JP2013035659A

JP2013035659A - パーツフィーダ

Info

Publication number: JP2013035659A
Application number: JP2011173191A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shigesada; 孝▲し▼ 重定
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】ワークを今までにない高速で移送できるパーツフィーダを提供する。
【手段】パーツフィーダは、レール１とこれを支持する板ばね３、レール１の往復動を規制するリンク４、加振手段としての電磁石１０を有している。電磁石１０に交流電流を印加するとレール１から垂下した磁性体１１が往復動し、結果としてレール１が前後方向に振動する。リンク４の下端は第２弾性体８を介して基礎ベース９に取り付けられており、板ばね３の下端と電磁石１０とは中間ベース６に取り付けられている。板ばね３とリンク４とは互いの振動が影響しないように絶縁された状態で安定良く保持されているため、電磁石１０に高い周波数の電流を印加しても磁性体１１は的確に追従してレール１を高速で加振できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ状等のワークを直列に並べた状態で略水平方向に移送（搬送）するライン型の加振式パーツフィーダに関するものである。

この種のライン型パーツフィーダは、ワークが滑り移動するガイド部を形成したレール（トラフ）を備えており、レールとベースとを側面視で傾斜状等の複数本の板ばねで連結することにより、レールが板ばねを弾性変形させて長手方向に往復動するようになっている。

そして、ベースに電磁石を固定する一方、レールには電磁石と近接した磁性体を固定しており、電磁石に交流電源を印加して磁性体を往復移動させることにより、レールをその長手方向に小刻みに振動させており、その場合、磁性体が電磁石に引かれるときの速度と、磁性体が板ばねによって戻り移動するときの速度との違いにより、ワークは一定方向に移送される。

しかし、単にレールを板ばねで支持したに過ぎない構成では、振動が大きくて騒音が大きい問題や、振動数を大きくすべく電磁石に印加する電流の周波数を高くしても共振現象が発生する等して移送能力のアップにはつながらないという問題があった。このような問題を解決すべく本願出願人は、特許文献１において、レールを板ばねとは別にリンクでも支持し、リンクの回動によってレールの往復動を規制する技術を開示した。

特開２００３−４０４１９号公報

特許文献１のパーツフィーダは、レールの振動が外部が伝わることは殆どなく、従来に比べて振動や騒音を格段に低減することができた。また、電磁石に印加する電流の周波数を従来より高くしても共振することなく高速運転することができる。従って、レールを板ばねで支持しただけのものに比べると移送速度を速くできるが、電磁石に印加する周波数をある程度以上に高くすると、磁性体の往復移動が追従せずに移送速度をアップできなくなる現象が見られた。

本願発明は、レールの動きをリンクで規制するという特許文献１の考え方は踏襲しつつ、リンクの利点をフルに引き出してより一層の高速移送を可能ならしめたパーツフィーダを提供せんとするものである。

本願発明者は上記の知見を基にしつつ、振動系を工夫すれば高速運転を実現できると考え、研究と実験を繰り返して各請求項の発明に至った。このうち請求項１の発明は、ワークを直列に並べて水平移送するレール（トラフ）と、前記レールをその長手方向に往復動可能な状態に支持するばね手段と、前記レールの往復動を規制するリンクと、前記レールをその長手方向に小刻みに振動させる加振手段とを備えており、そして、前記ばね手段とリンクとは弾性体を介して固定式のベースで支持されている。

請求項２の発明は請求項１の発明を好適に展開したものであり、この発明では、前記ばね手段は板ばねである一方、前記加振手段は交流電流が印加される電磁石とこれに磁着する磁性体とで構成されており、更に、基礎ベースとこれに弾性体を介して支持された中間ベースとを有しており、前記基礎ベースに弾性体を介して前記リンクが取り付けられ、前記中間ベースに前記板ばねと電磁石とが取り付けられている。なお、ここに記載している「取り付け」には、直接的に取り付ける場合と、他の部材を介して取り付ける場合との両方を含んでいる。

既述のとおり、特許文献１は従来のものに比べると優れているが、電磁石に印加する交流電流の周波数がある程度高くなるとワークの移送速度がさほど速くならない現象が見られた。その原因は十分解明できていないが、板ばねとリンクと電磁石とが共通の揺動式ベースで支持されていることに起因していると推測される。

すなわち、リンクはレールの動きを規制するためのものであり、板ばねに影響されることなく電磁石の動きに追従して動くのが好ましいが、板ばねとリンクと電磁石とが共通した揺動式のベースで支持されているため、周波数（振動数）がある程度以上に高くなると、ベースの揺動（振動）と板ばねの振動とリンクの振動とが共振又は打ち消しあって、磁性体が不規則な動きをしてしまうと推測される。

これに対して本願発明では、ばね手段とリンクとが弾性体を介して固定式のベースで支持されているため、振動数を非常に高くしてもばね手段とリンクとは互いに影響されることなく安定した状態で振動（揺動）し、その結果、ばね手段は本来の機能であるレールの戻し機能を的確に発揮すると共に、リンクはレールの往復動規制（ストローク規制）の機能を的確に発揮するのであり、これにより、レールを板ばねで支持したに過ぎないものに比べて２倍以上の高速移送が実現できた。

更に述べると、レールが板ばねのみで支持されていると、例えば電磁石に印加する交流電流の周波数を高くすると、板ばねの強さを強くして戻り機能を高くせねばならず、すると電磁石には大きなパワーが必要となるという悪循環が生じるが、本願発明のようにリンクを設けると、レールの動きはリンクで規制されるためばね手段のばね力を強くすることなく振動数を高くできるのであり、このことと、板ばねとリンクとが相互影響しないこととが相まって、スムースな高速運転を実現できたものである。

上記のとおり、本願発明ではばね手段のばね力（弾性復原力）を強くする必要がないため、高速運転しても消費電力はさほど高くないという利点も有する。すなわち、本願発明は、レールを強引に振動させるのではなく、リズミカルにスムースに振動させ得るのであり、このため、消費電力がアップすることもない。

加振手段としてはバイブレータも使用できるが、バイブレータを使用した方式は振動や騒音が大きいと共に、汎用品では高速運転し難い問題がある。これに対して請求項２のように電磁石と磁性体との組み合わせを採用すると、高い周波数の交流電流を印加することで高速運転を簡単に実現できると共に騒音も少なく、更に、安価な電磁石を使用できるためコスト面でも有利である。

実施形態に係るパーツフィーダの側面図である。図１の一部破断II-II 視断面図である。図１のIII-III 視断面図である。図１の IV-IV視断面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では「前後」「左右」の用語を使用するが、この「前後」「左右」は、ワークＷの移送方向に向いた方向を基準にしている。従って、図１では、右方向が前で左方向が後ろ、紙面に向かって手前側が右で奥側が左になる。

(1).構造の説明
本実施形態のパーツフィーダは、チップコンデンサやチップ抵抗器のようなチップ型のワークＷの移送に使用するもので、ワークＷを一列に並べて直列移送するレール１と、レール１が固定された上支持体２と、上支持体２を介してレール１を支持する前後一対の板ばね３と、上端を上支持体２に連結した前後のリンク４と、板ばね３が固定された中間ブラケット５と、中間ブラケット５が固定された中間ベース６と、中間べース６が第１弾性体７を介して支持されていると共にリンク４が第２弾性体８を介して取り付けられている基礎ベース９とを有している。板ばね３はばね手段の一例である。

中間ベース６の前後中間部には磁着面を後ろ向きにした電磁石１０を固定しており、上支持体２の下面から、電磁石１０の手前に位置する磁性体（鉄の板又はブロック）１１が垂下している。電磁石１０と磁性体１１とは加振手段の一例であり、これら電磁石１０と磁性体１１の前後両側にリンク４と板ばね３とを配置している。実施形態では板ばね３をリンク４の前後外側に配置しているが、板ばね３とリンク４との前後位置関係は逆であってもよい。

レール１にはガイド部の一例として上向きに開口した移送溝１３が形成されており、移送溝１３を滑り移動してきたワークＷはシュートやコンベヤ等の搬送路１４に移行する。レール１の移送溝１３のうちその後端寄りの適宜範囲は左側に開口した切り開き部１３ａと成しており、切り開き部１３ａを設けることでワーク投入部１３ｂを形成している。なお、ガイド部としては、移送溝１３を設けることに代えて、段部を形成することも可能である。

図３に一点差線で示すように、投入部１３ｂの左側にホッパー１５を設け、ホッパー１５に溜まったワークＷを昇降部材１６で持ち上げることにより、ワークＷの群を投入部１３ｂに供給することができる。なお、切り開き部１３ａのうちその終端寄りの部位はホッパー１５に向けて斜め下向きの傾斜部１３ａ′になっており、列から外れたワークＷは傾斜部１３ａ′からホッパー１５に戻る。投入部１３ｂには、重なったワークＷを単層に均すためのストッパー（図示せず）を設けている（移送溝１３をトンネル状に形成して、ワークＷの重なりを排除してもよい。）。

レール１にワークＷを供給する手段は任意に選択できる。例えば、ホッパーをレール１の上に配置して、ホッパーからワークＷを移送溝１３に連続的又は断続的に供給することができる。或いは、別にコンベヤやシュート等の供給搬送路を設け、この供給搬送路からワークＷを移送溝１３に繰り出すことも可能である。敢えて述べるまでもないが、レール１の長さは任意に設定できる。

中間ベース６は板材からなっており、その前後両端部が左右２個ずつの第１弾性体７で支持されている。第１弾性体７はゴム製であり、中間ベース６と第１弾性体７と基礎ベース９とがボルト１７及びナット１８で共締めされている。基礎ベース９の下面には、ナット１８の嵌め込みを許容する座ぐり穴１９が空いている。なお、ナット１８を使用せずに、基礎ベース９に設けたタップ穴にボルト１７をねじ込むことも可能である。中間ベース６と基礎ベース９とのうちいずれか一方又は両方に、第１弾性体７が嵌まる凹所を形成することも可能である（この点は第２弾性体８も同じである。）。

中間ベース６の前後２カ所に中間ブラケット５がボルト止めや溶接で固定されており、中間ブラケット５の上端部後面に板ばね３の下端部をボルト２０で固定している。板ばね３の上端部は上支持体２の前後端面にボルト２１で固定されている。前側の板ばね３は側面視で鉛直姿勢になっているが、後ろ側の板ばね３は上に行くほど後ろに倒れるように若干の角度で後傾している。なお、レール１や上支持体２の重量が大きい場合は、前後２カ所の部位に板ばね３を左右複数本ずつ配置してもよい。また、板ばね３は前後３カ所以上の部位に配置することも可能である。

中間ブラケット５は、第１弾性体７を締結するボルト１７に当たらないように下向きに切り開かれている。また、中間ブラケット５の左右側面には側板２２をボルトで固定している。このため、中間ベース６と中間ブラケット５と左右側板２２とで頑丈な枠体が構成されている（これらを中間部材と総称するこもとも可能である。）。

図３に示すように、リンク４は左右一対で１セットになっており、その上端部は、上支持体２の下面にボルト２３ａで固定された上軸受け体２３に左右横長の上部ピン２４で回動可能に連結されている。上部ピン２４は上軸受け体２３とリンク４との両方に対して回転可能であってもよいし、上軸受け体２３とリンク４とのうちいずれか一方にビスで固定してもよい。

左右リンク４の下端部は、正面視上向き開口コ字形に形成された下軸受け体２５の側板２５ａに左右横長の下部ピン２６で回動可能に連結されている。下軸受け体２５の側板２５ａにはブッシュ２７が嵌まっている。また、下部ピン２６のうち左右リンク４の間の部位にはカラー２８を嵌めている。なお、下軸受け体２５は左右に分離することも可能であり、逆に、下軸受け体２５を正面視凸形に形成して、上向き凸部を左右のリンク４で挟む形式とすることも可能である。

下軸受け体２５は中間ベース６に設けた窓穴２９の箇所に配置しており、第２弾性体８を介して基礎ベース９で支持されている。下軸受け体２５と第２弾性体８と基礎ベース９とはボルト３０及びナット３１で共締めされている。中間ブラケット５には、ボルト３０の頭を嵌め込む座ぐり穴３３が形成されており、また、基礎ベース９にはナット３１の嵌め込みを許容する座ぐり穴３３が空いている。ナット３１を使用せずに、ボルト３０を基礎ベース９にねじ込んでもよい。

図１に示すように、前側の位置では上部ピン２４と下部ピン２６とは側面視で鉛直の線上に位置しているが、後ろ側の位置では上部ピン２４が下部ピン２６のやや後ろに位置している。従って、後ろ側の位置では上下ピン２４，２６を結ぶ線３４は後ろ側の板ばね３と同様の姿勢に傾斜している。電磁石１０は、中間ベース６の上面にボルト等で固定されている。他方、磁性体１１は上支持体２の下面にボルト３５で固定されている。

なお、磁性体１１の左右幅寸法はレール１の大きさ等に応じて任意に設定できる。図示の状態より左右幅寸法を小さくしてもよいし、逆に大きくしてもよい。１つの中間ベース６に複数の電磁石１０を左右並設することも可能である。要は、レール１の大きさ等に応じて必要な駆動パワーを設定したらよいのである。電磁石１０を基礎ベース９に取り付けることも可能である（弾性体を介して取り付けるのが好ましい。）。

(2).作用
以上の構成において、電磁石１０に交流電流を印加すると、磁性体１１は電磁石１０に引かれる前進動と板ばね３による後退動との動きを高速で行い、これにより、レール１は前後方向に小刻みに振動する。この場合、磁性体１１の前進速度と後退速度とが相違することにより、ワークＷはレール１の前進方向に滑り移動する。

そして、板ばね３のみによる支持の場合は、電磁石１０に印加する交流電流の周波数がある程度以上になると、板ばね３の動きとレール１及び上支持体２の動きとが乖離してしまって、磁性体１１が電磁石１０のＯＮ・ＯＦＦに追従できなくなるが、本願発明のようにリンク４を設けると、レール１及び上支持体２の動きが前後リンク４から成る平行リンク機構で規制されることにより、周波数がアップして電磁石のＯＮ・ＯＦＦの時間間隔が短くなっても、磁性体１１の追従性が確保される。

そして、本実施形態では、板ばね３及び電磁石１０は中間ベース６に取り付けられていて安定性が高いこと、リンク４は基礎ベース９に取り付けられていて安定性が高いこと、板ばね３及び電磁石１０とリンク４とは互いに振動の影響を受けないように振動系が絶縁されていることの三者が相まって、電磁石１０に例えば従来の２倍程度の高い周波数を印加しても磁性体１１は追従して軽快に往復動させることができ、このため、ワークＷを極めて高速で移送することができる。電磁石１０の駆動電力を高くする必要はないため、騒音は発生せず静粛性にも優れている。

本実施形態のようにリンク４が第２弾性体８を介して基礎ベース９に取り付けられていると、リンク４が全体的に振れ動くことを防止又は著しく抑制できるため、レール１の動きを規制する機能が向上して好適である。また、本実施形態では、後ろの板ばね３は側面視でやや後傾姿勢になっているが、この構成を採用すると、レール１は前進過程で僅かながら前傾傾向を呈するため、ワークＷの滑り移動がよりスムースになる利点がある。前後の弾性体７，８はそれぞれ前後１つずつ配置することも可能でなる。

(3).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばレールにワークの移送路を複数条形成して、１つのレール上でワークの群を並走させることも可能である。ばね手段としては、板ばねに代えて線状のばねやコイルばねを使用することも可能である（レールを戻す応答性の点からは、板ばねや線ばねのように単に曲がり変形するだけのものが好ましい。）。

リンクやベースの具体的な形態は、必要に応じて任意に設定できる。電磁石と磁性体との対を前後又は左右に複数対設けることも可能である。板ばねやリンクを支持する弾性体（吸振体）としては、ゴムの他にコイルスプリングや板ばね等のばねを使用することも可能である。ゴムは天然ゴムや樹脂ゴムなど何でも使用できる。ゴムにボルト又はナットをインサート成形したアブソーバを使用することも可能である。

本願発明は、チップ部品等を移送するライン型パーツフィーダに実際に適用できる。従って、産業上、利用できる。

１レール
２上支持体
３ばね手段の一例としての板ばね
４リンク
５中間ブラケット
６中間ベース
７，８弾性体（ゴム）
９基礎ベース
１０加振手段を構成する電磁石
１１加振手段を構成する磁性体
２４，２６連結用のピン

Claims

ワークを直列に並べて水平移送するレールと、前記レールをその長手方向に往復動可能な状態に支持するばね手段と、前記レールの往復動を規制するリンクと、前記レールをその長手方向に小刻みに振動させる加振手段とを備えており、
前記ばね手段とリンクとは弾性体を介して固定式のベースで支持されている、
パーツフィーダ。
前記ばね手段は板ばねである一方、前記加振手段は交流電流が印加される電磁石とこれに磁着する磁性体とで構成されており、更に、基礎ベースとこれに弾性体を介して支持された中間ベースとを有しており、
前記基礎ベースに弾性体を介して前記リンクが取り付けられ、前記中間ベースに前記板ばねと電磁石とが取り付けられている、
請求項１に記載したパーツフィーダ。