JP2005089088A - Vibration conveyor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、山積みの被搬送物を振動によってバラし、被搬送物を個別に移送するのに利用される振動コンベヤに関し、特に振動の駆動源に永久磁石を用い、脱調現象を利用して振動を発生させる振動コンベヤに関する。 The present invention relates to a vibrating conveyor that is used to disperse piles of conveyed objects by vibration and individually transfer the conveyed objects, and in particular, using a permanent magnet as a driving source of vibration and utilizing a step-out phenomenon. The present invention relates to a vibration conveyor that generates vibration.
振動コンベヤは、被搬送物を載承する振動部材がバネ材によって支持され、振動を発生する駆動源の駆動によって強制振動され、その振動によって部品等の被搬送物を整送又は移送するものとして利用されている。
その振動コンベヤの一般的な構成は、基台と、該基台と振動部材との間に設けられて振動部材を略水平に支持する複数の板バネと、振動部材上に固定した被搬送物等を載承する載せ板(トラフ)と、基台と振動部材との間に設けられた駆動源とからなっている。
In the vibration conveyor, the vibrating member that carries the object to be conveyed is supported by a spring material, and is forcibly vibrated by the drive of a drive source that generates vibration, and the object to be conveyed such as parts is adjusted or transferred by the vibration. It's being used.
The general configuration of the vibration conveyor includes a base, a plurality of leaf springs provided between the base and the vibration member, and supporting the vibration member substantially horizontally, and a transported object fixed on the vibration member. And the like, and a drive source provided between the base and the vibration member.
そして、その駆動源としては、基台に固定され交流電源によって磁界の強さが周期的に変化する電磁石と、振動部材に固定した吸着板とで構成される電磁振動体、或いは圧電素子を使用し、周期的に電圧が変化することによって生じる振動を利用した圧電振動体などが挙げられる。 As the drive source, an electromagnetic vibrating body or piezoelectric element composed of an electromagnet fixed to a base and whose magnetic field intensity changes periodically by an AC power source and a suction plate fixed to a vibrating member is used. In addition, a piezoelectric vibrator using vibration generated by a periodic voltage change can be used.
しかし、電磁振動体による振動コンベヤは、振動数を変更するには交流電源の周波数を変更しなければならず、周波数によって電磁石の出力が変化する、高周波にすると電磁石の内部ヒステリシスが増大する、等の問題がある。一方、圧電振動体による振動コンベヤは高価になるという問題を有する。 However, vibration conveyors using electromagnetic vibrators must change the frequency of the AC power supply to change the frequency, the output of the electromagnet changes with the frequency, the internal hysteresis of the electromagnet increases at higher frequencies, etc. There is a problem. On the other hand, a vibration conveyor using a piezoelectric vibrating body has a problem that it is expensive.
そこで、上記問題点を解決するものとして、駆動源に永久磁石を用い、脱調現象を利用して振動を発生させるようにしたものが提案されている。
その構成は、モータの回転によって回転するロータと、該ロータに接近して設けられたステータとからなり、少なくとも前記ロータが極性を有する永久磁石であって、前記ロータの回転によりロータとステータとの間の永久磁石による吸引力が断続することによって振動を発生させるというものである(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1に記載のものは、ロータとステータからなるため、基本的にはS極とN極の1極の組み合わせしかできない。従って、振動の強弱変更が困難である。
In order to solve the above problems, there has been proposed a technique in which a permanent magnet is used as a drive source and vibration is generated using a step-out phenomenon.
The configuration includes a rotor that rotates by rotation of a motor and a stator that is provided close to the rotor, and at least the rotor is a permanent magnet having a polarity, and the rotor and stator are rotated by the rotation of the rotor. The vibration is generated by the intermittent attraction force by the permanent magnet between them (see, for example, Patent Document 1).
However, since the thing of
本発明が解決しようとする課題は、駆動源に永久磁石を使用したもので、振動の変化調整、強弱調整を簡単に行うことができると共に、構造簡単で安価に製作することができる振動コンベヤを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that a permanent magnet is used as a drive source, and a vibration conveyor that can easily adjust vibration change and strength, and can be manufactured with a simple structure and at low cost. It is to provide.
上記課題を解決するために本発明は、基台上にバネ材を介して振動板が支持された振動コンベヤであって、前記振動板を振動させる駆動源を、軸筒周面に磁極を螺旋状に着磁した駆動磁気車の、その軸芯を前記振動板の振動方向に沿って配置し、駆動回転自在とした駆動側磁石と、振動板の下面に前記駆動磁気車の螺旋状に着磁した磁極のピッチと傾斜に対応してN極とS極を交互に配置固定した振動側磁石とで構成したことを特徴とする(請求項1)。
上記駆動側磁石(駆動磁気車)の駆動回転は、モータの出力軸にカップリング等を介して直結、或いはモータの出力を減速機構で減速しその減速機構の出力軸にカップリング等を介して連結して回転するなど何れでもよい。
基台上に振動板を支持するバネ材としては、従来より周知の板バネが好適である。また、その板バネは搬送方向に向けて所定角度傾斜させて取り付けても、或いは鉛直に起立取り付けてもよい。尚、板バネの傾斜角度としては、約80度(鉛直より搬送方向に約10度倒れた状態)が好適である。また、バネ材(板バネ)の本数は一般的に2本であるが、状況や負荷に応じてその本数を増加することは任意である。
また、駆動側磁石と振動側磁石との隙間は0.5〜1.5mmとする。この隙間調整のために駆動側磁石は振動側磁石に対して移動調整可能に支持されている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vibration conveyor having a diaphragm supported on a base via a spring material, a drive source for vibrating the diaphragm, and a magnetic pole spiraled around the shaft cylinder. The drive magnetic wheel magnetized in the shape of the drive magnetic wheel is arranged along the vibration direction of the vibration plate so that the drive side magnet can be driven and rotated, and the drive magnetic wheel is helically attached to the lower surface of the vibration plate. It is characterized by comprising a vibration-side magnet in which N poles and S poles are alternately arranged and fixed corresponding to the pitch and inclination of magnetized magnetic poles (claim 1).
The drive rotation of the drive side magnet (drive magnetic wheel) can be directly connected to the output shaft of the motor via a coupling or the like, or the output of the motor can be decelerated by a reduction mechanism and the output shaft of the reduction mechanism can be connected via a coupling or the like. Any of them may be connected and rotated.
As a spring material for supporting the diaphragm on the base, a conventionally known plate spring is suitable. In addition, the leaf spring may be attached with an inclination at a predetermined angle toward the conveying direction, or may be vertically installed. The inclination angle of the leaf spring is preferably about 80 degrees (a state where the plate spring is tilted about 10 degrees from the vertical in the transport direction). The number of spring members (plate springs) is generally two, but it is arbitrary to increase the number depending on the situation and load.
Moreover, the clearance gap between a drive side magnet and a vibration side magnet shall be 0.5-1.5 mm. In order to adjust the gap, the drive side magnet is supported so as to be movable and adjustable with respect to the vibration side magnet.
前記駆動側磁石は、一本物の棒状体でもよいが、螺旋状に着磁した短筒状の磁石筒を、軸杆に嵌装固定して形成してもよい(請求項2)。 The drive-side magnet may be a single rod-shaped body, but may be formed by fitting and fixing a short cylindrical magnet cylinder magnetized in a spiral shape to a shaft rod (Claim 2).
又、上記駆動源によって振動される振動板はバネ材で支持するのみならず、前記基台と振動板とに亘って該振動板の振動方向を限定するガイド手段、例えば、LMガイドを設けてもよい(請求項3)。 Further, the diaphragm oscillated by the drive source is not only supported by a spring material, but also provided with guide means for limiting the vibration direction of the diaphragm across the base and the diaphragm, for example, an LM guide. (Claim 3).
上記構成によれば、駆動側磁石(駆動磁気車)を回転させると振動側磁石が前記駆動側磁石の螺旋を追って駆動側磁石の軸芯方向へ移動しようとする。しかし、振動側磁石を固定した振動板はバネ材によって弾性的に固定されている為、移動できない。その為、駆動側磁石の磁極と振動側磁石の磁極がスベる、所謂、脱調現象を起こす。この脱調現象と同時にバネ材(板バネ)によって元に戻す力が働き、脱調と共に振動が発生する。
そして、駆動側磁石の回転数に合わせて上記した脱調現象が変化するので、振動も合わせて変化する。従って、振動の変化はモータの回転数を変えることで簡単に調整できる。
又、使用する永久磁石の数を増減することで、振動の強弱を調整できる。
更に、駆動側磁石(駆動磁気車)の着磁を螺旋状としたことで、S極,N極が多極にわたって組み合わせでき、より大きな振動を発生させることができる。
According to the above configuration, when the drive side magnet (drive magnetic wheel) is rotated, the vibration side magnet tends to move in the axial direction of the drive side magnet following the spiral of the drive side magnet. However, since the diaphragm on which the vibration side magnet is fixed is elastically fixed by the spring material, it cannot move. Therefore, a so-called step-out phenomenon occurs in which the magnetic poles of the drive-side magnet and the vibration-side magnet slip. Simultaneously with this step-out phenomenon, a restoring force is exerted by a spring material (plate spring), and vibration is generated along with step-out.
And since the above-mentioned step-out phenomenon changes according to the rotation speed of the drive side magnet, the vibration also changes. Therefore, the change in vibration can be easily adjusted by changing the rotational speed of the motor.
Moreover, the intensity of vibration can be adjusted by increasing or decreasing the number of permanent magnets to be used.
Furthermore, since the magnetization of the drive side magnet (drive magnetic wheel) is spiral, the S pole and the N pole can be combined across multiple poles, and a larger vibration can be generated.
本発明によれば、駆動側磁石を回転させるモータの回転数を調整することで、振動を変化でき、また、磁石の数を増減することで強弱を簡単に調整することができる。しかも、駆動側磁石は螺旋状に着磁されているため、S極,N極が多極にわたって組み合わせでき、より高周波な振動を発生させることができる。従って、小さな部品等の搬送だけでなく、デリケートな搬送も可能な振動コンベヤを提供できる。 According to the present invention, the vibration can be changed by adjusting the rotational speed of the motor that rotates the drive-side magnet, and the strength can be easily adjusted by increasing or decreasing the number of magnets. In addition, since the drive-side magnet is magnetized in a spiral shape, the S pole and the N pole can be combined across multiple poles, and higher frequency vibrations can be generated. Therefore, it is possible to provide a vibration conveyor that can carry not only small parts but also delicate conveyance.
そして、請求項2の構成とした場合は駆動側磁石(駆動磁気車)を構成する磁石の増減を簡単に行うことができ、振動の調整、メンテナンスに優れた振動コンベヤを提供できる。
更に、請求項3の構成とした場合は、振動板の振動方向がガイド手段で限定される為、搬送方向の振動を安定させることができる。
And when it is set as the structure of
Further, in the case of the configuration of
基台上面に、板バネを所定間隔を置いて起立固定し、その左右の板バネの上側端部に亘って振動板を略水平に取り付ける。そして、基台上には振動板の下側に位置させて駆動磁気車からなる駆動側磁石の軸芯を前記振動板の振動方向に向けて回転自在に架設し、その駆動側磁石は基台に固定した減速機付きモータにカップリングを介して連結し、該駆動側磁石を駆動回転自在とする。他方、振動板の下面には前記駆動側磁石の磁極のピッチと傾斜に対応させてN極とS極を交互に配置した振動側磁石を、該駆動側磁石と所定の隙間を開けて固定する。
又、前記板バネは振動板の振動方向に向けて鉛直より所定角度(約10度)傾けた前傾状態に支持する。
A plate spring is erected and fixed on the upper surface of the base at a predetermined interval, and the diaphragm is mounted substantially horizontally over the upper end portions of the left and right plate springs. And on the base, the shaft core of the drive side magnet composed of the drive magnetic wheel is located on the lower side of the diaphragm so as to be rotatable in the vibration direction of the diaphragm, and the drive side magnet is mounted on the base The drive side magnet is connected to a motor with a speed reducer fixed to the base via a coupling so that the drive side magnet can freely rotate. On the other hand, a vibration side magnet in which N poles and S poles are alternately arranged corresponding to the pitch and inclination of the magnetic poles of the drive side magnet is fixed to the lower surface of the diaphragm with a predetermined gap from the drive side magnet. .
Further, the leaf spring is supported in a forward inclined state inclined at a predetermined angle (about 10 degrees) from the vertical toward the vibration direction of the diaphragm.
本発明の振動コンベヤの実施例1を図1乃至図7に基づいて説明する。
振動コンベヤAは、平面矩形状に形成した基台1の長手方向の両側部上にブラケット2を介して板バネ3,3’が起立取り付けられ、その板バネ3,3’の上部にはブラケット2’を介して振動側磁石を取り付ける為の支持板4が略水平状に架設固定され、その支持板4上にスペーサ5を介して振動板6が一体的に載置固定され、更に基台1上には前記振動板6を振動させる駆動側磁石7が駆動回転自在に支持され、振動板と一体の支持板4下面には振動側磁石8が前記駆動側磁石7と所定の間隔をおいて配置固定されて構成されている。
A vibration conveyor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the vibration conveyor A,
基台1の上方に支持板4を水平に支持する板バネ3,3’は、基台1側に固定するブラケット2と支持板4側に固定するブラケット2’とによって鉛直状態より所定角度(例えば、約10度)傾いた状態に取り付け、それにより振動方向への振動の発生をしやすくしてある。
The plate springs 3 and 3 ′ for horizontally supporting the
上記支持板4上に載置固定する振動板6は、支持板4の幅より幅広のステンレス板を用い、幅方向の前後側縁を略直角に上向きに折り曲げてトラフ形状に形成され、直交する左右方向は開放されており、それによって被搬送物が該振動板の長手方向に沿って搬送され、本振動コンベヤに連設配置される他の搬送手段に移乗するように構成されている。尚、この振動板6は図示のトラフ形状に限定されるものでなく、用途に応じて各種形状に形成しうるものである。
The
上記振動板6を振動させる駆動源の駆動側磁石7は、長尺棒状の支軸7aに短筒形状の駆動磁気車7bを多数嵌装することにより構成されている。
支軸7aに嵌装する駆動磁気車7bは、希土類磁石等の永久磁石を用いて円形短筒状に形成し、その周面にS極帯とN極帯とを軸方向に沿って螺旋状に着磁して構成されている。着磁するS極帯とN極帯の極数は限定されないが、多極を着磁した場合は、後述する振動側磁石8との組み合わせが多極にわたるため、より高周波な振動を得ることができ、デリケートな搬送に有効となる。
The drive-
The drive
又、支軸7aの外周に上記構成の駆動磁気車7bを一体回転状に嵌装固定する方法としては、支軸7aの外周と駆動磁気車7bの内周面との間に楔構造のスリーブを嵌着して両者を固定する方法(例えば、特開2000−62925号公報の嵌装機構参照)、或いは支軸7aの外周と駆動磁気車7bの内周面との間にOリングを介在して固定する方法、更には支軸7aに駆動磁気車7bを接着剤で接着固定する方法等、適宜可能である。
尚、上記駆動側磁石7は短筒形状の駆動磁気車7aを多数嵌装して長尺棒状としたが、駆動磁気車を所定長さの長尺一本物としてもよいものである。
Further, as a method of fitting and fixing the drive
The drive-
上記の如く構成した駆動側磁石7は、基台1上にブラケット9で鉛直に起立取り付けた一対の軸受板10,10’に内蔵した軸受10aに亘って回転自在に軸架し、その支軸7aの一方端は軸受板10’より外方に突出させ、その突出端部はカップリング13を介して基台1上にブラケット11で固定した減速機付きモータ12の出力軸に連結されている。それにより、駆動側磁石7は減速機付きモータ12によって駆動回転される。
The drive-
又、ブラケット9に取り付ける軸受板10,10’は、該軸受板10,10’で支持する駆動側磁石7と板バネ3,3’で支持される支持板4の下面に取り付けられる振動側磁石8との隙間を調節するために、上下方向に移動調整自在な構造で取り付けられている。
その構造は、
Further, the bearing
Its structure is
駆動側磁石7と対向して支持板4側に固定される振動側磁石8は、希土類磁石等の永久磁石を用いて平板状に形成され、その磁石を、前記駆動側磁石7を構成する駆動磁気車7bの螺旋状に着磁した磁極のピッチと傾斜に対応させてS極とN極を交互に配置し、保持枠21を用いて支持板4下面に固定されている。
又、上記のごとく構成した振動側磁石8は前記駆動側磁石7の外表面と非接触状態に取り付けるが、その駆動側磁石7と振動側磁石8との隙間(振動側磁石の表面と駆動側磁石の頂点との間隔)は0.5mm〜1.5mmに設定する。
The vibration-
The vibration-
上記駆動側磁石7と振動側磁石8との隙間を適正値に調整する為に、ブラケット9に対し軸受板10,10’は図6に示すように、上下方向に移動調整自在に支持されている。
具体的には、軸受板10,10’をブラケット9にボルト・ナット17で締着するボルト取付孔18を縦長孔とし、且つ前記軸受板10,10’の下端面から鉛直方向に向かってネジ孔19が形成され、そのネジ孔19に調節ネジ杆20がその下端面を基台1上面に当接させて螺合されている。
これにより、調節ネジ杆20を回動することで軸受板10,10’が上下方向に移動調整され、所定位置に固定された振動側磁石8表面と駆動側磁石7との隙間を最適値に調整することができる。そして、調整後ボルト・ナット17を締め付けることで調整状態に維持することが出来る。
In order to adjust the gap between the
Specifically, a
As a result, by rotating the adjusting
上記の如く構成した振動コンベヤAは、減速機付きモータ12を駆動するとその回転がカップリング13を介して支軸7aに伝達され、前記支軸7aに駆動磁気車7bが嵌装固定されて構成された駆動側磁石7が回転される。
駆動側磁石7が回転すると振動側磁石8は、図7(a),(b),(c)に示すように前記駆動側磁石7の螺旋状の磁極を追って該駆動側磁石7の支軸7aの軸芯方向に移動しようとする。しかし、振動側磁石8を固着した支持板4は板バネ3,3’で弾性的に保持されている為、該板バネ3,3’の弾性変形可能範囲内は板バネ3,3’を傾動しながら駆動側磁石7の螺旋に追従して移動するが、前記板バネ3,3’の弾性変形可能範囲の限界においては駆動側磁石7の磁極と振動側磁石8の磁極とがスベる、所謂、脱調現象を起こす。この脱調現象と同時に弾性変形された板バネ3,3’の元の位置に戻ろうとする弾発復元力が働き、支持板4に振動が発生する。その支持板4の振動で、該支持板4に連結された振動板6は矢印方向に往復振動され、振動板6上に載置された被搬送物は矢印方向に移送される。
そして、上記振動発生の源となる脱調現象は、駆動側磁石7の回転数に合わせて変化する為、振動を変化調整する場合は駆動側磁石7を回転する減速機付きモータ12の回転数を制御する。又、駆動側磁石7及び振動側磁石8を構成する永久磁石の数を増減することで振動の強弱を調整することができる。
そして、先行技術とは永久磁石の配列が異なり、直線系であるため、調整は駆動側磁石と振動側磁石間の隙間(ギャップ)のみでよく、調整を簡単に行うことができる。
The vibration conveyor A configured as described above is configured such that when the
When the
The step-out phenomenon, which is the source of vibration generation, changes in accordance with the rotational speed of the drive-
Since the arrangement of the permanent magnets is different from that of the prior art and is a linear system, the adjustment can be made only by a gap (gap) between the drive side magnet and the vibration side magnet, and the adjustment can be easily performed.
図8乃至図10は本発明に係る振動コンベヤの実施例2を示し、基台1の固定側部材と振動板6を備えた支持板4の可動側部材とに亘って該振動板の振動方向を限定するガイド手段Bが設けられている。尚、その他の構成は、実施例1と同じである為説明は省略する。
以下、そのガイド手段Bについて説明する。
ガイド手段Bは、実施例1と同様の構成とした振動発生手段の作用で発生する振動の方向を限定するもので、この種ガイド手段として一般的に採用されているLMガイドが駆動側磁石7の軸芯と平行に配置して取り付けられている。
即ち、LMガイド14を構成するレール部材14aが基台1に支持部材15で固定され、前記レール部材14aに対してスライドするスライド部材14bは振動板6を備えた支持板4に取付板16を介して固定されている。
これにより、駆動側磁石7と振動側磁石8による脱調現象及び板バネ3,3’の弾発作用で支持板4に発生する振動は、LMガイド14によって振動方向が限定され、振動板6はLMガイド14の方向にのみ案内往復される。即ち、搬送方向以外の振動を抑制して、振動を搬送方向へのみ効果的に利用する。尚、ガイド手段Bは、図示のLMガイド14に限られるものではなく、要は相対して直線的にスライドするものであればよい。
8 to 10 show a vibration conveyor according to a second embodiment of the present invention. The vibration direction of the vibration plate extends over the fixed side member of the
The guide means B will be described below.
The guide means B limits the direction of vibration generated by the action of the vibration generating means having the same configuration as in the first embodiment, and the LM guide generally employed as this kind of guide means is a
That is, the rail member 14 a constituting the
As a result, the direction of vibration of the
A…振動コンベヤ 1…基台
3,3’…バネ材(板バネ) 4…支持板
6…振動板 7…駆動側磁石
7b…駆動磁気車 8…振動側磁石
14…ガイド手段
A ...
6 ...
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