JP2023175304A - 振動発生装置およびピックアップシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークを往復移動させることができる振動発生装置およびピックアップシステムを提供すること。【解決手段】振動発生装置は、ワークが載置される載置面を有しているトラフと、前記トラフを支持している２つの板バネと、各前記板バネを弾性変形させながら前記トラフを振動させ、前記載置面上の前記ワークを移動させる振動発生部と、を有し、前記２つの板バネは、前記ワークの移動方向に沿って配置され、それぞれ、前記移動方向に沿う方向に突出している曲がり部を有している。【選択図】図３

Description

本発明は、振動発生装置およびピックアップシステムに関する。
特許文献１に記載されている振動パーツフィーダーは、基台と、基台に配置されている電磁石と、基台の上方に配置されている振動板と、基台と振動板とを連結している一対の板バネと、を有している。このような振動パーツフィーダーでは、電磁石で振動板を吸引、離反することにより振動板を振動させて、振動板上のパーツを所定の移動方向に移動させる。
特開平６－２９２８６２号公報
しかしながら、特許文献１の振動パーツフィーダーでは、振動板上のパーツを移動方向に移動させ易くするために、各板バネを上端部（振動板との接続部）が下端部（基台との接続部）よりも搬送方向の下流側に位置するように傾斜させている。そのため、移動方向と反対側へのパーツの移動ができず、パーツを両方向に往復移動させることが困難である。
本発明の振動発生装置は、ワークが載置される載置面を有しているトラフと、
前記トラフを支持している２つの板バネと、
各前記板バネを弾性変形させながら前記トラフを振動させ、前記載置面上の前記ワークを移動させる振動発生部と、を有し、
前記２つの板バネは、前記ワークの移動方向に沿って配置され、それぞれ、前記移動方向に沿う方向に突出している曲がり部を有している。
本発明のピックアップシステムは、ワークが載置される振動発生装置と、
前記振動発生装置に載置されている前記ワークを撮像するビジョンと、
前記ビジョンの撮像結果に基づいて、前記振動発生装置に載置されている前記ワークをピックアップするロボットと、を有し、
前記振動発生装置は、ワークが載置される載置面を有しているトラフと、
前記トラフを支持している２つの板バネと、
各前記板バネを弾性変形させながら前記トラフを振動させ、前記載置面上の前記ワークを移動させる振動発生部と、を有し、
前記２つの板バネは、前記ワークの移動方向に沿って配置され、それぞれ、前記移動方向に沿う方向に突出している曲がり部を有している。
第１実施形態に係るピックアップシステムの全体構成を示す正面図である。 ロボットを示す正面図である。 振動発生装置を示す正面図である。 振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。 振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。 振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。 振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。 板バネを示す斜視図である。 板バネを示す正面図である。 トラフの振動状態を示す正面図である。 トラフの振動状態を示す正面図である。 ピックアップシステムの駆動方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。 第３実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。 第４実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。 板バネを示す正面図である。 第５実施形態に係る振動発生装置が備える板バネを示す正面図である。 板バネの変形例を示す正面図である。 第６実施形態に係る振動発生装置が備える板バネを示す正面図である。 板バネの変形例を示す正面図である。 板バネの変形例を示す正面図である。 第７実施形態に係る振動発生装置を示す上面図である。 第８実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。 板バネを示す正面図である。 振動発生装置の変形例を示す正面図である。 振動発生装置の変形例を示す正面図である。 第９実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。 第１０実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。
以下、振動発生装置およびピックアップシステムの好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るピックアップシステムの全体構成を示す正面図である。図２は、ロボットを示す正面図である。図３は、振動発生装置を示す正面図である。図４ないし図７は、それぞれ、振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。図８は、板バネを示す斜視図である。図９は、板バネを示す正面図である。図１０および図１１は、それぞれ、トラフの振動状態を示す正面図である。図１２は、ピックアップシステムの駆動方法を示すフローチャートである。
図１に示すピックアップシステム１００は、搬送対象であるワークＷが載置される振動発生装置２００と、ワークＷを搬送する搬送装置としてのコンベア３００と、振動発生装置２００に載置されたワークＷを撮像するビジョン４００と、ビジョン４００の撮像結果に基づいて振動発生装置２００に載置されたワークＷをピックアップし、コンベア３００上にリリースするロボット５００と、これら各部の駆動を制御する制御装置６００と、を有している。
［ロボット５００］
ロボット５００は、スカラロボット（水平多関節ロボット）である。図２に示すように、ロボット５００は、床面に固定されているベース５１０と、ベース５１０に接続されているロボットアーム５２０と、を有している。ロボットアーム５２０は、基端部がベース５１０に接続され、ベース５１０に対して鉛直方向に沿った第１回動軸Ｊ１まわりに回動する第１アーム５２１と、基端部が第１アーム５２１の先端部に接続され、第１アーム５２１に対して鉛直方向に沿った第２回動軸Ｊ２まわりに回動する第２アーム５２２と、を有している。
また、第２アーム５２２の先端部には作業ヘッド５３０が設けられている。作業ヘッド５３０は、第２アーム５２２の先端部に同軸的に配置されているスプラインナット５３１およびボールネジナット５３２と、スプラインナット５３１およびボールネジナット５３２に挿通されているスプラインシャフト５３３と、を有している。スプラインシャフト５３３は、第２アーム５２２に対して鉛直方向に沿った第３回動軸Ｊ３まわりに回転可能で、かつ、第３回動軸Ｊ３に沿って昇降可能である。
また、スプラインシャフト５３３の下端部にはエンドエフェクター５４０が装着されている。エンドエフェクター５４０は、着脱自在であり目的の作業に適したものが適宜選択される。本実施形態のエンドエフェクター５４０は、ワークＷを挟持して保持するハンドである。
また、ロボット５００は、ベース５１０に対して第１アーム５２１を第１回動軸Ｊ１まわりに回動させる第１駆動装置５７１と、第１アーム５２１に対して第２アーム５２２を第２回動軸Ｊ２まわりに回動させる第２駆動装置５７２と、スプラインナット５３１を回転させてスプラインシャフト５３３を第３回動軸Ｊ３まわりに回転させる第３駆動装置５７３と、ボールネジナット５３２を回転させてスプラインシャフト５３３を第３回動軸Ｊ３に沿った方向に昇降させる第４駆動装置５７４と、を有している。
また、図示しないが、第１、第２、第３、第４駆動装置５７１、５７２、５７３、５７４には、それぞれ、駆動源としてのモーターと、モーターの回転量を検出するエンコーダーと、が設置されている。制御装置６００は、ピックアップシステム１００の運転中、各エンコーダーの出力が示すロボットアーム５２０の位置と制御目標である目標位置とを一致させるフィードバック制御を実行する。
以上、ロボット５００について説明したが、ロボット５００としては、特に限定されず、例えば、回転軸を６つ有するロボットアームを備えた６軸ロボットであってもよい。
［コンベア３００］
図１に示すように、コンベア３００は、ワークＷが載置されるベルト３１０と、ベルト３１０を送る搬送ローラー３２０と、搬送ローラー３２０を駆動する図示しないモーターと、搬送ローラー３２０の回転量に応じた信号を制御装置６００に出力する搬送量センサー３３０と、を有する。制御装置６００は、ピックアップシステム１００の運転中、搬送量センサー３３０の出力が示すワークＷの搬送速度と制御目標である目標搬送速度とを一致させるフィードバック制御を実行する。これにより、ワークＷを所望の速度で安定して搬送することができる。
［ビジョン４００］
図１に示すように、ビジョン４００は、振動発生装置２００の上方から振動発生装置２００上のワークＷを撮像し、撮像した画像に基づいてワークＷの位置姿勢を検出する。このようなビジョン４００は、カメラ４１０と、カメラ４１０が撮像した画像データに基づいて振動発生装置２００上の少なくとも１つのワークＷの位置姿勢を検出する検出部４２０と、を有している。なお、本実施形態では、検出部４２０は、制御装置６００に組み込まれている。言い換えると、制御装置６００が検出部４２０を兼ねている。
また、カメラ４１０は、各画素が深度情報（奥行き情報）を持つ距離画像を撮像することができる３Ｄカメラ（ステレオカメラ）である。カメラ４１０の各画素は、検出部４２０によって世界座標と関連付けられており、カメラ４１０の画角（視野）内にワークＷが存在する場合、画像データ内におけるワークＷの位置に基づいてワークＷの座標を特定することができる。ただし、ビジョン４００の構成としては、特に限定されず、例えば、２Ｄカメラと深度センサーとを組み合わせた構成であってもよいし、位相シフト法により三次元形状を計測する計測装置を用いた構成であってもよい。
［振動発生装置２００］
振動発生装置２００は、図３に示すように、板状の基台２１０と、基台２１０の上方に配置されているトラフ２２０と、基台２１０とトラフ２２０とを連結している２つの板バネ２３０、２４０と、基台２１０に固定されているフレーム２５０と、フレーム２５０に支持されている照明部２６０と、トラフ２２０に配置され、トラフ２２０を振動させる振動発生部２７０と、を有している。このような構成の振動発生装置２００では、制御装置６００によって振動発生部２７０の駆動を制御することにより、板バネ２３０、２４０を弾性変形させつつトラフ２２０に所望の振動を付与し、トラフ２２０に載置されたワークＷの位置姿勢を変化させることができる。
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向が鉛直方向に沿っており、Ｚ軸方向プラス側が鉛直方向上側、Ｚ軸方向マイナス側が鉛直方向下側である。なお、本願明細書中の鉛直は、鉛直の場合のみならず、技術常識上鉛直と同視できる程度以内で鉛直に対して傾いている場合も含む意味である。同様に、本願明細書中の水平は、水平の場合のみならず、技術常識上水平と同視できる程度以内で水平に対して傾いている場合も含む意味である。
基台２１０は、板状の基体２１１と、基体２１１から上方に立設している２つの柱部２１２、２１３と、を有している。そして、柱部２１２の上面に板バネ２３０の下端部が連結しており、柱部２１３の上面に板バネ２４０の下端部が連結している。このように、柱部２１２、２１３を設けることにより、基体２１１の上方に、トラフ２２０および照明部２６０を配置するための十分なスペースを確保することができる。ただし、基台２１０の構成は、特に限定されない。
トラフ２２０は、基台２１０の上方に位置し、水平に配置されている。また、トラフ２２０は、板バネ２３０、２４０を介して基台２１０に連結されている板状の第１ベース２２１と、第１ベース２２１の下方に位置し、Ｚ軸方向に延びるスペーサー２２２を介して第１ベース２２１に連結されている板状の第２ベース２２３と、第１ベース２２１に配置されている箱型のトラフ本体２２４と、を有している。ワークＷは、トラフ本体２２４内に投入される。トラフ本体２２４は、その内底面で構成され、ワークＷが載置される載置面２２４ａを有している。
また、載置面２２４ａは、光透過性を有している。本実施形態では、トラフ本体２２４の底部が光透過性を有する材料で構成されている。また、第１ベース２２１は、載置面２２４ａと重なる部分に光透過性を有する窓部２２１ａを有している。本実施形態の窓部２２１ａは、第１ベース２２１を厚さ方向に貫通する貫通孔である。ただし、これに限定されず、例えば、第１ベース２２１を、光透過性を有する材料で構成してもよい。
フレーム２５０は、第１ベース２２１と第２ベース２２３との間に配置されている板状のベース２５１と、ベース２５１と基台２１０とを連結する複数の支柱２５２と、を有している。つまり、フレーム２５０は、トラフ２２０のように基台２１０に対して振動することなく、基台２１０に対して固定されている。
照明部２６０は、フレーム２５０のベース２５１に配置され、第１ベース２２１の下方に位置している。照明部２６０は、上方すなわちトラフ本体２２４に向けて光ＬＬを出射し、窓部２２１ａおよび載置面２２４ａを介してトラフ本体２２４に載置されているワークＷをその下方側から照らす。これにより、カメラ４１０から明るい画像データを取得できる。あるいは、カメラ４１０のシャッタースピードを高めることができる。したがって、ブレのない鮮明な画像データを取得することができる。そのため、ビジョン４００によってワークＷの画像認識をより精度よく行うことができる。
振動発生部２７０は、第２ベース２２３に配置されている。また、振動発生部２７０は、第２ベース２２３の下面に配置されている第１振動モーター２７１および第２振動モーター２７２と、を有している。
第１振動モーター２７１は、図示しないステーターおよびローターを収容する本体部２７１Ａと、本体部２７１Ａに軸受けされている回転軸２７１Ｂと、回転軸２７１Ｂに配置されている偏心錘２７１Ｃと、を有している。第１振動モーター２７１を駆動すると、回転軸２７１Ｂが回転し、偏心錘２７１Ｃの作用によって遠心力振動が発生する。
同様に、第２振動モーター２７２は、図示しないステーターおよびローターを収容する本体部２７２Ａと、本体部２７２Ａに軸受けされている回転軸２７２Ｂと、回転軸２７２Ｂに配置されている偏心錘２７２Ｃと、を有している。第２振動モーター２７２を駆動すると、回転軸２７２Ｂが回転し、偏心錘２７２Ｃの作用によって遠心力振動が発生する。
ただし、第１、第２振動モーター２７１、２７２の構成は、振動を発生させることができれば、特に限定されない。
第１、第２振動モーター２７１、２７２は、Ｚ軸方向からの平面視で、トラフ２２０の中心に対して両側に分かれて配置されている。すなわち、中心のＸ軸方向マイナス側に第１振動モーター２７１が配置され、Ｘ軸方向プラス側に第２振動モーター２７２が配置されている。また、回転軸２７１Ｂ、２７２Ｂは、それぞれ、水平であり、かつ、互いに平行に配置されている。特に、本実施形態では、回転軸２７１Ｂ、２７２Ｂは、Ｙ軸方向に延在し、Ｙ軸まわりに回転する。また、回転軸２７１Ｂ、２７２Ｂは、同一水平面上に位置している。第１、第２振動モーター２７１、２７２をこのような配置することにより、後述する複数の振動を容易に発生させることができる。
また、振動発生部２７０は、第１振動モーター２７１の回転を検出する図示しない第１センサーと、第２振動モーター２７２の回転を検出する図示しない第２センサーと、を有している。第１センサーは、回転軸２７１Ｂの偏心方向Ｈ１を検出することができる。同様に、第２センサーは、回転軸２７２Ｂの偏心方向Ｈ２を検出することができる。
例えば、図４に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に鉛直方向下側を向く状態で第１、第２振動モーター２７１、２７２を互いに逆方向に回転駆動させると、第１振動モーター２７１の振動と第２振動モーター２７２の振動との相殺および重畳により板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０に上下方向の振動Ａ１が付与される。これにより、トラフ２２０内のワークＷが上下に跳ねるように振動する。これにより、ワークＷを反転させることができる。
また、例えば、図５に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に左斜め下側を向く状態で第１、第２振動モーター２７１、２７２を互いに逆方向に回転駆動させると、第１振動モーター２７１の振動と第２振動モーター２７２の振動との相殺および重畳により板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０に斜め方向の振動Ａ２が付与される。これにより、トラフ２２０内のワークＷがＸ軸方向マイナス側に移動する。
また、例えば、図６に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に右斜め下側を向く状態で第１、第２振動モーター２７１、２７２を互いに逆方向に回転駆動させると、第１振動モーター２７１の振動と第２振動モーター２７２の振動との相殺および重畳により板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０に斜め方向の振動Ａ３が付与される。これにより、トラフ２２０内のワークＷがＸ軸方向プラス側に移動する。
また、例えば、図７に示すように、偏心方向Ｈ１が鉛直方向下側を向き、偏心方向Ｈ２が鉛直方向上側を向いた状態で第１、第２振動モーター２７１、２７２を互いに同じ方向に回転駆動させると、第１振動モーター２７１の振動と第２振動モーター２７２の振動との相殺および重畳により板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０に振動Ａ４が付与される。これにより、トラフ２２０内のワークＷが中央に寄るようにＸ軸方向に移動する。
以上のように、振動発生装置２００ではワークＷがＸ軸方向に移動するため、以下では、Ｘ軸方向をワークＷの移動方向とする。
特に、本実施形態では、振動発生部２７０を第２ベース２２３に配置しているため、振動発生部２７０とトラフ本体２２４とをＺ軸方向に離間させることができる。したがって、振動発生部２７０の駆動で生じる振動が増幅されてトラフ本体２２４に伝わり、より大きな振動をトラフ本体２２４に付与することができる。したがって、ワークＷの位置姿勢を効率的に変化させることができる。
次に、板バネ２３０、２４０について説明する。図３に示すように、板バネ２３０、２４０は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。板バネ２３０は、トラフ２２０のＸ軸方向マイナス側に位置しており、その上端部が第１ベース２２１に連結され、その下端部が基台２１０に連結されている。一方、板バネ２４０は、トラフ２２０のＸ軸方向プラス側に位置しており、その上端部が第１ベース２２１に連結され、その下端部が基台２１０に連結されている。これら２つの板バネ２３０、２４０は、トラフ２２０の重心Ｇと交わるＹ－Ｚ平面である平面に対して対称的に配置されている。
このような構成によれば、板バネ２３０、２４０によってトラフ２２０がＸ軸方向両側において支持される。トラフ２２０を板バネ２３０、２４０で両持ち支持することにより、トラフ２２０を安定して支持することができると共に、トラフ２２０に安定した振動を与えることができる。
また、板バネ２３０は、Ｚ軸方向の中央部で屈曲し、Ｘ軸方向マイナス側に突出している曲がり部２３０ａを有する略Ｌ字形状となっている。同様に、板バネ２４０は、Ｚ軸方向の中央部で屈曲し、Ｘ軸方向プラス側に突出している曲がり部２４０ａを有する略Ｌ字形状となっている。板バネ２３０、２４０をこのような形状とすることにより、板バネ２３０が振動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の各方向にスムーズに弾性変形できるようになり、振動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をそれぞれ容易に発生させることができる。そのため、容易に、ワークＷの位置や姿勢を変化させることができる。特に、ワークＷをＸ軸方向両側にスムーズに往復移動させることができる。
以下、板バネ２３０、２４０の構成について詳細に説明するが、板バネ２３０、２４０は、互いに同様の構成であるため、以下では、板バネ２３０について代表して説明し、板バネ２４０については、その説明を省略する。
図８および図９に示すように、板バネ２３０は、Ｚ軸方向の中央部で屈曲し、Ｘ軸方向マイナス側に突出している曲がり部２３０ａを有している。また、板バネ２３０は、下側半分を構成する第１部材２３１と、上側半分を構成する第２部材２３２と、を有している。これら第１部材２３１と第２部材２３２とは、別体で構成されており、Ｘ－Ｙ平面に対して対称的に配置されている。なお、第１、第２部材２３１、２３２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の各種金属材料を用いることができる。
また、第１部材２３１は、平板を両端部で折り曲げて構成され、共に水平な上端部２３１ａおよび下端部２３１ｂと、上端部２３１ａと下端部２３１ｂとの間に位置し、上面がＸ軸方向プラス側を向くように傾いている第１傾斜部２３１ｃと、を有している。同様に、第２部材２３２は、平板を両端部で折り曲げて構成され、共に水平な上端部２３２ａおよび下端部２３２ｂと、上端部２３２ａと下端部２３２ｂとの間に位置し、上面がＸ軸方向マイナス側を向くように傾いている第２傾斜部２３２ｃと、を有している。そして、第１部材２３１の下端部２３１ｂが板バネ２３０の下端部を構成し、第２部材２３２の上端部２３２ａが板バネ２３０の上端部を構成している。このように、第１傾斜部２３１ｃおよび第２傾斜部２３２ｃを有することにより、特に、板バネ２３０が振動Ａ２、Ａ３の方向に共にスムーズに弾性変形できるようになり、振動Ａ２、Ａ３をそれぞれ容易に発生させることができる。そのため、より容易かつスムーズに、ワークＷをＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
また、第１傾斜部２３１ｃは、Ｘ－Ｙ平面に対してＹ軸まわりに角度θ１だけ傾斜している。また、上端部２３１ａおよび下端部２３１ｂには、それぞれ、ボルト（ネジ）を挿通する挿通孔がＹ軸方向に並んで複数形成されている。同様に、第２傾斜部２３２ｃは、Ｘ－Ｙ平面に対してＹ軸まわりに角度θ２だけ傾斜している。また、上端部２３２ａおよび下端部２３２ｂには、それぞれ、ボルトを挿通する挿通孔がＹ軸方向に並んで複数形成されている。
第１部材２３１の上端部２３１ａと第２部材２３２の下端部２３２ｂとは、ボルトＢとナットＮとの締結によって連結されている。これにより、第１部材２３１と第２部材２３２の連結部分が曲がり部２３０ａとなる板バネ２３０が得られる。例えば、後述する実施形態のように、一枚の平板を折り曲げて板バネ２３０を形成してもよいが、この場合、曲がり部２３０ａの部分で平板を大きく折り曲げる必要があり、塑性変形による板バネ２３０の強度低下を招くおそれがある。これに対して、別体の第１、第２部材２３１、２３２を連結する構成によれば、曲がり部２３０ａで大きく折り曲げる必要がなくなり、塑性変形による板バネ２３０の強度低下を抑制することができる。なお、第１部材２３１と第２部材２３２との連結方法は、特に限定されず、例えば、リベットを用いてもよいし、溶接してもよいし、接着剤を用いてもよい。
特に、本実施形態では、上端部２３１ａと下端部２３２ｂとを重ね合わせ、さらに、当該部分を上下両側からプレート２３３ａ、２３３ｂで挟み込んだ状態でネジ締めしている。これにより、第１部材２３１と第２部材２３２との連結部分を補強することができる。また、ボルトＢとナットＮとの締結によって生じる応力がプレート２３３ａ、２３３ｂによって分散されるため、ボルトＢ周辺への応力集中を抑制することもできる。そのため、板バネ２３０の機械的強度が高まる。
また、第１部材２３１の下端部２３１ｂは、ボルトＢ１によって基台２１０に連結されている。特に、本実施形態では、下端部２３１ｂの上方にプレート２３３ｃを重ねた状態で上方からネジ締めしている。これにより、第１部材２３１と基台２１０との連結部分を補強することができる。また、ボルトＢ１の締結によって生じる応力がプレート２３３ｃによって分散されるため、ボルトＢ１周辺への応力集中を抑制することもできる。そのため、板バネ２３０の機械的強度が高まる。ただし、第１部材２３１と基台２１０との連結方法は、特に限定されず、例えば、リベットを用いてもよいし、溶接してもよいし、接着剤を用いてもよい。
また、第２部材２３２の上端部２３２ａは、ボルトＢ２によってトラフ２２０に連結されている。特に、本実施形態では、上端部２３２ａの下方にプレート２３３ｄを重ねた状態で下方からネジ締めしている。これにより、第２部材２３２とトラフ２２０との連結部分を補強することができる。また、ボルトＢ２の締結によって生じる応力がプレート２３３ｄによって分散されるため、ボルトＢ２周辺への応力集中を抑制することもできる。そのため、板バネ２３０の機械的強度が高まる。ただし、第２部材２３２とトラフ２２０との連結方法は、特に限定されず、例えば、リベットを用いてもよいし、溶接してもよいし、接着剤を用いてもよい。
ここで、図９に示すように、第１傾斜部２３１ｃの長さをＬ１とし、第２傾斜部２３２ｃの長さをＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２との誤差は、特に限定されないが、±２０％以内であることが好ましく、±１０％以内であることがより好ましく、±５％以内であることがさらに好ましい。つまり、０．８≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２であることが好ましく、０．９≦Ｌ１／Ｌ２≦１．１であることがより好ましく、０．９５≦Ｌ１／Ｌ２≦１．０５であることがさらに好ましい。これにより、板バネ２３０の上下対称性が増し、応力を上下にバランスよく分散することができる。そのため、板バネ２３０の耐久性が向上する。
また、特に限定されないが、角度θ１と角度θ２との誤差は、±２０％以内であることが好ましく、±１０％以内であることがより好ましく、±５％以内であることがさらに好ましい。つまり、０．８≦θ１／θ２≦１．２であることが好ましく、０．９≦θ１／θ２≦１．１であることがより好ましく、０．９５≦θ１／θ２≦１．０５であることがさらに好ましい。これにより、板バネ２３０の上下対称性が増し、応力を上下にバランスよく分散することができる。そのため、板バネ２３０の耐久性が向上する。
特に、本実施形態では、Ｌ１＝Ｌ２かつθ１＝θ２であり、板バネ２３０は、曲がり部２３０ａと交わるＸ－Ｙ平面Ｆに対して対称的に配置されている。つまり、板バネ２３０は、上下対称の形状である。これにより、上述の効果がより顕著となる。また、振動Ａ２、Ａ３を同等の強さで発生させることができる。そのため、ワークＷをよりスムーズにＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
また、特に限定されないが、板バネ２３０のＸ軸方向のバネ定数ｋｘとＺ軸方向のバネ定数ｋｚとの誤差は、±５０％以内であることが好ましく、±２５％以内であることがより好ましく、±５％以内であることがさらに好ましい。つまり、０．５≦ｋｘ／ｋｚ≦１．５であることが好ましく、０．２５≦ｋｘ／ｋｚ≦１．２５であることがより好ましく、０．９５≦ｋｘ／ｋｚ≦１．０５であることがさらに好ましい。このように、バネ定数ｋｘ、ｋｚを同程度に設定すると、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に対して傾斜した斜め方向のバネ定数ｋｘｚも、これらと同等となる。そのため、振動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をそれぞれ共振で発生させることができ、ワークＷの位置や姿勢を効率的に変化させることができる。そのため、ワークＷをよりスムーズにＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
特に、本実施形態では、ｋｘ＝ｋｚである。そのため、上述の効果が顕著となる。なお、板バネ２３０、２４０の材質、Ｌ１、Ｌ２、厚さ等によって異なるが、角度θ１、θ２を４０°以上７０°以下とすることで、バネ定数ｋｘ、ｋｚを同程度にし易くなる。
以上、板バネ２３０、２４０について説明した。ここで、図３に示すように、板バネ２３０、２４０に支持されている部分であって基台２１０に対して可動である可動部２９０、本実施形態では、トラフ２２０と振動発生部２７０との集合体の重心Ｇは、板バネ２３０、２４０の間に位置している。特に、本実施形態では、トラフ２２０の重心は、板バネ２３０、２４０から等距離にあり、かつ、曲がり部２３０ａ、２４０ａと交わるＸ－Ｙ平面Ｆ上に位置している。このように、重心Ｇが板バネ２３０、２４０の間に位置することにより、振動時のトラフ２２０の傾きを抑制することができる。以下、図５で示した振動Ａ２を例に挙げて説明する。
図１０に、振動Ａ２が生じているトラフ２２０の自然状態Ｐ１、最下点状態Ｐ２および最上点状態Ｐ３を示す。なお、自然状態Ｐ１は、振動が生じていない状態であり、最下点状態Ｐ２は、トラフ２２０が最も下方に位置する状態であり、最上点状態Ｐ３は、トラフ２２０が最も上方に位置する状態である。同図に示すように、重心Ｇが板バネ２３０、２４０の間に位置すると、自然状態Ｐ１での載置面２２４ａに対する最下点状態Ｐ２での載置面２２４ａの傾きθαおよび自然状態Ｐ１での載置面２２４ａに対する最上点状態Ｐ３での載置面２２４ａの傾きθβをそれぞれ小さくする、好ましくはゼロとすることができる。そのため、載置面２２４ａが並進振動すなわち水平を保ちながら振動し、載置面２２４ａの各部に加わる振動の大きさを均一にすることができる。その結果、載置面２２４ａのワークＷをよりスムーズにＸ軸方向プラス側に移動させることができる。
なお、可動部２９０の重心Ｇは、板バネ２３０、２４０の間に位置していなくてもよい。例えば、可動部２９０の重心Ｇが板バネ２３０、２４０よりも上側または下側に位置していてもよい。ただし、この場合には、傾きθα、θβが大きくなり易い。傾きθα、θβが大きくなる程、図１１に示すように、載置面２２４ａの各部に加わる振動の大きさが不均一となり、場所によってワークＷの移動速度がバラつくおそれがある。
［制御装置６００］
図１に示すように、制御装置６００は、振動発生装置２００、コンベア３００、ビジョン４００およびロボット５００の駆動をそれぞれ制御する。このような制御装置６００は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部装置との接続を行う外部インターフェースと、を有する。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。制御装置６００の構成要素の一部または全部は、ロボット５００の筐体の内側に配置されてもよい。また、制御装置６００は、複数のプロセッサーにより構成されてもよい。
以上、ピックアップシステム１００の構成について説明した。次に、ピックアップシステム１００の駆動方法について、図１２に基づいて説明する。まず、制御装置６００は、ステップＳ１として、ロボット５００を撮像の妨げとならない姿勢とした状態で、カメラ４１０でトラフ２２０内のワークＷを撮像し画像データＤを取得する。次に、制御装置６００は、ステップＳ２として、画像データＤに基づいて少なくとも１つのワークＷの位置姿勢を検出する。なお、ワークＷの姿勢の検出には、例えば、テンプレートマッチングを用いることができる。
次に、ステップＳ３として、制御装置６００は、位置姿勢を検出したワークＷの中からロボット５００により把持可能な位置姿勢のワークＷの有無を検出する。ロボット５００により把持可能な位置姿勢のワークＷが存在する場合、制御装置６００は、ステップＳ４として、ロボット５００によりそのワークＷを把持し、コンベア３００のベルト３１０上にリリースする。これにより、ワークＷがコンベア３００によって所定の場所まで搬送される。
一方、ステップＳ３において、ロボット５００により把持可能な位置姿勢のワークＷが無かった場合、制御装置６００は、ステップＳ５として、振動発生装置２００を駆動させてトラフ２２０内のワークＷの位置姿勢をリセットし、ステップＳ１からやり直す。このような駆動方法によれば、ロボット５００によってワークＷをより確実に把持することができる。
以上、ピックアップシステム１００について説明した。このようなピックアップシステム１００が有する振動発生装置２００は、ワークＷが載置される載置面２２４ａを有しているトラフ２２０と、トラフ２２０を支持している２つの板バネ２３０、２４０と、各板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０を振動させ、載置面２２４ａ上のワークＷを移動させる振動発生部２７０と、を有している。また、２つの板バネ２３０、２４０は、ワークＷの移動方向であるＸ軸方向に沿って配置され、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う方向に突出している曲がり部２３０ａ、２４０ａを有している。板バネ２３０、２４０をこのような形状とすることにより、図８で示した振動および図９で示した振動をそれぞれ容易に発生させることができる。そのため、容易に、ワークＷをＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
また、前述したように、板バネ２３０は、逆向きに傾斜している板状の第１傾斜部２３１ｃおよび板状の第２傾斜部２３２ｃを有している。板バネ２４０についても同様である。これにより、振動Ａ２、Ａ３をより容易に発生させることができる。そのため、より容易に、ワークＷをＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
また、前述したように、第１傾斜部２３１ｃおよび第２傾斜部２３２ｃは、対称的に配置されている。つまり、板バネ２３０は、曲がり部２３０ａと交わるＸ－Ｙ平面に対して対称的に配置されている。これにより、応力を上下にバランスよく分散することができ、板バネ２３０の耐久性が向上する。また、振動Ａ２、Ａ３を同等の強さで発生させることができる。そのため、ワークＷをよりスムーズにＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
また、前述したように、第１傾斜部２３１ｃと第２傾斜部２３２ｃとは、別体で構成されている。第１、第２傾斜部２３１ｃ、２３２ｃを別体とすることにより、曲がり部２３０ａにおいて板バネ２３０の母材となる平板を大きく折り曲げる必要がなくなり、十分に高い強度を有する板バネ２３０を得ることができる。
また、前述したように、２つの板バネ２３０、２４０により支持されている部分である可動部２９０の重心Ｇは、２つの板バネ２３０、２４０の間に位置している。これにより、振動時のトラフ２２０の傾きを抑制することができ、ワークＷをよりスムーズにＸ軸方向に移動させることができる。
また、前述したように、振動発生部２７０は、回転軸２７１Ｂ、２７２Ｂが水平方向に沿い、かつ、互いに平行である第１振動モーター２７１および第２振動モーター２７２を有している。第１、第２振動モーター２７１、２７２をこのような配置とすることにより、上述した複数の振動を容易に発生させることができる。
また、前述したように、ピックアップシステム１００は、ワークＷが載置される振動発生装置２００と、振動発生装置２００に載置されているワークＷを撮像するビジョン４００と、ビジョン４００の撮像結果に基づいて、振動発生装置２００に載置されているワークＷをピックアップするロボット５００と、を有している。また、振動発生装置２００は、ワークＷが載置される載置面２２４ａを有しているトラフ２２０と、トラフ２２０を支持している２つの板バネ２３０、２４０と、各板バネ２３０、２４０を弾性変形させながらトラフ２２０を振動させ、載置面２２４ａ上のワークＷを移動させる振動発生部２７０と、を有している。また、２つの板バネ２３０、２４０は、ワークＷの移動方向であるＸ軸方向に沿って配置され、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う方向に突出している曲がり部２３０ａ、２４０ａを有している。板バネ２３０、２４０をこのような形状とすることにより、振動Ａ２、Ａ３をそれぞれ容易に発生させることができる。そのため、容易に、ワークＷをＸ軸方向両側に往復移動させることができる。
＜第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図１３に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２３０が曲がり部２３０ａをＸ軸方向プラス側に向けて配置され、板バネ２４０が曲がり部２４０ａをＸ軸方向マイナス側に向けて配置されている。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第３実施形態＞
図１４は、第３実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図１４に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２４０が曲がり部２４０ａをＸ軸方向マイナス側に向けて配置されている。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第４実施形態＞
図１５は、第４実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。図１６は、板バネを示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。また、板バネ２３０、２４０は、互いに同様の構成であるため、以下では、板バネ２３０について代表して説明し、板バネ２４０については、その説明を省略する。
図１５に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２３０は、菱形形状をなしている。また、図１６に示すように、第１部材２３１は、下側に凸の谷型となるように折り曲げられ、中央部に位置している下端部２３１ｂと、両端部に位置している一対の上端部２３１ａと、下端部２３１ｂと各上端部２３１ａとの間に位置している一対の第１傾斜部２３１ｃと、を有している。そして、Ｘ軸方向マイナス側に位置する第１傾斜部２３１ｃは、下面がＸ軸方向マイナス側を向くように傾斜し、Ｘ軸方向プラス側に位置する第１傾斜部２３１ｃは、下面がＸ軸方向プラス側を向くように傾斜している。
対して、第２部材２３２は、上側に凸の山型となるように折り曲げられ、中央部に位置している上端部２３２ａと、両端部に位置している一対の下端部２３２ｂと、上端部２３２ａと各下端部２３２ｂとの間に位置している一対の第２傾斜部２３２ｃと、を有している。Ｘ軸方向マイナス側に位置している第２傾斜部２３２ｃは、上面がＸ軸方向マイナス側を向くように傾斜し、Ｘ軸方向プラス側に位置している第２傾斜部２３２ｃは、上面がＸ軸方向プラス側を向くように傾斜している。
そして、Ｘ軸方向マイナス側の上端部２３１ａと下端部２３２ｂとが締結され、Ｘ軸方向プラス側の上端部２３１ａと下端部２３２ｂとが締結されている。このように、板バネ２３０を菱形形状とすることにより、応力を上下左右（Ｚ軸方向およびＸ軸方向）にバランスよく分散することができる。そのため、板バネ２３０の耐久性が向上する。
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第５実施形態＞
図１７は、第５実施形態に係る振動発生装置が備える板バネを示す正面図である。図１８は、板バネの変形例を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。また、板バネ２３０、２４０は、互いに同様の構成であるため、以下では、板バネ２３０について代表して説明し、板バネ２４０については、その説明を省略する。
図１７に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２３０は、第１部材２３１および第２部材２３２に加えて、さらに、第１部材２３１と第２部材２３２とを連結する連結部２３４を有している。
また、第１部材２３１は、平板で構成され、前述した第１実施形態と異なって上端部２３１ａおよび下端部２３１ｂは、折り曲げられていない。同様に、第２部材２３２は、平板で構成され、前述した第１実施形態と異なって上端部２３２ａおよび下端部２３２ｂは、折り曲げられていない。これにより、折り曲げによる塑性変形が生じず、第１、第２部材２３１、２３２の強度低下を効果的に抑制することができる。また、折り曲げることが困難な材料を用いて第１、第２部材２３１、２３２を構成することもできる。
連結部２３４は、三角柱状をなしている。そして、連結部２３４の１つの側面に第１部材２３１の上端部２３１ａが締結されており、他の側面に第２部材２３２の下端部２３２ｂが締結されている。これにより、Ｘ軸方向マイナス側に突出している曲がり部２３０ａを有する略Ｌ字形状の板バネ２３０となる。
このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、図１８に示すように、第１、第２部材２３１、２３２をそれぞれ複数枚重ねて配置してもよい。これにより、板バネ２３０の機械的強度が増し、耐久性が向上する。この場合、重なり合った第１部材２３１同士は、接合されていてもよいが、接合されていないのが好ましい。接合されていないことで、第１部材２３１同士のずれが許容され、応力を逃がすことができる。
＜第６実施形態＞
図１９は、第６実施形態に係る振動発生装置が備える板バネを示す正面図である。図２０および図２１は、それぞれ、板バネの変形例を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。また、板バネ２３０、２４０は、互いに同様の構成であるため、以下では、板バネ２３０について代表して説明し、板バネ２４０については、その説明を省略する。
図１９に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２３０は、１枚の平板を折り曲げて形成されている。つまり、第１部材２３１および第２部材２３２が一体形成されている。これにより、板バネ２３０をより安価に製造することができる。
このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、板バネ２３０の形状は、特に限定されず、例えば、図２０に示すように、円弧状に湾曲した湾曲形状であってもよいし、図２１に示すように、円環状であってもよい。
＜第７実施形態＞
図２２は、第７実施形態に係る振動発生装置を示す上面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２２に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、板バネ２３０がＹ軸方向に並んで一対配置されており、板バネ２４０がＹ軸方向に並んで一対配置されている。つまり、４本の板バネ２３０、２４０でトラフ２２０を支持している。
このような第７実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第８実施形態＞
図２３は、第８実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。図２４は、板バネを示す正面図である。図２５および図２６は、それぞれ、振動発生装置の変形例を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。また、板バネ２３０、２４０は、互いに同様の構成であるため、以下では、板バネ２３０について代表して説明し、板バネ２４０については、その説明を省略する。
図２３に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、各板バネ２３０、２４０の上端部が基台２１０に連結され、下端部がトラフ２２０に連結されている。板バネ２３０について具体的に説明すると、図２４に示すように、第１部材２３１の下端部２３１ｂがトラフ２２０の第２ベース２２３に連結されており、第２部材２３２の上端部２３２ａが基台２１０の柱部２１２に連結されている。このような構成とすることにより、例えば、前述した第１実施形態と比べて、振動発生装置２００の低背下を図ることができる。
本実施形態のように、照明部２６０を配置する場合には、低背化が困難であるが、よりシンプルな構成、例えば、図２５および図２６に示すような構成では、板バネ２３０の上端部がトラフ２２０に連結され、下端部が基台２１０に連結されている図２５の構成と比べて、板バネ２３０の上端部が基台２１０に連結され、下端部がトラフ２２０に連結されている図２６の構成の方が低背化されている。なお、図２５および図２６に示す構成では、フレーム２５０および照明部２６０を省略し、さらに、トラフ２２０からスペーサー２２２および第２ベース２２３を省略し、第１、第２振動モーター２７１、２７２を第１ベース２２１の下面に配置している。
以上のように、本実施形態の振動発生装置２００では、各板バネ２３０、２４０の両端部は、鉛直方向に並んで配置され、下側の端部がトラフ２２０に連結されている。これにより、振動発生装置２００の低配下を図ることができる。
このような第８実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第９実施形態＞
図２７は、第９実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０の構成が異なること以外は、前述した第７実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第７実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図２７に示すように、本実施形態の振動発生装置２００では、４つの板バネ２３０、２４０が図１６で示した菱形形状となっている。また、基台２１０からは柱部２１２、２１３が省略されており、基台２１０と第２ベース２２３との間に４つの板バネ２３０、２４０が配置されている。そして、各板バネ２３０、２４０の下端部が基台２１０に連結され、上端部がトラフ２２０の第２ベース２２３に連結されている。このような構成とすることにより、トラフ２２０と重なるように板バネ２３０、２４０が配置され、振動発生装置２００のＸ－Ｙ平面の広がりを抑えることができる。そのため、振動発生装置２００の小型化を図ることができる。
このような第９実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
＜第１０実施形態＞
図２８は、第１０実施形態に係る振動発生装置を示す正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置２００は、板バネ２３０、２４０および振動発生部２７０の構成が異なること以外は、前述した第７実施形態の振動発生装置２００と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置２００に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
本実施形態の振動発生装置２００では、４つの板バネ２３０、２４０が図１６で示した菱形形状となっている。また、図２８に示すように、振動発生部２７０は、４つのボイスコイルモーター２７３を有している。各ボイスコイルモーター２７３は、４つの板バネ２３０、２４０内にそれぞれ配置されている。なお、図２８では、説明の便宜上、Ｙ軸方向マイナス側（紙面手前側）に位置する２つの板バネ２３０、２４０およびこれら２つの板バネ２３０、２４０内に配置されている２つのボイスコイルモーター２７３しか図示していない。
また、各ボイスコイルモーター２７３は、本体２７３Ａと、通電により本体２７３Ａに対して鉛直方向に振動する振動軸２７３Ｂと、を有しており、このうち本体２７３Ａが基台２１０に固定され、振動軸２７３Ｂがトラフ２２０に固定されている。このような構成によれば、各ボイスコイルモーター２７３の振動の大きさやタイミングを制御することにより、前述した振動Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をトラフ２２０に付与することができる。なお、ボイスコイルモーター２７３は、固定側と振動側の一方がコイルで他方がマグネットである場合や、一方が電磁石で他方が磁性体金属である場合であってもよい。言い換えれば電磁式振動発生器とも言うことができる。
このような第１０実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上、本発明の振動発生装置およびピックアップシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
１００…ピックアップシステム、２００…振動発生装置、２１０…基台、２１１…基体、２１２…柱部、２１３…柱部、２２０…トラフ、２２１…第１ベース、２２１ａ…窓部、２２２…スペーサー、２２３…第２ベース、２２４…トラフ本体、２２４ａ…載置面、２３０…板バネ、２３０ａ…曲がり部、２３１…第１部材、２３１ａ…上端部、２３１ｂ…下端部、２３１ｃ…第１傾斜部、２３２…第２部材、２３２ａ…上端部、２３２ｂ…下端部、２３２ｃ…第２傾斜部、２３３ａ…プレート、２３３ｂ…プレート、２３３ｃ…プレート、２３３ｄ…プレート、２３４…連結部、２４０…板バネ、２４０ａ…曲がり部、２５０…フレーム、２５１…ベース、２５２…支柱、２６０…照明部、２７０…振動発生部、２７１…第１振動モーター、２７１Ａ…本体部、２７１Ｂ…回転軸、２７１Ｃ…偏心錘、２７２…第２振動モーター、２７２Ａ…本体部、２７２Ｂ…回転軸、２７２Ｃ…偏心錘、２７３…ボイスコイルモーター、２７３Ａ…本体、２７３Ｂ…振動軸、２９０…可動部、３００…コンベア、３１０…ベルト、３２０…搬送ローラー、３３０…搬送量センサー、４００…ビジョン、４１０…カメラ、４２０…検出部、５００…ロボット、５１０…ベース、５２０…ロボットアーム、５２１…第１アーム、５２２…第２アーム、５３０…作業ヘッド、５３１…スプラインナット、５３２…ボールネジナット、５３３…スプラインシャフト、５４０…エンドエフェクター、５７１…第１駆動装置、５７２…第２駆動装置、５７３…第３駆動装置、５７４…第４駆動装置、６００…制御装置、Ａ１…振動、Ａ２…振動、Ａ３…振動、Ａ４…振動、Ｂ…ボルト、Ｂ１…ボルト、Ｂ２…ボルト、Ｄ…画像データ、Ｆ…Ｘ－Ｙ平面、Ｇ…重心、Ｈ１…偏心方向、Ｈ２…偏心方向、Ｊ１…第１回動軸、Ｊ２…第２回動軸、Ｊ３…第３回動軸、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、ＬＬ…光、Ｎ…ナット、Ｐ１…自然状態、Ｐ２…最下点状態、Ｐ３…最上点状態、Ｓ１…ステップ、Ｓ２…ステップ、Ｓ３…ステップ、Ｓ４…ステップ、Ｓ５…ステップ、Ｗ…ワーク、θ１…角度、θ２…角度、θα…傾き、θβ…傾き

Claims (8)

  1. ワークが載置される載置面を有しているトラフと、
    前記トラフを支持している２つの板バネと、
    各前記板バネを弾性変形させながら前記トラフを振動させ、前記載置面上の前記ワークを移動させる振動発生部と、を有し、
    前記２つの板バネは、前記ワークの移動方向に沿って配置され、それぞれ、前記移動方向に沿う方向に突出している曲がり部を有していることを特徴とする振動発生装置。
  2. 各前記板バネは、逆向きに傾斜している板状の第１傾斜部および板状の第２傾斜部を有している請求項１に記載の振動発生装置。
  3. 前記第１傾斜部および前記第２傾斜部は、対称的に配置されている請求項２に記載の振動発生装置。
  4. 前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とは、別体で構成されている請求項２に記載の振動発生装置。
  5. 各前記板バネの両端部は、鉛直方向に並んで配置され、下側の端部が前記トラフに連結されている請求項１に記載の振動発生装置。
  6. 前記２つの前記板バネにより支持されている部分の重心は、前記２つの板バネの間に位置している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動発生装置。
  7. 前記振動発生部は、回転軸が水平方向に沿い、かつ、互いに平行である第１振動モーターおよび第２振動モーターを有している請求項１に記載の振動発生装置。
  8. ワークが載置される振動発生装置と、
    前記振動発生装置に載置されている前記ワークを撮像するビジョンと、
    前記ビジョンの撮像結果に基づいて、前記振動発生装置に載置されている前記ワークをピックアップするロボットと、を有し、
    前記振動発生装置は、ワークが載置される載置面を有しているトラフと、
    前記トラフを支持している２つの板バネと、
    各前記板バネを弾性変形させながら前記トラフを振動させ、前記載置面上の前記ワークを移動させる振動発生部と、を有し、
    前記２つの板バネは、前記ワークの移動方向に沿って配置され、それぞれ、前記移動方向に沿う方向に突出している曲がり部を有していることを特徴とするピックアップシステム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06292862A (ja) 1992-09-14 1994-10-21 Kazuo Takahashi 振動パーツフィーダの板バネ
US5615763A (en) * 1995-08-18 1997-04-01 Carrier Vibrating Equipment, Inc. Vibratory conveyor system for adjusting the periodic resultant forces supplied to a conveyor trough
US6056108A (en) * 1997-11-17 2000-05-02 Adept Technology, Inc. Impulse-based, flexible parts feeder
JP4977934B2 (ja) * 2001-08-01 2012-07-18 シンフォニアテクノロジー株式会社 楕円振動フィーダ
WO2014163105A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 Ntn株式会社 振動式部品搬送装置
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