JP2018104189A

JP2018104189A - ワーク搬送装置、及び、ワーク搬送装置における調整方法

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Publication number: JP2018104189A
Application number: JP2016255665A
Authority: JP
Inventors: 哲行木村; Tetsuyuki Kimura; 孝信大西; Takanobu Onishi; 峰尚前田; Minehisa Maeda
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】求められる設計精度及び調整精度が、ワークの搬送に支障が生じない程度に緩和された、ワーク搬送装置及びその調整方法を提供する。
【解決手段】ワークを載置した状態で搬送する搬送面３３１，４３１，４４１を有する搬送部３１，４１と、少なくとも前記搬送面３３１，４３１，４４１に進行波を発生させる進行波発生手段と、を備えるワーク搬送装置において、前記進行波による前記搬送面３３１，４３１，４４１における垂直振幅のうち、前記搬送面３３１，４３１，４４１のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比が、０．１３以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送面に進行波を発生させることによりワークを搬送するワーク搬送装置、及び、ワーク搬送装置における調整方法に関するものである。

従来のワーク搬送装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。このようなワーク搬送装置は、特許文献１に原理が記載されているように、ワークが接触する搬送面を圧電体によって撓ませることで進行波を発生させる。この進行波によって、搬送面の各位置に楕円運動が生じることになり、搬送面に載置されたワークはこの楕円運動に伴い、進行波の進行方向とは逆方向に搬送されていく。

このワーク搬送装置は、例えば、周回する形状における略対称位置に配置された２群に属する複数の圧電体を、群ごとに異なる位相で駆動させることによって、各群に属する圧電体により搬送面に発生した定在波（同一位置で振動するだけの波）が合成されて進行波を発生させる。しかし、搬送面を完全な（理想的な）対称形状に製作することはできず、搬送面に対する圧電体の位置や各圧電体の駆動態様にもばらつきがあるため、完全な進行波を発生させることは不可能であって、実際には周回方向の位置により振幅にばらつき（大小）のある進行波が発生する。ここで、周回方向の位置による振幅のばらつきが大きいと、部分的にワークの移動がされにくくなったり止まったりすることから、搬送面におけるワークのスムーズな搬送が阻害されてしまう。しかしながら、周回方向の位置により振幅にばらつきの無い、完全な進行波を発生させることを目指し、高い精度でワーク搬送装置を設計して調整することは、前述のように非常に困難である。

特開平６−１２７６５５号公報

そこで本発明は、求められる設計精度及び調整精度が、ワークの搬送に支障が生じない程度に緩和された、ワーク搬送装置、及び、ワーク搬送装置における調整方法を提供することを課題とする。

本発明は、ワークを載置した状態で搬送する搬送面を有する搬送部と、少なくとも前記搬送面に進行波を発生させる進行波発生手段と、を備える進行波搬送装置において、前記進行波による前記搬送面における垂直振幅のうち、前記搬送面のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比が、０．１３以上であることを特徴とするワーク搬送装置である。

この構成によれば、完全な進行波の発生を目指さなくても、実用上支障なくワークを搬送可能なワーク搬送装置を形成できる。

そして、前記進行波比は、前記進行波発生手段を電気的に操作することにより出力が調整されるものとできる。

この構成によれば、進行波発生手段を電気的に操作すればよいので、調整が容易である。

そして、前記進行波発生手段は、前記搬送部のワーク搬送方向における異なる位置に、出力位相が異なる少なくとも二つの群に分かれて配置されており、前記進行波発生手段の前記電気的な操作は、前記少なくとも二つの群のうち一方の群に属する前記進行波発生手段と他方の群に属する前記進行波発生手段との間の位相差の変更、前記一方の群に属する前記進行波発生手段と前記他方の群に属する前記進行波発生手段との間の振幅比の変更、全ての前記進行波発生手段の加振周波数の変更、のうち少なくとも一つを行う操作であるものとできる。

この構成によれば、位相差、振幅比、加振周波数のいずれかの変更を行えば進行波比を調整できるので、状況により調整に適した変更対象を選択でき、調整の自由度を高められる。

そして、前記進行波比は、前記搬送部の構成を物理的に変更することにより、前記搬送部に生じる前記進行波の発生状況が変わるよう調整される
ものとできる。

この構成によれば、物理的な変更は、変更された構成が再度変更されない限り持続されるため、安定性の高い調整が可能である。

そして、本発明は、ワークを載置した状態で搬送する搬送面を有する搬送部と、少なくとも前記搬送面に進行波を発生させる進行波発生手段と、を備えるワーク搬送装置における調整方法であって、前記搬送面における垂直振幅を、前記搬送面のワーク搬送方向における複数の位置で測定する振幅測定ステップと、前記振幅測定ステップにより得られた、前記搬送面のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比を所定値に調整する進行波比調整ステップと、を備えることを特徴とする、ワーク搬送装置における調整方法である。

この構成によれば、振幅測定ステップと進行波比調整ステップとにより、実用上支障なくワークを搬送可能なワーク搬送装置を形成するように調整できる。

本発明は、完全な進行波の生成を目指さなくても、実用上支障なくワークを搬送可能なワーク搬送装置を形成することができる。よって、求められる設計精度及び調整精度を、ワークの搬送に支障が生じない程度に緩和できる。

本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置（パーツフィーダ）を示す斜視図である。前記ワーク搬送装置（パーツフィーダ）のボウルフィーダとリニアフィーダの一部を示す要部拡大斜視図である。前記ワーク搬送装置（パーツフィーダ）の構成を示すブロック図である。進行波比の概念を説明するためのグラフである。進行波比と固有振動数差率の関係を示すグラフである。前記ワーク搬送装置（パーツフィーダ）の調整を行う際のフロー図である。他の形態の進行波発生手段を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。他の形態の進行波発生手段を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。

図１に示すように、本実施形態に係るワーク搬送装置としてのパーツフィーダ１は、ベース部２上に、円盤状のボウルフィーダ３と、ボウルフィーダ３の径外に延びるように接続されたリニアフィーダ４とを備える。

ボウルフィーダ３は円盤状の部材であるボウルフィーダ側搬送部３１を備える。このボウルフィーダ側搬送部３１は、中央に位置する固定部３２にてベース部２に固定されている。この固定は、本実施形態では、円板を介した１個のボルト止めによってなされているが、ボルトの数量は限定されず、また、他の手段によることもできる。ボウルフィーダ側搬送部３１の上面は、図示のように、中央から一旦下降した上で周縁に向けて上昇している。搬送すべきワークＷは、ボウルフィーダ側搬送部３１において凹んだ部分に投入されることができる。ボウルフィーダ３には、ワークＷを搬送するための搬送トラックとして、ボウルフィーダ側搬送部３１の上面にらせん状の溝であるらせんトラック３３が、ボウルフィーダ側搬送部３１の内周位置から外周位置にかけて形成されている。らせんトラック３３は、ワークＷが接触する搬送面３３１を有する。この搬送面３３１が、進行波発生手段５により撓むように変形することで、ワークＷが搬送される。らせんトラック３３の外周端部３３２は、ワークＷをリニアフィーダ４のメイントラック４３に渡すことができる位置に形成されている。ボウルフィーダ３の運転中、ワークＷは図２に矢印で示したようにらせんトラック３３をせり上がるように移動し、ワークＷの搬送方向における下流端である外周端部３３２からメイントラック４３に受け渡される。

リニアフィーダ４は平面視で長方形状であるリニアフィーダ側搬送部４１を備える。このリニアフィーダ側搬送部４１は、幅方向中央に位置する固定部４２にてベース部２に固定されている。この固定は、本実施形態では複数のボルト止めによってなされているが他の手段によることもできる。リニアフィーダ４における搬送トラックは、メイントラック４３とリターントラック４４とにより構成されている。メイントラック４３は、リニアフィーダ側搬送部４１の上面に送り側において長手方向に延びる直線状の溝を有する。リターントラック４４は、リニアフィーダ側搬送部４１の上面に幅方向の一方側（以下「送り側」）及び幅方向の他方側（以下「戻し側」）において長手方向に延びる直線状の溝と、前記各溝をリニアフィーダ４におけるボウルフィーダ３から遠い側の端部近くで接続する湾曲した溝、全体でＵ字形の溝を有する。戻し側の溝はボウルフィーダ側搬送部３１につながっている。このように、搬送トラックは循環するように閉じた形状に限られず、一端または両端が開放された形状であってよい。メイントラック４３及びリターントラック４４は、ワークＷが接触する搬送面４３１，４４１を有する。これら搬送面４３１，４４１が、進行波発生手段５により撓むように変形することで、ワークＷが搬送される。

本実施形態では、メイントラック４３とリターントラック４４の一部とが平行して形成されており、メイントラック４３からボウルフィーダ３に返されるべきワークＷは、図示しない移動手段（エアノズル等）によって移動されることで、メイントラック４３からリターントラック４４に乗せ換えられる。

このように、ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４は、固定部３２，４２のまわりを周回する形状であって、前記形状を有する部分のうち少なくとも一部が、ワークＷを載置した状態で搬送する搬送面３３１，４３１，４４１とされた搬送部（ボウルフィーダ側搬送部３１、リニアフィーダ側搬送部４１）とされている。各搬送部３１，４１は、後述する進行波発生手段５により波打つように変形できる程度の弾性を有している。なお、前記「周回する形状」とは、搬送面３３１，４３１，４４１及び搬送トラック３３，４３，４４が途切れずに一周している形状のことを言うのではなく、進行波を発生する部分が周回する形状となっていることを言う。このため、この「周回する形状」は、円盤状であるボウルフィーダ側搬送部３１はもちろんのこと、固定部４２のまわりに長円状の領域が存在するリニアフィーダ側搬送部４１も該当している。

ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４は、各搬送面３３１，４３１，４４１を波打つように撓ませて弾性振動させることにより、前記各搬送面３３１，４３１，４４１に周回方向に進行していく進行波を発生させる進行波発生手段５を備える（リニアフィーダ４に関して図３参照）。本実施形態の進行波発生手段５は、超音波域（具体的には２０kHz以上）の周波数で駆動される。進行波発生手段５の具体例としては、通電により伸縮または湾曲するように変形する圧電素子が例示できるが、通電により種々の動作をなす他の手段を採用することもできる。進行波発生手段５は、ボウルフィーダ側搬送部３１及びリニアフィーダ側搬送部４１の裏側、つまり、前記各搬送面３３１，４３１，４４１が形成された側と反対側に設けられている。

複数の進行波発生手段５は、リニアフィーダ４については、図３に略示するように、出力位相が異なる送り側の群５Ｆと戻し側の群５Ｂの２群が、リニアフィーダ側搬送部４１の周回方向（ワーク搬送方向）における異なる位置に分かれて、それぞれ長手方向に配列されている。図３では各群で４個の進行波発生手段５が示されているが、進行波発生手段５の数量はこれに限られない。各群５Ｆ，５Ｂに属する複数の進行波発生手段５は、振動モード（波形）の腹の位置に１／２波長間隔で、かつ、隣り合う進行波発生手段５の極性（図示「＋」「−」）が逆になるように配列されている。これにより、送り側の群５Ｆに属する複数の進行波発生手段５が送り側の加振領域（第１加振領域）を形成し、戻し側の群５Ｂに属する複数の進行波発生手段５が戻し側の加振領域（第２加振領域）を形成する。そして、リニアフィーダ４において送り側の群５Ｆに属する複数の進行波発生手段５と、戻し側の群５Ｂに属する複数の進行波発生手段５とは、リニアフィーダ側搬送部４１の長手方向に１／４波長（図示「λ／４」）ずれて配置されている。また、図３に示すように、送り側の群５Ｆに属する複数の進行波発生手段５は第１アンプ６１１に接続され、戻し側の群５Ｂに属する複数の進行波発生手段５は第２アンプ６１２に接続されている。第１アンプ６１１には第１振幅調整手段６２１が接続されている。第２アンプ６１２には第２振幅調整手段６２２が接続されている。また、第１振幅調整手段６２１には加振周波数調整手段６３が接続されている。第２振幅調整手段６２２には電気的位相調整手段６４を介して加振周波数調整手段６３が接続されている。また、加振周波数調整手段６３には波形選択手段６５が接続されている。本実施形態では、第１振幅調整手段６２１、第２振幅調整手段６２２、加振周波数調整手段６３、電気的位相調整手段６４、波形選択手段６５が一体とされて発信器６Ａを構成している。

電気的位相調整手段６４により、送り側の進行波発生手段５と戻し側の進行波発生手段５とで時間的に位相が９０°ずれた正弦波振動を発生させることができる。本実施形態では、第１アンプ６１１による加振モードを「９０°モード」とし、第２アンプ６１２による加振モードを「０°モード」として説明する。

図示はしないが、ボウルフィーダ３についても同様であり、ボウルフィーダ側搬送部３１の中央を挟んで一方側の半周分と他方側の半周分との関係がリニアフィーダ４における送り側、戻し側と同様の関係とされている。

個々の進行波発生手段５が駆動することにより、各搬送面３３１，４３１，４４１を波打つように撓ませて弾性振動させることができる。ここで、前述のような構成により、送り側の進行波発生手段５と戻し側の進行波発生手段５とで時間的に位相が９０°ずれた正弦波振動を発生させることができる。このため、各搬送部３１，４１に生じた定在波（一定の位置で単に上下動する波）が空間的かつ時間的に重ね合わされることで、前記各搬送面３３１，４３１，４４１に、ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４における周回方向に進行していく進行波を発生させることができる。本実施形態の進行波は、平面視において反時計回りに進行する。本実施形態のパーツフィーダ１では、各搬送面３３１，４３１，４４１に、各搬送部３１，４１の周回方向の位置により振幅にばらつきの無い、完全な進行波が現れるのではなく、周回方向の位置により振幅にばらつき（大小）のある進行波が発生する。

進行波が発生している各搬送面３３１，４３１，４４１の一点には楕円運動が生じている。この楕円運動の動く方向は、楕円運動の軌跡における頂部において進行波の進行方向と逆になっている。そして、各搬送面３３１，４３１，４４１とワークＷとの間の摩擦により、各搬送面３３１，４３１，４４１上のワークＷに推進力が生じて、ワークＷは進行波とは逆方向に搬送されていく。

本実施形態の各搬送部３１，４１における上部には、所定間隔おきに複数のスリット３４，４５が形成されている。ボウルフィーダ３におけるスリット３４は径方向に延びるように形成されており、リニアフィーダ４におけるスリット４５は幅方向に延びるように形成されている。これらスリット３４，４５が形成されたことにより、中立軸（各搬送部３１，４１が湾曲する際の曲げ中心となる仮想軸）が下方に位置することとなり、各搬送部３１，４１を進行波の進行方向に変形させやすくして、前記楕円運動に係る楕円を横長形状に変形できる。このため、ワークＷに働く力の水平成分を増大させると共に、垂直成分を低減させられる。よって、スリット３４，４５が形成されていない搬送部を用いた場合に比べると、搬送面上でワークＷを跳ねさせず、搬送速度を向上させて効率的に移動させることができる。

以上のように構成された本実施形態のパーツフィーダ１では、各搬送面３３１，４３１，４４１に完全な進行波が現れるのではなく、各搬送部３１，４１の周回方向の位置により振幅にばらつき（大小）のある進行波が発生する。このため、各搬送面３３１，４３１，４４１には、振幅が大きい位置（波形を図４の「最大時」に示す）と振幅が小さい位置（波形を図４の「最小時」に示す）とが交互に現れる。本実施形態では、進行波による各搬送面３３１，４３１，４４１における垂直振幅のうち、前記各搬送面３３１，４３１，４４１のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比が、０．１３以上に設定されている。この設定値は、好ましくは０．２０以上、より好ましくは０．２５以上に設定することができる。ちなみに、各搬送面３３１，４３１，４４１に完全な進行波が現れる場合の進行波比は１である。なお、ワークＷの質量により搬送面上でのワークＷの跳ねやすさは異なる。ワークＷの跳躍はワークＷのスムーズな搬送を阻害する要因となる。このため、前記設定される進行波比は、第１振幅調整手段６２１及び第２振幅調整手段６２２による振幅の調整がなされ、搬送面上でのワークＷの跳躍が抑制されていることが条件となる。

０°モードと９０°モードにおける固有振動数は互いに異なる値となる。固有振動数の差に関しては、固有振動数（ｆ１）に対する固有振動数（ｆ２）の差の割合である固有振動数差率（Δf）として、次式のように表せる。
Δｆ=（ｆ２−ｆ１）／ｆ１×１００（ただしｆ２＞ｆ１とする）

また図５に、進行波比と固有振動数差率Δｆの関係を示す。図５のグラフにおける横軸（固有振動数差率Δｆ）は百分率（％）で表示されている。前記式及び図５より、本実施形態に関して説明した、進行波比が０．１３以上となる固有振動数差率Δfの値が、固有振動数差率Δf≦１．５４となることがわかる。したがって、固有振動数差率Δf≦１．５４であれば、実用上支障なくワークＷを搬送可能なワーク搬送装置（パーツフィーダ１）を形成できる。

ここで、本願の発明者がワークＷの搬送のスムーズさを実験で確認した。実験に供したワークＷの大きさは３．２mm×１．６mmで、厚み１．６mm、重量が約５０mgの板状体、具体的に、このワークＷはセラミック板に金属電極が取り付けられたチップコンデンサである。実験はリニアフィーダ４で行った。表１に示される条件のもとで、リニアフィーダ４のメイントラック４３を搬送されるワークＷの移動状況を観察者が目視観察した。評価は、ワークＷがメイントラック４３の途中で止まってしまった場合を「×」、移動速度が一定でないと見えた場合を「△」、ワークＷが滞りなくスムーズに移動しているように見える場合を「○」とした。実験は進行波比を変えた８パターンで行った。

表１において進行波比は、平均値と最小値（最小振幅値を最大振幅値で割った値）を示した。平均値は、メイントラック４３の搬送面４３１における垂直振幅の測定に係る、複数の測定エリア（本実験では送り側と戻し側を上流側、下流側でそれぞれ１／２に分けた４エリア）における進行波比の平均値である。最小値は、複数の測定エリアにおける進行波比の最小値である。

実験の結果、複数のワークＷを連ねて搬送する場合には、メイントラック４３に沿う進行波比の最小値で評価して０．１３以上であればスムーズに搬送できることが確認できた。つまり、搬送限界進行波比は０．１３である。また、ワークＷを単独で搬送する場合には、メイントラック４３に沿う進行波比の最小値で評価して０．２０以上であればスムーズに搬送できることが確認できた。なお、複数のワークＷを搬送する場合の方が小さい進行波比でスムーズな搬送が可能なのは、複数のワークＷ同士が移動方向の前後に当接しており、後方のワークＷに押されて移動が助けられるためと推察される。

完全な進行波の場合、各搬送部３１，４１の周回方向の位置により振幅にばらつきが無いため、進行波比は１である。一方、進行波が全く発生せず定在波のみの場合は、最小振幅が０（波形の節部分）であるから、進行波比は０である。このため、本実施形態で最低値（搬送限界進行波比）として設定した進行波比０．１３は、完全な進行波を基準とすると進行波の発生具合が小さいため、かなり緩やかな数値と言える。この程度の設定で、ワークＷを有効に搬送でき、実用上問題のないパーツフィーダ１を提供できるのである。よって、パーツフィーダ１において進行波を発生させるための機構を設計及び調整する際の厳密度（設計精度、調整精度）を緩和でき、結果として、パーツフィーダ１の製造コストを低減できる可能性がある。

進行波比は、進行波発生手段５を電気的に操作することにより出力が調整されるものとできる。この電気的な操作は、例えば、進行波発生手段５に接続された（より具体的には進行波発生手段５を駆動させる第１アンプ６１１及び第２アンプ６１２に接続された）調整手段にて位相差、振幅比、加振周波数のうち少なくとも一つを変更するための操作である。具体的には、送り側の群５Ｆに属する進行波発生手段５と戻し側の群５Ｂに属する進行波発生手段５との間の位相差の変更、送り側の群５Ｆに属する進行波発生手段５と戻し側の群５Ｂに属する進行波発生手段５との間の振幅比の変更、全ての進行波発生手段５の加振周波数の変更、のうち少なくとも一つを行う操作である。位相差、振幅比、加振周波数のいずれかを変更すれば進行波比を調整できるので、状況により調整に適した変更対象を選択でき、調整の自由度を高められる。

本実施形態の具体的な調整手段は、図３に示す第１振幅調整手段６２１及び第２振幅調整手段６２２、加振周波数調整手段６３、電気的位相調整手段６４である。位相差は電気的位相調整手段６４で調整できる。また、振幅比は第１振幅調整手段６２１及び第２振幅調整手段６２２で調整できる。加振周波数は加振周波数調整手段６３で調整できる。更に本実施形態では、波形についても波形選択手段６５で調整できる。これら調整手段の調整は電気的な操作で足りるため、パーツフィーダ１の構成を物理的に変更することに比べ、調整が容易な点がメリットとして挙げられる。

進行波比は、各搬送部３１，４１の構成を物理的に変更することにより、各搬送部３１，４１に生じる進行波の発生状況が変わるよう調整されるものともできる。物理的な変更は、変更された構成が再度変更されない限り持続されるため、停電等により変更がリセットされてしまう可能性のある電気的操作による調整に比べ、安定性の高い調整が可能である点が相対的なメリットとして挙げられる。この調整は、具体的には各搬送部３１，４１に部分的に調整部材を取り付けることで調整できる。調整部材は例えば板状体（調整板）とできるが、形状は限定されない。また、各搬送部３１，４１における調整部材の取り付け位置は例えば裏面とできるが、特に限定されない。調整部材の取り付けは、複数を別の箇所に取り付けることもできるし、同一箇所に複数を重複して取り付けることもできる。取り付け態様は、接着剤等による貼付、ねじ固定、はめ込み、溶接等の種々の態様とできる。また、前記とは逆に、当初から取り外し可能に調整部材を取り付けておき、必要に応じて調整部材を取り外すように構成することもできる。

次に、本実施形態のパーツフィーダ１の調整方法について、フロー図（図６）と共に説明する。まず、垂直振幅を、各搬送面３３１，４３１，４４１の周回方向（ワーク搬送方向）における複数の位置で測定する振幅測定ステップ（図６に示すステップＳ１〜ステップＳ３に相当）を実施する。この振幅測定ステップは、より詳しくは以下の順に行う。まず、０°モード及び９０°モードにおける固有振動数（ｆ_１，ｆ_２）を測定する（ステップＳ１）。固有振動数の測定は、０°モード、９０°モードそれぞれ単独で駆動させ、それぞれのモードについて、周波数を変化させながら、各搬送面３３１，４３１，４４１のある点（波形の腹の位置）の振幅が最大となる周波数を探索することでなされる。この探索された周波数が固有振動数である。そして、加振周波数を前記固有振動数の各測定値の中間値とし、振幅比を１、電気的位相を９０°に設定してパーツフィーダ１を加振する（ステップＳ２）。そして、各搬送部３１，４１を複数の測定エリアに分け、各測定エリアで垂直振幅を測定し、進行波比を求める（ステップＳ３）。垂直振幅は、各エリアにて搬送トラックの上方で測定手段をワークＷの搬送方向にスキャンすることにより、複数の位置での測定が行われる。本実施形態では測定手段としてドップラー振動計を用いているが、これに限定されず、振動を測定可能な種々の手段を用いることができる。

次に、前記振幅測定ステップにより得られた進行波比を所定値に調整する進行波比調整ステップ（図６に示すステップＳ３（繰り返し時）〜ステップＳ９に相当）を実施する。この進行波比調整ステップは、より詳しくは以下の順に行う。

まず、前記各測定エリアにおける進行波比（ＴＷＲ）のうち最小値が、搬送限界進行波比である０．１３以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。０．１３以上である場合（フロー図上の「Ｙ」）、調整を終了する。そうでない場合（フロー図上の「Ｎ」）、電気的位相調整手段６４を操作して電気的位相差を変更する（ステップＳ５）。変更後前記ステップＳ３に戻る。

もし電気的位相差の変更だけでは調整不可能な場合（例えばステップＳ３〜Ｓ５の繰り返し回数が所定回数以上となった場合）、第１振幅調整手段６２１及び第２振幅調整手段６２２を操作して振幅比を変更する（ステップＳ６）。変更後前記ステップＳ３に戻る。

もし電気的位相差及び振幅比の変更だけでは調整不可能な場合（例えばステップＳ３〜Ｓ６の繰り返し回数が所定回数以上となった場合）、加振周波数調整手段６３を操作して加振周波数を変更する（ステップＳ７）。加振周波数の変更は、０°モードにおける固有振動数の周波数と９０°モードにおける固有振動数の周波数との範囲を内外に例えば１％拡張した範囲内で行う。変更後前記ステップＳ３に戻る。

もし電気的位相差、振幅比、加振周波数の変更でも調整不可能な場合（例えばステップＳ３〜Ｓ７の繰り返し回数が所定回数以上となった場合）、振動モードの次数を変更する（ステップＳ８）。振動モードの次数の変更は、波数（波長）が変わるような振動モード（固有振動数）で加振できるように、ステップＳ７が行われる周波数の変更範囲を超えて周波数を大きく変更する。変更後前記ステップＳ３に戻る。

もし電気的位相差、振幅比、加振周波数、振動モードの次数の変更でも調整不可能な場合（例えばステップＳ３〜Ｓ８の繰り返し回数が所定回数以上となった場合）、進行波発生手段５を電気的に操作することによる進行波比の調整は断念される。この場合、各搬送部３１，４１の構成を物理的に変更することにより進行波比が調整される（ステップＳ９）。例えば、各搬送部３１，４１の裏面に調整板が貼付されることで、各搬送部３１，４１の一部の振動態様を変化させる。

このように、前記振幅測定ステップと進行波比調整ステップとにより、実用上支障なくワークＷを搬送可能なパーツフィーダ１を形成するように調整できる。

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

また、前記実施形態の進行波発生手段（圧電素子）５は、電気的に絶縁するための絶縁体であるセラミック部とセラミック部の両側面に形成された電極とからなっており、通常は、１枚のセラミック部の両側面のそれぞれに電極を貼り付けて構成される圧電素子の必要数を搬送部に貼り付けているが、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）のように構成して実施してもよい。つまり、セラミック部５３１を一体にした圧電素子５を用いてもよい。この場合、図７（ａ）に「＋」「−」で示すように、１／２波長（λ／２）毎に分極方向が異なっている。更に、セラミック部５３１の両側面のうちの搬送部（導体）への貼り付け面側の電極５１とは反対側の電極５２を一体化する。そうすることで、セラミック部５３１への電極５１，５２の貼り付け精度の向上並びに前記反対側の電極５２のコモン作業の削減を図ることができる。また、搬送部（導体）へ貼り付ける複数（図では８個）の電極５１は、搬送部（導体）へ貼り付ける時に搬送部に対して導通することによりコモンになるため、コモン作業をする必要がない。更にまた、搬送部（導体）への貼り付け面側の複数（図では８個）の電極５１も一体化してもよい。ただし、複数（図では８個）の電極５１を一体にさせる工程は、複数（図では８個）の電極５１を作製した後の工程になるので、製造コストの削減を考えると、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）のように、搬送部の貼り付け面とは反対側の電極５２のみを一体にする方が有利である。

また、前記実施形態の進行波発生手段（圧電素子）５を、図８（ａ），（ｂ）のように構成してもよい。つまり、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）と同様に、セラミック部５３１を一体にした圧電素子５を用いてもよい。この場合、図８（ａ）に「＋」「−」で示すように、１／２波長（λ／２）毎に分極方向が異なっている。そうすることで、セラミック部５３１への電極５１，５２の貼り付け精度の向上を図ることができる。この場合は、搬送部（導体）へ貼り付ける複数（図では８個）の電極５１は、搬送部（導体）へ貼り付ける時に搬送部に対して導通することによりコモンになるため、コモン作業をする必要がないが、前記電極５１とは反対側の複数（図では８個）の電極５２１に対してコモン作業が必要となる。

また、前記実施形態では、複数の進行波発生手段５を２群に分け、一方の群と他方の群とで駆動させる位相差（進行波発生手段５に指示する位相差）を９０°に設定していたが、これに限定されず、位相差を他の角度に設定してもよい。また、複数の進行波発生手段５を３群以上に分けることもできる。

また、前記実施形態では、送り側の群５Ｆに属する複数の進行波発生手段５に第１アンプ６１１及び第１振幅調整手段６２１が接続され、戻し側の群５Ｂに属する複数の進行波発生手段５に第２アンプ６１２及び第２振幅調整手段６２２が接続されていた。しかしこれ以外に、複数の進行波発生手段５の各々にアンプ及び振幅調整手段を接続することもでき、各振幅調整手段を操作することにより進行波比を調整できる。

また、前記実施形態では、進行波発生手段５により各搬送面３３１，４３１，４４１に発生する振動の波は前記実施形態では正弦波であったが、矩形波、三角波等、他の形状の波であってもよい。

また、本実施形態の各搬送部３１，４１は周回する形状とされていたが、搬送部の形状はこれに限定されず、直線状や周回しない湾曲線状であってもよい。

また、前記実施形態では、各搬送部３１，４１に複数の進行波発生手段５が並べられていたが、これに限定されず、例えば、弾性的に支持された搬送部の両端のみを、位相差をもって加振したり、一端で加振し、他端で振動を吸収したりすることで進行波を発生させることもできる。

１ワーク搬送装置、パーツフィーダ
２ベース部
３ボウルフィーダ
３１搬送部、ボウルフィーダ側搬送部
３２固定部（ボウルフィーダ）
３３搬送トラック、らせんトラック
３３１搬送面（らせんトラック）
４リニアフィーダ
４１搬送部、リニアフィーダ側搬送部
４２固定部（リニアフィーダ）
４３搬送トラック、メイントラック
４３１搬送面（メイントラック）
４４搬送トラック、リターントラック
４４１搬送面（リターントラック）
５進行波発生手段
Ｓ１〜Ｓ３振幅測定ステップ
Ｓ３〜Ｓ９進行波比調整ステップ

この構成によれば、物理的な変更は、変更された構成が再度変更されない限り持続されるため、安定性の高い調整が可能である。なお、上記のように、平面視で長方形状に構成される搬送部において、長方形状の搬送部の長辺のみに、この長辺の延在方向を横切る方向に複数のスリットが形成されていれば、長方形状の搬送部全周にスリットを形成することがなくなるため、スリット加工の手間が削減される。

Claims

ワークを載置した状態で搬送する搬送面を有する搬送部と、
少なくとも前記搬送面に進行波を発生させる進行波発生手段と、を備えるワーク搬送装置において、
前記進行波による前記搬送面における垂直振幅のうち、前記搬送面のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比が、０．１３以上であることを特徴とするワーク搬送装置。
前記進行波比は、前記進行波発生手段を電気的に操作することにより出力が調整されることを特徴とする、請求項１に記載のワーク搬送装置。
前記進行波発生手段は、前記搬送部のワーク搬送方向における異なる位置に、出力位相が異なる少なくとも二つの群に分かれて配置されており、
前記進行波発生手段の前記電気的な操作は、
前記少なくとも二つの群のうち一方の群に属する前記進行波発生手段と他方の群に属する前記進行波発生手段との間の位相差の変更、
前記一方の群に属する前記進行波発生手段と前記他方の群に属する前記進行波発生手段との間の振幅比の変更、
全ての前記進行波発生手段の加振周波数の変更、
のうち少なくとも一つを行う操作であることを特徴とする、請求項２に記載のワーク搬送装置。
前記進行波比は、前記搬送部の構成を物理的に変更することにより、前記搬送部に生じる前記進行波の発生状況が変わるよう調整されることを特徴とする、請求項１に記載のワーク搬送装置。
ワークを載置した状態で搬送する搬送面を有する搬送部と、
少なくとも前記搬送面に進行波を発生させる進行波発生手段と、を備えるワーク搬送装置における調整方法であって、
前記搬送面における垂直振幅を、前記搬送面のワーク搬送方向における複数の位置で測定する振幅測定ステップと、
前記振幅測定ステップにより得られた、前記搬送面のうち所定範囲にて最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、前記所定範囲にて最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比を所定値に調整する進行波比調整ステップと、を備えることを特徴とする、ワーク搬送装置における調整方法。