（図　に示す矢印イ方向）が請求項１に言う所定方向のことであり、この振動方向にほぼ沿う線分Ｚに対してアンバランスウェイトＷ１，Ｗ３及びＷ２，Ｗ４は対称に配置されている。
【００３０】
移動取付角度θを小さくして板バネ２をより寝かせると、振動方向をより立たせることができ、上下方向への移動成分を大きくすることができるとともに、取付角度θを大きくして板バネ２をより立たせると、振動方向をより寝かせることができ、前後方向の移動成分を大きくして迅速に搬送することができる。このように、トラフ１とベース４との間にわたって架設された板バネ２の取付角度θは、基板１５ａのトラフ１への取付ボルト位置を長穴で可変とし、基板１６ａのベース４への取付ボルト位置を長穴で可変とすることにより、可変となっている。これにより、最適な搬送状態を得ることができる。
【００３１】
この振動コンベヤＡによる作用を説明すると、図１において、２個のＲＶモータ９，９に通電して加振機７を作動させると、ベース４が搬送方向長手方向（紙面左右方向）である線分Ｚにほぼ沿って反復振動し、それによってトラフ１が、板バネ２によって振動方向が斜め上下方向に変換され、かつ、増幅されることで激しく振動移動する。トラフ１上に載置された被搬送物は、斜め上方に飛ばされながら搬送方向下手側（紙面右側）に順次移動されて行き、先端トラフ１ｂから排出される。
【００３２】
この振動コンベヤＡは焼却灰ふるい機として機能させることもでき、図７に示すように、加振機７による発生振動は水平から４５度の傾きを持っており、押し上げられた被搬送物は宙に浮き、重力によって前方に落下して移動して行く。この作用が毎分約９００回の速度で繰り返され、トラフ１上の被搬送物を滑らかに搬送することができる。
【００３３】
尚、トラフ１における搬送中に、比重差選別作用が働き、比重の重いものは下層に、かつ、比重の軽いものは上層に偏るようになる。被搬送物の他例としては、クラッシャにて破砕された冷蔵庫等の廃家電品等がある。この廃家電品のうちの大比重物としては、銅、アルミ類、被覆電線等であり、中比重物としては、プラスチック、パッキン、ゴム等であり、軽比重物としては、ウレタン、スポンジ、発泡スチロール等である。
【００３４】
〔別実施形態〕
図８、図９に示すように、加振機７を、アンバランスウェイトＷを取付けた回転軸１９と、電動モータ２０と、回転軸１９を電動モータ２０で駆動回転するためのベルト連動機構２１とで成る回転機構８を一対設けることで構成しても良い。また、図示しないが、図８に示す一対の回転軸１９，１９を１個のモータで駆動させるよう、各回転軸とモータ軸とに亘る一対のベルト連動機構を備えた構造の加振機も可能である。
【００３５】
加振機７の構造としては、図１０に示されるように、一対の回転機構８，８（すなわちウェイトＷ，Ｗ）を線分Ｚに対して対称に配置するには、図１０に実線で示す左右水平に配置する他、図１０（ロ）に示すように、加振機７全体として線分Ｚ回りに９０度回転させた配置状態（一点破線で示す）や、やや角度傾斜させた配置状態（二点破線で示す）でも良い。また、図１０（イ）に示すように、トラフ１の振動方向である矢印イ方向に回転機構８を沿わせる構造（一点破線で示す）や、矢印イ方向に対して回転機構８を相当傾斜させた構造（二点破線で示す）でも良く、これらの基となる線分Ｚは振動方向イにほぼ沿うものであると定義する。前記傾斜角度ｄとしては、好ましくは４５度以上にするのが良いが、それ以上であっても加振機７としての機能は発揮可能である。
【００３６】
《その他の別構造》
支持機構２としては、板バネの他、巻きバネ、ＦＲＰ等の複合強化材、或いは硬質ゴム等、種々の変更が可能である。対向配置されるウェイトＷ１，Ｗ３及びＷ２，Ｗ４は、互いの質量と重心位置が線分Ｚに対して対称であれば、それらの形状や大きさが違っていても機能上は何ら差し支えない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の振動コンベヤＡによれば、取付部材６に弾性支持されたベース４に対して、トラフ１を板バネ２を介することで所定方向にのみ往復振動自在に支持させ、ベース４に振動を付与する加振機７を、同期モータ１２の回転軸１１に加振用ウェイトＷを取付けて成るＲＶモータ９の一対をベース４に装備するとともに、各ウェイトＷを、これらの重心位置及び質量が、所定方向にほぼ沿う線分Ｚに対して互いに対称となる状態に構成したので、２個のＲＶモータ９，９という少ない部品点数で、かつ、簡単な構造で加振機７を構成することができ、経済的で合理的なものとしながら効率良く搬送用の振動をベース４に付与することができる。
【００３８】
請求項２に記載の振動コンベヤＡでは、請求項１の構成による前記効果を奏すると共に、各回転軸１１，１１に装備される加振用のウェイトどうしを完全な対称部品に構成することができ、設計工数の削減や場合によっては１種類のウェイトで済み、部品点数削減やコストダウンが可能となる利点がある。
【００３９】
請求項３に記載の振動コンベヤＡでは、請求項１又は２の構成による前記効果を奏すると共に、ウェイトを直接モータの回転軸に取付けるという簡単で部品点数少なく回転機構が構成でき、かつ、設定通りの振動及び振動方向も実現可能な合理的、経済的に優れたものにできた。
【００４０】
請求項４に記載の振動コンベヤＡでは、請求項１〜３の構成によるいずれかの前記効果を奏するとともに、トラフとベースとに亘って架設される板バネの長さを適宜に設定して、トラフの振動振幅を任意で所望の値に設定することが可能であり、従来よりも大きな振幅の設定、或いはより小さい振幅といったことが自在に行える使い勝手並びに汎用性に富むものにできる。
【００４１】
請求項５に記載の振動コンベヤＡでは、請求項４の構成による前記効果を奏すると共に、最適な搬送状態を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】振動コンベヤの側面図である。
【図２】振動コンベヤの断面図である。
【図３】加振機、板バネ及びそれらの取付構造を示す側面図である。
【図４】加振機の構造を示す図であり、同図（イ）は上面図、同図（ロ）は背面図である。
【図５】アンバランスウェイトの構造を示す底面図である。
【図６】ＲＶモータの回転軸端を示す拡大図である。
【図７】振動コンベヤの搬送原理を示す側面図である。
【図８】別構造の加振機を示す平面図である。
【図９】図８に示す加振機の一部切欠きの側面図である。
【図１０】加振機の別配置例を示す図であり、同図（イ）は側面図、同図（ロ）は背面図である。
【図１１】従来の振動コンベアの側面図である。
【図１２】加振機部分の断面図である。
【図１３】図１１の１１−１１線断面図である。
【符号の説明】
１　トラフ
２　支持機構
４　ベース
６　取付部材
７　加振機
８　回転機構
１１　回転軸
１２　モータ
Ｗ　ウェイト
Ｚ　所定方向にほぼ沿う線分

Claims (5)

1. 被搬送物を搭載自在なトラフと、このトラフを所定方向にのみ往復振動自在にベースに支持する支持機構と、前記ベースを弾性支持する取付部材と、前記ベースに振動を付与する加振機とを有し、
   前記加振機を、モータ駆動される回転軸に加振用ウェイトを取付けて成る回転機構の一対を前記ベースに装備するとともに、各前記ウェイトを、これらの重心位置及び質量が、前記所定方向にほぼ沿う線分に対して互いに対称となる状態に構成してある振動コンベヤ。
2. 前記ウェイトの形状を、前記線分に対して対称となる状態に構成してある請求項１に記載の振動コンベヤ。
3. 各前記モータが同期モータであり、かつ、前記回転軸がモータ軸である請求項１又は２に記載の振動コンベヤ。
4. 前記支持機構は、前記トラフと前記ベースとに亘って架設された板バネによって構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動コンベヤ。
5. 前記板バネの前記ベースに対する取付角度が可変となっている請求項４に記載の振動コンベア。

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