JP2015016965A - 振動式部品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動式部品搬送装置の振動角の調整を容易にかつ精度よく行えるようにする。
【解決手段】ベースに支持される固定フレーム１と、略水平な直線状の部品搬送路を有するトラフが取り付けられる可動フレーム２とをトラフに対して傾斜した前後一対の駆動ばね３で連結し、固定フレーム１と可動フレーム２の間に加振機構４を設けた振動式部品搬送装置において、固定フレーム１をフレーム本体７とその一端に嵌め込まれる摺動部８とに分割し、固定フレーム１を部品搬送方向と平行な方向に伸縮させて、任意の長さで固定できるようにした。これにより、固定フレーム１を伸縮可能な状態にしている間も装置が安定するので、駆動ばね３のトラフに対する傾斜角度すなわち振動角θを容易にかつ精度よく調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、加振機構によりトラフを振動させてトラフ上の部品を直線的に搬送する振動式部品搬送装置に関する。

振動式部品搬送装置には、床面等の外部環境に固定されるベースの上方に、ベースに支持される固定フレームと、トラフ（部品搬送部材）が取り付けられる可動フレームを配置し、その固定フレームと可動フレームとをトラフに対して傾斜した駆動ばねで連結し、固定フレームと可動フレームの間に設けた加振機構によりトラフを振動させて、トラフ上の部品を直線的に搬送するものがある。

このような振動式部品搬送装置では、駆動ばねのトラフに対する傾斜角度（以下、「振動角」とも称する。）によって部品搬送速度が変化するため、部品の形状や重量等に応じた適切な振動角を設定することにより最適な搬送速度が得られる。しかし、従来の振動角の調整は、駆動ばねと固定フレームまたは可動フレームとの間に楔状のスペーサを挟み込むことによって行っていたため、その調整の際には、駆動ばねと固定フレームまたは可動フレームとを固定するボルト等の脱着が必要であり、工数がかかる問題があった。また、種々のスペーサを用意するためにコストがかかる問題、スペーサの種類に応じた離散的な調整しかできない問題もあった。

これに対し、特許文献１では、トラフと可動フレームとを連結部材で連結し、その連結部材をトラフまたは可動フレームに対して回動可能かつ任意の位置で固定可能とすることが提案されている。このようにすれば、連結部材を回動させることにより、トラフに対して可動フレームを相対的に回動させて、可動フレームに固定された駆動ばねのトラフに対する傾斜角度すなわち振動角を連続的に調整することができ、従来のスペーサを不要とすることができる。

特開２００９−１３７６７０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された方法で振動角の調整を行う際には、まず、連結部材をトラフまたは可動フレームに固定するねじを緩め、この不安定な状態でトラフに対して可動フレームを相対的に回動させた後、緩めていたねじを再び締め付けることになるため、振動角を所望の角度に正確に調整することが難しいという問題がある。

そこで、本発明の課題は、振動式部品搬送装置の振動角の調整を容易にかつ精度よく行えるようにすることである。

上記の課題を解決するため、本発明の振動式部品搬送装置は、外部環境に固定されるベースと、前記ベースの上方に配置される固定フレームおよび可動フレームと、前記可動フレームの振動を発生させる加振力発生機能および復元力発生機能とを備え、トラフに振動を与えて、前記トラフ上の部品を搬送するものであって、前記固定フレームと可動フレームの少なくとも一方を部品搬送方向と平行な方向に伸縮させて、任意の長さで固定することが可能な角度調整手段を備えているものとした。

具体的には、前記トラフが前記可動フレームに取り付けられ、前記可動フレームと前記固定フレームとがトラフに対して傾斜した駆動ばねで連結され、前記固定フレームが前記ベースに支持され、前記角度調整手段が前記駆動ばねのトラフに対する傾斜角度すなわち振動角を調整するものとした。このようにすれば、振動角の調整の際に、固定フレームまたは可動フレームを伸縮可能な状態にしている間も装置が安定しているので、振動角を容易にかつ精度よく調整することができる。

上記の構成において、前記角度調整手段としては、前記固定フレームと可動フレームの少なくとも一方を、フレーム本体とそのいずれか一端もしくは両端に嵌め込まれる摺動部とに分割し、前記摺動部を前記フレーム本体に対して部品搬送方向に摺動可能かつ任意の位置で固定可能とするものを採用することができる。

このとき、前記フレーム本体と摺動部との固定に、長穴とボルトによる締結を用いることにより、安価かつ簡単な構造で振動角の調整が可能となる。

また、前記固定フレームを前記フレーム本体とその一端に嵌め込まれる摺動部とで構成し、前記可動フレームは、前記フレーム本体と、部品搬送方向で前記固定フレームの摺動部と反対の側で前記フレーム本体に嵌め込まれる摺動部とで構成するようにすれば、固定フレームの摺動部の摺動により装置取付時の微調整を行い、装置取付後に可動フレームの摺動部を摺動させて振動角の調整を行うことができる。これにより、装置取付が容易になる。

本発明の振動式部品搬送装置は、上述したように、固定フレームと可動フレームの少なくとも一方を部品搬送方向と平行な方向に伸縮させて、任意の長さで固定することが可能な角度調整手段を備えているものであるから、固定フレームまたは可動フレームを伸縮させるときも装置を安定した状態に保つことができ、振動角の調整を容易にかつ精度よく行える。

ａは第１実施形態の部品搬送装置の正面図、ｂはａの右側面図（それぞれトラフとベースを除いた状態） ａ〜ｃは、それぞれ図１の固定フレーム一端部の構造を説明する斜視図 ａ、ｂは、それぞれ図１の部品搬送装置の動作を説明する正面図（トラフとベースを除いた状態） ａ、ｂは、それぞれ第２実施形態の部品搬送装置の構成と動作を説明する正面図（トラフとベースを除いた状態） ａ、ｂは、それぞれ第３実施形態の部品搬送装置の構成と動作を説明する正面図（トラフとベースを除いた状態） 第４実施形態の部品搬送装置の一部切欠き正面図 図６のトラフを除いた上面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１の実施形態を示す。この振動式部品搬送装置は、図１に示すように、外部環境としての床面に固定されるベース（図示省略）の上方に、ベースに支持される固定フレーム１と、略水平な直線状の部品搬送路を有するトラフ（図示省略）が取り付けられる可動フレーム２を配置し、その固定フレーム１と可動フレーム２とをトラフに対して傾斜した前後一対の駆動ばね３で連結し、固定フレーム１と可動フレーム２の間に加振機構４を設けたものである。

前記加振機構４は、固定フレーム１上に設置される駆動力発生部材としての交流電磁石５と、この電磁石５と所定の間隔をおいて対向するように可動フレーム２に取り付けられる駆動力伝達部材としての可動鉄心６とで構成されている。加振機構４の電磁石５に通電すると、電磁石５と可動鉄心６との間に断続的な電磁吸引力が作用し、この電磁吸引力と駆動ばね３の復元力により、可動フレーム２およびトラフに振動が発生し、この振動により、トラフ上の部品が直線的に水平方向（部品搬送方向、図中のＸ方向）に搬送される。

ここで、前記固定フレーム１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、一端面に直方体状の凸部７ａを有するフレーム本体７と、四角筒状に形成され、フレーム本体７との対向面の開口からフレーム本体７の凸部７ａに嵌め込まれる摺動部８とに分割されている。フレーム本体７の凸部７ａの両側面にはボルト穴７ｂが設けられ、摺動部８の両側壁には、フレーム本体７のボルト穴７ｂにねじ込まれるボルト９を通す長穴８ａが部品搬送方向に延びるように形成されている。これにより、摺動部８の長穴８ａの長さの範囲内で、摺動部８をフレーム本体７に対して部品搬送方向に摺動させて、任意の位置でボルト９の締め付けにより固定することができ、固定フレーム１全体としては、部品搬送方向と平行な方向に伸縮させて任意の長さで固定できるようになっている。

そして、部品搬送方向の上流側（図１（ａ）の右側）の駆動ばね３は、上端部を可動フレーム２の一端部に、下端部を固定フレーム１の摺動部８の一端部にそれぞれ固定され、下流側（図１（ａ）の左側）の駆動ばね３は、上端部を可動フレーム２の他端部に、下端部を固定フレーム１のフレーム本体７の他端部にそれぞれ固定されている。

したがって、固定フレーム１の摺動部８をフレーム本体７に対して摺動させ、固定フレーム１全体を伸縮させることにより、駆動ばね３のトラフに対する傾斜角度すなわち振動角（図１（ａ）中のθ）を連続的に調整することができる。例えば、図３（ａ）は、図１（ａ）の状態（中立状態）に対して、部品搬送速度を大きくするために下流側の振動角θが小さくなるように調整した例を示しており、図３（ｂ）は、部品搬送速度を小さくするために下流側の振動角θが大きくなるように調整した例を示している。

この振動式部品搬送装置は、上記の構成であり、可動フレーム２の振動を発生させる加振力発生機能を有する加振機構４と、復元力発生機能を有する駆動ばね３とによりトラフに振動を与えて、トラフ上の部品を搬送するもので、固定フレーム１全体を伸縮させて振動角θを連続的に調整する角度調整手段を備えているため、部品の形状や重量等に応じて振動角θを適切に調整することにより最適な部品搬送速度が得られる。しかも、振動角θの調整の際には、ボルト９を緩めて固定フレーム１を伸縮可能な状態（摺動部８が摺動可能な状態）にしている間も装置が安定した状態に保たれるので、振動角θの調整を容易にかつ精度よく行うことができる。また、振動角θの調整は固定フレーム１を部品搬送方向に伸縮させるだけなので、トラフはほぼ水平に保たれる。

さらに、固定フレーム１の摺動部８は、矩形箱状に形成され、フレーム本体７の直方体状の凸部７ａに嵌め込まれた状態で内側の四面をガイドされて摺動するようになっているので、固定フレーム１をベースに取り付けた後でも簡単に振動角θの調整を行うことができる。また、フレーム本体７と摺動部８をこのような簡単な形状とするとともに、その両者の固定に長穴８ａとボルト９による締結を用いているので、加工コストが抑えられ、摺動部８のフレーム本体７に対する位置決めや回り止めも容易に行える。

図４は第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、固定フレーム１をフレーム本体７とその両端に嵌め込まれる摺動部８とに分割して、固定フレーム１の他端側も一端側と同じ構造としたものである。図４（ａ）は中立状態を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の状態から、一端の摺動部８を摺動させて装置取付時の微調整を行い、その後、他端の摺動部８を摺動させて上流側（または下流側）の振動角θが大きくなるように調整した例を示している。

図５は第３の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、可動フレーム２をフレーム本体１０とその他端に嵌め込まれる摺動部１１とに分割したものである。そのフレーム本体１０と摺動部１１との接続構造は第１、２実施形態と同じであり、両者の固定には長穴１１ａとボルト９による締結が用いられている。図５（ａ）は中立状態を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態から固定フレーム１と可動フレーム２の摺動部８、１１を摺動させて上流側および下流側の振動角θが大きくなるように調整した例を示している。この実施形態では、固定フレーム１の摺動部８の摺動により装置取付時の微調整を行い、装置取付後に可動フレーム２の摺動部１１を摺動させて振動角θの調整を行うことができる。これにより、装置の取り付けが容易になる。

図６および図７は、本発明を複合振動式の部品搬送装置に応用した第４の実施形態を示す。この部品搬送装置は、外部環境としての床面に固定されるベース（図示省略）の上方に、ベースに支持される固定フレーム１２と、略水平な直線状の部品搬送路１３ａを有するトラフ１３が取り付けられるトラフ取付台１４と、矩形枠形状に形成された可動フレーム１５を配置し、その固定フレーム１２と可動フレーム１５とを２つの第１の駆動ばね１６で連結し、可動フレーム１５とトラフ取付台１４とを４つの第２の駆動ばね１７で連結し、固定フレーム１２と可動フレーム１５の間に水平方向（部品搬送方向、図中のＸ方向）の振動を発生させる第１の加振機構１８を設け、トラフ取付台１４と固定フレーム１２の間に鉛直方向（図中のＺ方向）の振動を発生させる第２の加振機構１９を設けたものである。

前記固定フレーム１２は、矩形状に形成され、その幅方向の一側（図７の下側）の二隅に柱状のばね取付部１２ａが立設されている。一方、前記可動フレーム１５は、その幅方向の一側の二隅が外周側で固定フレーム１２のばね取付部１２ａの上端部と対向し、内周面がトラフ取付台１４の下部と対向するように配置されている。また、その外周面には、固定フレーム１２のばね取付部１２ａと対向しない二隅から部品搬送方向（Ｘ方向）に突出するばね取付部１５ａが設けられている。

前記第１の駆動ばね１６は、両端の固定位置が部品搬送方向と所定角度をなす同一水平線上に位置するように、一端部を固定フレーム１２のばね取付部１２ａに他端部を可動フレーム１５のばね取付部１５ａにそれぞれ固定され、図７で見れば、２つで平面視逆ハの字状になるように配置されている。一方、前記第２の駆動ばね１７は、両端の固定位置が部品搬送方向と平行な同一水平線上に位置するように、一端部をトラフ取付台１４の下部に他端部を可動フレーム１５の長手方向縁部にそれぞれ固定されている。

また、前記第１、第２の加振機構１８、１９は、それぞれ駆動力発生部材としての交流電磁石２０、２１と駆動力伝達部材としての可動鉄心２２、２３とで構成されている。第１の加振機構１８の電磁石２０に通電すると、電磁石２０と可動鉄心２２との間に作用する断続的な電磁吸引力と第１の駆動ばね１６の復元力により、可動フレーム１５に水平方向の振動が発生し、この振動が第２の駆動ばね１７を介してトラフ取付台１４およびトラフ１３に伝わる。一方、第２の加振機構１９の電磁石２１に通電すると、電磁石２１と可動鉄心２３との間に作用する断続的な電磁吸引力と第２の駆動ばね１７の復元力により、トラフ取付台１４およびトラフ１３に鉛直方向の振動が発生する。

そして、上記の水平方向の振動と鉛直方向の振動が組み合わされた複合振動により、トラフ１３上の部品が直線状部品搬送路１３ａに沿って搬送される。このとき、第１の駆動ばね１６は、上述したように２つで平面視逆ハの字状になるように配置されており、部品搬送方向に対して互いに異なる角度をなす方向への案内機能を有しているので、トラフ１３のヨーイング運動が抑制される。

ここで、可動フレーム１５は、フレーム本体２４と、一端のばね取付部１５ａを形成する摺動部２５とに分割されている。そのフレーム本体２４と摺動部２５との接続構造は第１〜３実施形態と同じであり、両者の固定には長穴２５ａとボルト２６による締結が用いられている。したがって、摺動部２５をフレーム本体２４に対して摺動させ、可動フレーム１５の他側部を伸縮させることにより、トラフ１３のヨーイング運動が効果的に抑制されるように、一端側の第1の駆動ばね１６の取付角度（図７中のγ）を調整することができる。

なお、上述した各実施形態で伸縮可能とされる固定フレームや可動フレームのフレーム本体と摺動部は、直方体と四角筒とで嵌合するようにしたが、その嵌合部の形状はこれに限らず、例えば、丸棒と円筒の組み合わせとし、キーとキー溝で回り止めするようにしてもよい。また、部品搬送方向に延びるねじでフレーム本体と摺動部の相対位置を調整するようにすれば、振動角の調整が一層容易にできるようになる。

１、１２ 固定フレーム
２、１５ 可動フレーム
３、１６、１７ 駆動ばね
４、１８、１９ 加振機構
５、２０、２１ 交流電磁石（駆動力発生部材）
６、２２、２３ 可動鉄心（駆動力伝達部材）
７、１０、２４ フレーム本体
８、１１、２５ 摺動部
８ａ、１１ａ、２５ａ 長穴
９、２６ ボルト
１３ トラフ
１４ トラフ取付台

Claims (5)

1. 外部環境に固定されるベースと、前記ベースの上方に配置される固定フレームおよび可動フレームと、前記可動フレームの振動を発生させる加振力発生機能および復元力発生機能とを備え、トラフに振動を与えて、前記トラフ上の部品を搬送する振動式部品搬送装置であって、
   前記固定フレームと可動フレームの少なくとも一方を部品搬送方向と平行な方向に伸縮させて、任意の長さで固定することが可能な角度調整手段を備えていることを特徴とする振動式部品搬送装置。
2. 前記トラフが前記可動フレームに取り付けられ、前記可動フレームと前記固定フレームとがトラフに対して傾斜した駆動ばねで連結され、前記固定フレームが前記ベースに支持され、前記角度調整手段が前記駆動ばねのトラフに対する傾斜角度を調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の振動式部品搬送装置。
3. 前記角度調整手段が、前記固定フレームと可動フレームの少なくとも一方を、フレーム本体とそのいずれか一端もしくは両端に嵌め込まれる摺動部とに分割し、前記摺動部を前記フレーム本体に対して部品搬送方向に摺動可能かつ任意の位置で固定可能としたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の振動式部品搬送装置。
4. 前記フレーム本体と摺動部との固定に、長穴とボルトによる締結を用いたことを特徴とする請求項３に記載の振動式部品搬送装置。
5. 前記固定フレームを前記フレーム本体とその一端に嵌め込まれる摺動部とで構成し、前記可動フレームは、前記フレーム本体と、部品搬送方向で前記固定フレームの摺動部と反対の側で前記フレーム本体に嵌め込まれる摺動部とで構成したことを特徴とする請求項３または４に記載の振動式部品搬送装置。

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