JP2789416B2 - 圧電駆動型搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気部品或いは機械部品
などの部品を振動により搬送させる搬送体の振動源とし
て圧電素子を用いた圧電ボウルフィーダに限定した圧電
駆動型搬送装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電素子を駆動源とした従来の圧電駆動
型搬送装置は実開昭５２−６１０８７号、実開昭５７−
４６５１７号、特開昭６２−４１１８号、特開昭６２−
４１１９号などによって既に公知化されており、その構
成及び搬送原理を図３及び図４を用いて説明すると以下
のようである。

【０００３】即ち、圧電素子２１を弾性板２２の両面に
貼着した所謂バイモルフでなる加振体２０を複数個用い
る構成と、前記加振体２０の一端を基台２３に傾斜立設
させて連結する構成と、前記加振体２０の他端を連結部
材２４を介して両者一直線状に搬送体２５に連結する構
成からなり、かかる構成でなる圧電駆動型搬送装置にお
いて各圧電素子２１に交流電圧を印加する。

【０００４】前記交流電圧の印加によって圧電素子２１
は正の半サイクルで伸長し、負の半サイクルで収縮する
運動を行うことから圧電素子２１を貼着したバイモルフ
でなる加振体２０において、それぞれの圧電素子２１に
印加する電圧を半サイクルずつずらせばその片持ち型バ
イモルフ構造によって前記伸縮運動は撓み運動に変換さ
れ、弾性板２２の下端と基台２３との連結部を支点とす
る矢印方向の振動となって搬送体２５を振動させるもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の圧電駆動型
搬送装置において、加振体２０に付加される荷重を減少
させ、加振体２０及び搬送体２５の振動振幅を増大させ
て十分に実用に供し得る搬送速度を得るため連結部材２
４の曲げ剛性およびヤング率は弾性体２２のそれより低
くなるように設定されている。

【０００６】しかし、かかる構成でなる連結部材２４の
幅方向のいずれの部所においても、曲げ剛性およびヤン
グ率は同一であるため圧電駆動型搬送装置をいわゆるボ
ウルフィーダとして使用する場合には以下のような問題
がある。即ち、ボウルフィーダは部品を直線上に搬送さ
せるいわゆるリニアフィーダとは相違してボウル内の部
品を回転させて搬送させるものであることからボウルに
捩じり振動を付与することが求められている。しかる
に、連結部材２４の幅方向のいずれの部所においても曲
げ剛性およびヤング率が同一である場合には連結部材２
４の幅方向の左半分と右半分の振幅は同一であり、その
ためかかる連結部材からは捩じり振動は生じ得ない。よ
ってかかる連結部材２４をボウル底部に連結しても連結
部所によってはボウルに捩じり振動を付与することにな
るが、その捩じり振動は十分なものではなく、また、エ
ネルギー効率の点でも問題がある。

【０００７】本発明は前記した問題点を解決した新規な
圧電駆動型搬送装置を提供するものであり、その問題点
解決の手段は以下のようである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、弾性板２に圧
電素子１を貼着してなる加振体１０により搬送体５を振
動させる圧電駆動型搬送装置において、前記加振体１０
の弾性板２と前記搬送体５とを連結する連結部材４を同
一材質にあっては弾性板２の長手方向に厚さ又は幅の異
なる二枚の別個の平行板によって構成することを特徴と
する圧電ボウルフィーダに限定した圧電駆動型搬送装置
であり、本発明はまた、異種材質でなる連結部材４にあ
っては厚さ又は幅が同一又は異なる二枚の別個の平行板
によって構成することを特徴とする圧電ボウルフィーダ
に限定した圧電駆動型搬送装置である。

【０００９】

【作用】連結部材４を前記した構成にすることによっ
て、外側の連結部材の曲げ剛性およびヤング率を内側の
連結部材のそれらに比し小ならしめたため、外側の連結
部材は内側の連結部材より大なる屈曲振動及び振幅がえ
られる。その結果、連結部材４と連結されているボウル
には捩じり回転が付与され、ボウル内の部品をきわめて
円滑に搬送させる。

【００１０】

【実施例】図１、図２に示すように、本発明は前記課題
解決のため、圧電素子１を貼着した弾性板２と搬送体５
を連結する連結部材４を一体物で構成するのではなく、
同一材質にあっては弾性板２の長手方向に厚さ又は幅の
異なる二枚の別個の平行板によって構成するものであ
る。別の構成として異種材質にあっては弾性板２の長手
方向に厚さ又は幅の同一又は異なる二枚の別個の平行板
によって構成するものである。前記連結部材４の幅方向
の左半分と右半分の平行板は曲げ剛性およびヤング率を
それぞれ異ならしめて左半分と右半分の連結部材４から
異なる屈曲振動と振幅を得る構成をとっている。

【００１１】本発明は前記したように、連結部材４の材
質、幅、及び厚さを異ならしめることによって同じ弾性
板２に連結された連結部材４であっても曲げ剛性および
ヤング率を互いに異ならしめて平行する二枚の各連結部
材の屈曲振動と振幅を異ならしめたものである。

【００１２】本発明では前記した連結部材４を圧電駆動
型搬送装置の一つである圧電ボウルフィーダのボウルに
連結した場合、以下の構成をとっている。即ち、連結部
材４が同一材質かつ同一幅の場合、外側の連結部材は薄
く、内側の連結部材は厚くする。連結部材４が同一材質
かつ同一板厚の場合、外側の連結部材の幅は狭く、内側
の連結部材の幅は広くする。

【００１３】また、連結部材が異種材質の場合、外側と
内側の連結部材の幅と厚さを同一又は異ならしめて外側
の連結部材の曲げ剛性およびヤング率を内側の連結部材
のそれより小ならしめる。

【００１４】連結部材４の材質としてばね鋼ＳＵＰ１１
Ａ、炭素工具鋼ＳＫ４を用いる。ボウルフィーダのボウ
ル外径を２００ｍｍとし、ボウル底部の三か所又は四か
所に等間隔で長さ３８ｍｍ、幅２０ｍｍの加振体１０と
一体的に連結された連結部材４を連結する。

【００１５】連結部材４は、外側連結部材と内側連結部
材を共に長さ２０ｍｍ、幅９．５ｍｍとし、厚さのみ異
ならしめて外側連結部材０．８ｍｍ、内側連結部材１．
２ｍｍとしている。外側連結部材と内側連結部材の幅方
向の間隔は１．０ｍｍとし、加振体の幅と一致させてい
る。加振体に交流電圧０〜２００Ｖ、周波数２００〜４
００Ｈｚの入力を投入すると、ボウル内の部品は最大搬
送速度６０ｍｍ／ｓｅｃで搬送される。

【００１６】

【効果】本発明では連結部材を前記構成としたために、
ボウルフィーダのボウルに円滑な捻り回転が付与される
のでボウル内の部品の搬送がきわめて円滑である効果が
ある。そのためボウルフィーダから発する騒音は従来の
ボウルフィーダのそれに比し著しく少ない。

【００１７】本発明のもう一つの効果は搬送速度が大き
くかつエネルギー変換効率が高いことである。即ち、ボ
ウルフィーダのボウルに円滑な捻り回転を与えるには、
外側の連結部材は大なる振幅で、内側の連結部材は小な
る振幅で屈曲振動することが求められる。しかるに、連
結部材４が一体物である場合には異なる屈曲振動を同時
にさせることはできない。連結部材の長手方向の中心部
付近には屈曲振動の差異に基づく応力歪が集中、蓄積さ
れ、入力の電気エネルギーの運動エネルギーへのエネル
ギー変換効率が小さいものとなる。

【００１８】これに対し本発明になる圧電駆動型搬送装
置の一つである圧電ボウルフィーダは連結部材４を二枚
の別個のもので構成しているため異なる屈曲振動をさせ
ることができる。そのため入力エネルギーの損失が少な
く、もって部品の搬送速度は一段と向上させることがで
きる。

【００１９】なお、本発明に係る圧電駆動型搬送装置は
圧電ボウルフィーダのみに適用するものとする。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電駆動型搬送装置の斜視図である。

【図２】本発明の圧電駆動型搬送装置の正面図である。

【図３】従来の圧電駆動型搬送装置の斜視図である。

【図４】従来の圧電駆動型搬送装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子 １０ 加振体 ２ 弾性板 ２０ 加振体 ３ 基台 ２１ 圧電素子 ４ 連結部材 ２２ 弾性板 ５ 搬送体 ２３ 基台 ２４ 連結部材 ２５ 搬送体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性板２に圧電素子１を貼着してなる加振
   体１０により搬送体５を振動させる圧電駆動型搬送装置
   において、前記加振体１０の弾性板２と前記搬送体５と
   を連結する連結部材４を同一材質にあっては弾性板２の
   長手方向に厚さ又は幅の異なる二枚の別個の平行板によ
   って構成することを特徴とする圧電ボウルフィーダに限
   定した圧電駆動型搬送装置。
2. 【請求項２】異種材質でなる連結部材４にあっては厚さ
   又は幅が同一又は異なる二枚の別個の平行板によって構
   成することを特徴とする請求項１記載の圧電ボウルフィ
   ーダに限定した圧電駆動型搬送装置。