JP2004307182A - Piezoelectric oscillating feeder - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば粉体等の被搬送物を高精度かつ迅速に計量供給することができる圧電型振動フィーダーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
今日では、各種製品の製造工程において、金属、添加剤、試料等の粉体を連続して搬送供給する圧電型振動フィーダーが用いられている。従来の圧電型振動フィーダーは、図5に示すように、水平に設置される基台50と、この基台50の上方に略水平に配設されるトラフ51と、基台50とトラフ51との間に配設される複数の圧電アクチュエーター52とから構成されている。なお、かかる構造の圧電型振動フィーダーは、例えば特開2001−171823公報、特開2000−77734公報などに開示されている。
【0003】
この圧電アクチュエーター52は、基台50上に固定される平板状の支持枠片53と、この支持枠片53と対偶するようトラフ51の下面に固定される平板状の作動部54と、この支持枠片53から斜め上方に突設される方形板状の圧電素子55と、この圧電素子55の上端部と作動部54との間に掛け渡される方形板状の変位拡大バネ56と、圧電素子55に電圧信号を印加する制御部57とを備えている。そのため、基台50とトラフ51とは、斜め上方の所定方向に延びる圧電素子55及び変位拡大バネ56によって複数箇所で連結されている。
【0004】
この圧電素子55は、バネ鋼等からなる方形の金属シム板58と、この金属シム板58の両面に積層される一対の圧電体59とを備えている。この圧電体59の両面には一対の電極が積層されている。かかる構造の圧電素子55が制御部57による電圧信号の印加によって撓み振動し、この撓み振動が変位拡大バネ56で拡大され、作動部54及びトラフ51を所定の斜め方向mに振動させる。その結果、トラフ51上の粉体などの被搬送物を一定方向に搬送することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−171823公報
【特許文献2】
特開2000−77734公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の圧電型振動フィーダーによれば、トラフ51に対して斜め方向m(圧電素子55の板面と垂直方向)の振動が付与され、粉体等の被搬送物を斜め上方に連続してジャンプさせて搬送供給する。かかるジャンプ式の圧電型振動フィーダーでは、被搬送物をジャンプさせる関係上、搬送精度の向上には一定の制限があり、具体的には粉体等の微量供給や供給量の調整が困難であり、被搬送物を逆方向に搬送することは不可能である。
【0007】
また、上記従来の圧電型振動フィーダーは、圧電アクチュエーター52及びトラフ51が上下方向にも振動するため、被搬送物の供給量の計測のためのロードセルを計測に影響を及ぼす上下振動が少ない圧電アクチュエーター52の下方又は基台50の下方に設置する必要がある。そのため、従来の圧電型振動フィーダーによれば、搬送系全体を計測しなければならず、分解能の高いロードセルの使用が困難であり、測定値の補正が必要になる。また、上記従来の圧電型振動フィーダーによれば、運転中は上下方向の振動により供給量の正確な計測ができないため、振動を停止させて供給量の計測を行う必要がある。つまり、上記従来の圧電型振動フィーダーによれば、高精度かつ迅速な計量供給が困難である。
【0008】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、高精度かつ迅速に計量供給が可能な圧電型振動フィーダーの提供を目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、(a)電圧信号を機械的な変位に変換する圧電素子と、(b)この圧電素子の機械的な変位により水平方向かつ往運動及び復運動が非対称に振動する作動部と、(c)この作動部に連結するロードセルと、(d)このロードセルの荷重受部に連結し、作動部の振動方向と平行に配設されるトラフと、(e)圧電素子に電圧信号を印加し、受信したロードセルの荷重データにより電圧信号をフィードバック制御する制御部とを備える圧電型振動フィーダーである。
【0010】
当該圧電型振動フィーダーは、往運動及び復運動が非対称かつ水平方向のトラフの振動によって振動方向の一方向に被搬送物をジャンプさせずに搬送することができ、高精度の搬送供給が可能である。また、当該圧電型振動フィーダーは、さらに圧電素子に印加する電圧、電圧信号波形における立ち上がり部の形状及び電圧信号の周波数を調整することで供給量を高精度に制御することができる。さらに、当該圧電型振動フィーダーは、作動部の振動における往運動及び復運動の非対称性を例えば制御部の電気的な切替等の簡易な手段で逆転させることで被搬送物を逆方向に搬送することができ、例えば搬送停止前に被搬送物をバックさせてトラフ先端からの被搬送物の意図せぬ零れを防止できる。
【0011】
また、当該圧電型振動フィーダーは、搬送供給に供する振動が水平方向であってロードセルの計測に影響を及ぼす上下方向成分が存在しないため、ロードセルを作動部とトラフとの間に連結し、トラフ及び被搬送物のみを計量することができる。そのため、当該圧電型振動フィーダーは、搬送供給時に供給量のリアルタイムな計測が可能となり、かつ分解能の高いロードセルを使用することができ、計測値の補正を不要とすることができる。また、当該圧電型振動フィーダーは、リアルタイムな荷重データを用いて電圧信号をフィードバック制御することで、さらに高精度かつ迅速な搬送供給が可能になる。
【0012】
上記作動部の振動における往運動及び復運動の加速度を非対称にするとよい。かかる往復運動の加速度が非対称の振動をトラフに付与することで、振動の加速度が大きい運動時に被搬送物を滑らせて迅速かつ確実に搬送することができる。
【0013】
上記圧電素子としては、導電性を有する方形のシム板とこのシム板の両面に電気的導通を有しつつ積層される一対の方形圧電板とを備え、この方形圧電板が圧電体とこの圧電体の両面に積層される一対の電極とを備え、機械的な変位が撓み振動であるものが好ましい。ここで、「撓み振動」とは、方形板状の当該圧電素子の中心面(シム板中心面)を基準とする左右両側への撓み振動を意味する。このような2枚の圧電体が積層された板状の圧電素子の撓み振動は振幅が比較的大きく、当該圧電素子を用いた圧電型振動フィーダーの搬送供給速度を向上させることができる。
【0014】
上記制御部が印加する電圧信号は、正電圧及び負電圧を交互に繰り返し、正側の波形と負側の波形とを非対称にするとよい。このように正電圧及び負電圧を交互に繰り返す電圧信号を印加することで、圧電素子に撓み振動を付与し、この電圧信号の正側の波形と負側の波形を非対称にすることで、当該圧電素子の撓み振動の往運動と復運動の加速度等を容易かつ確実に非対称とすることができる。
【0015】
上記ロードセルは、作動部の振動方向と平行に付設されるレール上に往復移動可能に載設するとよい。このようにロードセルをレール上に載置することで、ロードセルの荷重をレールで受け、ロードセルを作動部に連結することに起因して圧電素子に掛かる負荷を低減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図1は本発明の一実施形態に係る圧電型振動フィーダーを示す斜視図、図2は図1の圧電型振動フィーダーのA−A断面図、図3は図1の圧電型振動フィーダーのB−B断面図、図4は図1の圧電アクチュエーターに備える圧電素子及び制御部を示す概略構成図である。
【0017】
図1の圧電型振動フィーダーは、粉体、粒状物等の被搬送物(例えば金属、添加剤、試料等)を水平方向に搬送供給するものであり、具体的には圧電アクチュエーター1、ロードセル2、トラフ3及び制御部(図示していない)を備えている。
【0018】
圧電アクチュエーター1は、図1〜図3に示すように、電圧信号を撓み振動に変換する圧電素子4と、この圧電素子4の撓み振動により水平方向に振動する作動部5と、圧電素子4を支持及び収納しかつ作動部5を摺動可能に支持するハウジング6とを備えている。
【0019】
ハウジング6は、基台7、一対の支柱8、一対の側壁9などから構成されている。基台7は、当該圧電型振動フィーダーの台となる所定厚さの略方形盤状体である。一対の支柱8は、基台7上に所定間隔を開けて垂直に突設されており、基台7の底面側からねじ込まれたボルトでネジ止めされている。一対の側壁9は、一対の支柱8の両側面にネジ止め等により固定され、所定の間隔を開けて平行に配設されている。
【0020】
この基台7、支柱8及び側壁9の材料としては、各部材に要求される強度等が確保できれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金、銅合金、鋼等の金属やエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂などが用いられる。
【0021】
圧電素子4は、圧電体を含む多層構造の長方形板状体であり、具体的には図4に示すように、方形のシム板11と、このシム板11の両面に導電性接着層12を介して積層される一対の方形圧電板13とを備えている。このシム板11は、少なくとも表面部に導電性を有する補強材であり、その材料としては例えばSK鋼を焼入れ処理したものが好適に用いられる。
【0022】
方形圧電板13は、圧電体14と、この圧電体14の両面に積層される一対の電極15とを備えている。この圧電体14は、電圧の印加により歪みが生じるピエゾ効果を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えば圧電セラミックス、高分子圧電体、単結晶圧電体等を使用することができる。中でも、大きな圧電効果を有し、耐久性も良好なチタン酸・ジルコン酸鉛系圧電セラミックス(PZT)が好ましい。電極15は、圧電体14の外縁部を除いたほぼ全面に積層され、例えば銀ペーストの印刷及び焼付けにより形成される。かかる構造の一対の方形圧電板13の圧電効果の方向性は揃えられている。
【0023】
導電性接着層12は、線状、散点状等に積層される導電体16と、この導電体16以外の部分に充填される接着剤17とを有している。この導電体16によりシム板11と方形圧電板13との導電性が付与され、接着剤17により方形圧電板13に作用する応力が緩和され、層間剥離やクラックの発生が低減される。導電体16としては、例えばカーボン樹脂ペースト等の導電性樹脂が用いられ、方形圧電板13又はシム板11表面への印刷及び硬化により形成される。接着剤17としては、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、上記導電体16の積層面への塗工により形成される。
【0024】
上記構造の圧電素子4は、外面側に配設される一対の電極15とシム板11とに制御部から延びるリード線10が接続されている。制御部は、このリード線を介して外側の両電極15に正電圧及び負電圧を交互に印加する。このように正電圧を印加した場合、一方の圧電体14は伸び、他方の圧電体14は縮む結果、圧電素子4は板面を基準として左側又は右側の一方側に湾曲する。逆に、負電圧を印加した場合、一方の圧電体14は縮み、他方の圧電体14は伸びる結果、圧電素子4は左側又は右側の他方側(上記場合と反対側)に湾曲する。そのため、圧電素子4に正電圧及び負電圧を交互に印加することで、圧電素子4は左右両側に撓み振動する。
【0025】
また、圧電素子4の先端部18及び後端部19は、インサート成形等の手段により合成樹脂で被覆されている。この先端部18及び後端部19に用いられる合成樹脂としては、特に限定されず、例えばウレタン系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂、アイオノマー系樹脂等の熱可塑性エラストマー樹脂が挙げられ、圧電素子4の湾曲運動に対して柔軟性を失わないポリエステル系熱可塑性エラストマー樹脂が好ましい。また、後端部19の合成樹脂被覆は、先端側ほど薄肉になるよう先細りに形成され、圧電素子4の湾曲運動に対する抵抗、圧電素子4の破損等が低減される。
【0026】
当該圧電アクチュエーター1において、複数(図中では10個)の圧電素子4が基台7と一対の支柱8と一対の側壁9で囲まれる内部空間に収納及び支持されている。これらの圧電素子4は、垂直に立設され、平行かつ等間隔に配設されている。各圧電素子4の後端部19には、対偶する一対の側壁9間に垂直に掛け渡された上下2本のピン20、21が挿入され、板面を側壁9と垂直方向に向け、かつ、先端部18を上方に向けて支持されている。従って、上述のように制御部により電圧信号を印加し、圧電素子4に撓み振動を生じさせると、先端部18が略円軌道に沿って側壁9と平行に振動する。
【0027】
作動部5は、略方形の板状体であり、ハウジング6の一対の支柱8の上端面上に摺動自在に支持されている。この作動部5の下面には、圧電素子4の個数に対応する数の凹状溝22が側壁9と垂直方向に穿設されている。この凹状溝22に圧電素子4の先端部18が上下方向に遊びを有しつつ嵌合されている。従って、上記圧電素子4の先端部18が略円軌道に沿って振動することで、作動部5が側壁9と平行かつ水平方向nに振動する。
【0028】
ロードセル2は、歪みを抵抗変化に変換する起歪体を利用する荷重計測装置である。このロードセル2は、断面L字状の連結板23を介して圧電アクチュエーター1の作動部5と連結し、レール24上に往復移動可能に載設されている。このレール24は、基台7上に側壁9と平行に付設されている。従って、ロードセル2は、圧電アクチュエーター1の作動部5と同様に側壁9と平行かつ水平方向nに振動する。このようにロードセル2は、作動部5と連結して搬送供給時に振動するが、水平方向に振動し、上下方向には振動しないため、計量に影響を及ぼすことがない。また、レール24上に載設され、圧電アクチュエーター1の振動に及ぼす負荷が低減されている。なお、ロードセル2が検知する荷重データは、リード線25を介して制御部に送信される。
【0029】
トラフ3は、被搬送物の搬送通路であるトイ状のものであり、ロードセル2の荷重受部26に固定されている。このトラフ3は、その長手方向を側壁9と平行かつ水平方向nに向けている。そのため、このトラフ3は、作動部5及びロードセル2と同様に、側壁9と平行かつ水平方向n(つまり長手方向)に、かつ、往運動及び復運動の速度、加速度等が非対称に振動する。
【0030】
制御部は、リード線10を介して圧電素子4に電圧信号を印加し、リード線25を介して受信したロードセル2の荷重データにより電圧信号をフィードバック制御するものである。この電圧信号は、正電圧及び負電圧を交互に繰り返すものであり、正側の波形と負側の波形とが非対称であることを特徴とする。かかる正側と負側で非対称の電圧信号の具体的な内容としては、特に限定されるものではないが、例えば電圧増加速度や電圧増加加速度、つまり電圧波形曲線の形状を正側と負側とで相違させるとよい。このような正側及び負側で非対称の電圧信号を圧電素子4に印加することで、圧電素子4の撓み振動における往運動と復運動の速度、加速度等が非対称になり、ひいては作動部5及びトラフ3の振動における往運動と復運動も速度、加速度等が非対称になる。なお、制御部において、このような正側及び負側で非対称の電圧信号を発生させる手段としては、特に限定されず公知の手段が採用されるが、例えば正電圧を印加するための回路と負電圧を印加するための回路とに一対の抵抗を接続し、この一対の抵抗の大きさを相違させる手段などがある。
【0031】
従って、当該圧電型振動フィーダーによれば、上記従来のフィーダーのように被搬送物をジャンプさせず、トラフ3の長手方向への非対称振動により被搬送物を長手方向の一方向に搬送することができる。例えば、トラフ3の振動のうち往運動の加速度をμ*G(μ:トラフ3と被搬送物との摩擦係数、G:重力加速度)よりも小さくし、復運動の加速度をμ*Gよりも大きくすることで、往運動時には被搬送物を滑らさずに移動させ、復運動時には被搬送物を滑らせてその場に残し、これを繰り返して被搬送物を往運動方向に搬送することができる。そのため、当該圧電型振動フィーダーによれば、搬送精度が格段に向上する。
【0032】
また、当該圧電型振動フィーダーによれば、制御部が圧電素子4に印加する電圧信号における電圧の大きさでトラフ3の振幅、電圧波形の立ち上がり部の形状でトラフ3の振動の加速度、周波数で振動数が制御でき、その結果搬送供給量を高精度に制御することができ、微量供給が可能となる。
【0033】
また、当該圧電型振動フィーダーによれば、搬送供給に供する振動が水平方向であり、ロードセル2の計測に影響を及ぼす上下方向の振動が存在しないため、ロードセル2を振動させつつトラフ3(被搬送物を含む)のみを搬送供給時にリアルタイムに計量し、このリアルタイムな荷重データにより電圧信号をフィードバック制御することができ、当該圧電アクチュエーター1の水平かつ非対称振動による高精度化と相まってさらに高精度かつ迅速な搬送供給が可能になる。このようにロードセル2をトラフ3に直接連結できるため、搬送系全体を計量する必要があるジャンプ式の従来の圧電型振動フィーダーと比較して分解能の高いロードセル2の使用が可能になり、計測値の補正を不要とすることができる。
【0034】
さらに、当該圧電型振動フィーダーによれば、制御部により印加される電圧信号の正側及び負側の非対称性(例えば、上記加速度)を逆転させることで、トラフ3の振動の往運動及び復運動の非対称性を簡易に逆転させ、搬送方向を逆転(バック)させることができる。そのため、当該圧電型振動フィーダーによれば、搬送停止前に被搬送物をバックさせてトラフ3先端からの被搬送物の意図せぬ排出を防止できる。
【0035】
なお、本発明の圧電アクチュエーターは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば側壁は、圧電素子4を収納する内部空間全面を被覆するよう構成することも可能であり、複数枚で構成することも可能である。圧電素子は、2枚の圧電体14を貼り合わせた圧電素子4に限定されず、往運動と復運動とが非対称の振動を取り出せるものであれば、いかなる形態でも可能である。振動の非対称性を取得する手段としても、制御部による電圧信号を正側と負側で非対称とする当該実施形態の手段に限定されず、例えば圧電体のピエゾ効果の特性自体を利用する手段も可能である。
【0036】
また、ロードセルを有さず、計量機能を有しない圧電型振動フィーダーで被搬送物の搬送ラインを構成し、この搬送ラインの一部(特に好ましくは供給端側)に当該圧電型振動フィーダーを設けるとよい。この計量機能がない圧電型振動フィーダーのトラフ(一次トラフ)から当該圧電型振動フィーダーのトラフ3(二次トラフ)に順次供給することで、当該圧電型振動フィーダーのロードセル2が計量するトラフ3及び被搬送物の荷重がさらに低減され、より高精度の搬送供給が可能になる。この搬送ラインを構成する圧電型振動フィーダーとしては本発明の圧電型振動フィーダーと同様の水平振動タイプのものが好ましく、さらに高精度の搬送供給制御が可能となる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧電型振動フィーダーによれば、往運動及び復運動が非対称かつ水平方向のトラフの振動により被搬送物を搬送供給するため、トラフに直接連結するロードセルによりリアルタイムに高精度の計量ができ、水平振動式の搬送供給の良好な制御性と相まって、高精度かつ迅速に被搬送物を搬送供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る圧電型振動フィーダーを示す斜視図である。
【図2】図1の圧電型振動フィーダーのA−A断面図である。
【図3】図1の圧電型振動フィーダーのB−B断面図である。
【図4】図1の圧電型振動フィーダーに備える圧電素子及び制御部を示す概略構成図である。
【図5】従来の圧電型振動フィーダーを示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 圧電アクチュエーター
2 ロードセル
3 トラフ
4 圧電素子
5 作動部
6 ハウジング
7 基台
8 支柱
9 側壁
10 リード線
11 シム板
12 導電性接着層
13 方形圧電板
14 圧電体
15 電極
16 導電体
17 接着剤
18 先端部
19 後端部
20 ピン
21 ピン
22 凹状溝
23 連結板
24 レール
25 リード線
26 荷重受部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric vibratory feeder capable of accurately and quickly metering a conveyed object such as a powder.
[0002]
[Prior art]
Today, in a manufacturing process of various products, a piezoelectric vibratory feeder that continuously conveys and supplies powders such as metals, additives, and samples is used. As shown in FIG. 5, a conventional piezoelectric vibration feeder includes a
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-171823 A [Patent Document 2]
JP 2000-77734 A
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional piezoelectric vibration feeder, the vibration in the oblique direction m (perpendicular to the plate surface of the piezoelectric element 55) is applied to the
[0007]
Further, in the above-described conventional piezoelectric vibration feeder, since the
[0008]
The present invention has been made in view of these inconveniences, and has as its object to provide a piezoelectric vibratory feeder capable of quickly and accurately metering and supplying.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention made to solve the above-mentioned problems includes (a) a piezoelectric element for converting a voltage signal into a mechanical displacement, and (b) a horizontal movement and a forward movement and a backward movement due to the mechanical displacement of the piezoelectric element. An operating part that vibrates asymmetrically; (c) a load cell connected to the operating part; (d) a trough connected to the load receiving part of the load cell and disposed in parallel with the vibration direction of the operating part; A) a piezoelectric vibration feeder including a control unit that applies a voltage signal to the piezoelectric element and performs feedback control of the voltage signal based on the received load data of the load cell.
[0010]
The piezoelectric vibratory feeder is capable of transporting the transported object without jumping in one direction of the vibration direction by the vibration of the trough in the forward and backward movements which are asymmetrical and horizontal, thereby enabling highly accurate transport and supply. is there. Further, the piezoelectric vibration feeder can control the supply amount with high accuracy by further adjusting the voltage applied to the piezoelectric element, the shape of the rising portion in the voltage signal waveform, and the frequency of the voltage signal. Further, the piezoelectric vibration feeder conveys the object to be conveyed in the reverse direction by reversing the asymmetry of the forward movement and the backward movement in the vibration of the operating part by simple means such as electrical switching of the control part. For example, the transported object is backed before the transport is stopped, so that unintended spilling of the transported object from the tip of the trough can be prevented.
[0011]
Further, in the piezoelectric vibration feeder, since the vibration supplied to the transport supply is in the horizontal direction and there is no vertical component affecting the measurement of the load cell, the load cell is connected between the operation unit and the trough, and the trough and the trough are connected. Only the transferred object can be weighed. Therefore, the piezoelectric vibrating feeder can measure the supply amount in real time at the time of transport and supply, can use a load cell with high resolution, and can eliminate the need to correct the measurement value. Further, the piezoelectric vibration feeder performs feedback control of the voltage signal using the real-time load data, thereby enabling more accurate and prompt conveyance and supply.
[0012]
It is preferable that the acceleration of the forward movement and the backward movement in the vibration of the operating portion be asymmetric. By providing the trough with asymmetrical vibration in which the acceleration of the reciprocating motion is applied, the object can be slid and conveyed quickly and reliably during the motion in which the acceleration of the vibration is large.
[0013]
The piezoelectric element includes a square shim plate having conductivity and a pair of square piezoelectric plates laminated on both sides of the shim plate while maintaining electrical continuity. The square piezoelectric plate includes a piezoelectric body and the piezoelectric member. It is preferable to provide a pair of electrodes laminated on both surfaces of the body, and wherein the mechanical displacement is bending vibration. Here, “flexural vibration” means flexural vibration to the left and right sides with respect to the center plane (center plane of the shim plate) of the piezoelectric element having a rectangular plate shape. The flexural vibration of such a plate-shaped piezoelectric element in which two piezoelectric bodies are stacked has a relatively large amplitude, and the speed at which a piezoelectric vibratory feeder using the piezoelectric element is fed can be improved.
[0014]
The voltage signal applied by the control unit may alternately repeat a positive voltage and a negative voltage, and make the positive and negative waveforms asymmetrical. By applying a voltage signal that alternately repeats a positive voltage and a negative voltage in this way, a bending vibration is applied to the piezoelectric element, and the positive and negative waveforms of the voltage signal are asymmetrical, thereby The acceleration and the like of the forward movement and the backward movement of the bending vibration of the piezoelectric element can be easily and reliably made asymmetric.
[0015]
It is preferable that the load cell is reciprocally mounted on a rail provided in parallel with the vibration direction of the operating section. By placing the load cell on the rail in this way, the load on the piezoelectric element due to receiving the load of the load cell on the rail and connecting the load cell to the operating portion can be reduced.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a piezoelectric vibration feeder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the piezoelectric vibration feeder of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a piezoelectric element and a control unit provided in the piezoelectric actuator of FIG. 1.
[0017]
The piezoelectric vibration feeder shown in FIG. 1 is for transporting and supplying a conveyed object (eg, a metal, an additive, a sample, etc.) such as a powder or a granular material in a horizontal direction. Specifically, the piezoelectric actuator 1 and the
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 3, the piezoelectric actuator 1 includes a
[0019]
The
[0020]
The material of the
[0021]
The
[0022]
The rectangular
[0023]
The conductive
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
In the piezoelectric actuator 1, a plurality of (ten in the figure)
[0027]
The operating
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The control unit applies a voltage signal to the
[0031]
Therefore, according to the piezoelectric vibration feeder, the transported object can be transported in one longitudinal direction by the asymmetrical vibration of the
[0032]
Further, according to the piezoelectric vibration feeder, the amplitude of the
[0033]
Further, according to the piezoelectric vibration feeder, since the vibration supplied to the conveyance supply is in the horizontal direction and there is no vertical vibration affecting the measurement of the
[0034]
Further, according to the piezoelectric vibration feeder, the positive and negative asymmetries (for example, the acceleration) of the voltage signal applied by the control unit are reversed, so that the forward movement and the backward movement of the vibration of the
[0035]
Note that the piezoelectric actuator of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the side wall may be configured to cover the entire internal space for housing the
[0036]
In addition, a transfer line for an object to be transferred is constituted by a piezoelectric vibration feeder having no load cell and not having a weighing function, and the piezoelectric vibration feeder is provided in a part of the transfer line (particularly preferably on the supply end side). Good. By sequentially supplying the trough 3 (secondary trough) of the piezoelectric vibratory feeder from the trough (primary trough) of the piezoelectric vibratory feeder having no measuring function, the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the piezoelectric vibration feeder of the present invention, since the forward movement and the backward movement are asymmetric and the conveyed object is conveyed and supplied by the vibration of the horizontal trough, the load cell directly connected to the trough is used in real time. High-precision weighing can be performed, and the object to be transported can be transported and supplied with high accuracy and speed, in combination with good controllability of the horizontal vibration type transport supply.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a piezoelectric vibration feeder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the piezoelectric vibration feeder of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of the piezoelectric vibration feeder taken along line BB of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a piezoelectric element and a control unit provided in the piezoelectric vibration feeder of FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional piezoelectric vibration feeder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
この圧電素子の機械的な変位により水平方向かつ往運動及び復運動が非対称に振動する作動部と、
この作動部に連結するロードセルと、
このロードセルの荷重受部に連結し、作動部の振動方向と平行に配設されるトラフと、
圧電素子に電圧信号を印加し、受信したロードセルの荷重データにより電圧信号をフィードバック制御する制御部と
を備える圧電型振動フィーダー。A piezoelectric element that converts a voltage signal into a mechanical displacement,
An actuating section in which the forward movement and the backward movement vibrate asymmetrically in the horizontal direction due to the mechanical displacement of the piezoelectric element;
A load cell connected to the operating part;
A trough connected to the load receiving portion of the load cell and disposed in parallel with the vibration direction of the operating portion;
A control unit that applies a voltage signal to the piezoelectric element and performs feedback control of the voltage signal based on the received load data of the load cell.
この方形圧電板が、圧電体と、この圧電体の両面に積層される一対の電極とを備えており、
この圧電素子の機械的な変位が撓み振動である請求項1又は請求項2に記載の圧電型振動フィーダー。The piezoelectric element includes a square shim plate having conductivity, and a pair of square piezoelectric plates stacked while having electrical conduction on both surfaces of the shim plate,
The square piezoelectric plate includes a piezoelectric body and a pair of electrodes stacked on both surfaces of the piezoelectric body,
3. The piezoelectric vibration feeder according to claim 1, wherein the mechanical displacement of the piezoelectric element is bending vibration.
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