JP2903085B2 - 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】本発明は電子部品或いは機械部品
などの各種部品を振動により搬送せしめる搬送体の振動
源として圧電素子を用いた圧電駆動型搬送装置に係るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の一例として図３及び図４に示
す構成のものがあり，以下これを図面を用いて説明す
る。図３に示す従来技術に係る圧電駆動型搬送装置は弾
性板２に圧電素子１を貼着してなる加振体９により搬送
体５を振動させる圧電駆動型搬送装置であって加振体９
は重量を異にする質量体７を弾性板２の一端に固定した
ものでなる構成と加振体９を構成する弾性板２の他端を
搬送体５の下面に直接固定する構成と質量体７の重量大
なる加振体９の外方に長さの長い搬送体支持体８，質量
体７の重量小なる加振体９の外方に長さの短い搬送体支
持体８１を配設する構成と長さの異なる搬送体支持体
８，８１を搬送体５の長手方向に直交させて搬送体５と
基台３に固定する構成からなるものである。

【０００３】また図４に示す従来技術に係る圧電駆動型
搬送装置は搬送体５を支持用板ばね１８によって基台３
上に支持すると共に前記搬送体５に弾性板２の表裏面に
圧電素子１を貼着し，表裏の圧電素子１の伸長及び収縮
タイミングが逆となる電圧印加手段が付加され，かつ弾
性板２の下端に質量体７が固定された加振体９を傾斜状
に垂設させた構成からなるものである。

【０００４】

【従来技術の問題点】ところで前記従来の圧電駆動型搬
送装置において配設される加振体９が複数個の場合，加
振体９から搬送体５への振動周波数及び振動振幅が単一
の振動周波数及び振動振幅に相当するものであれば搬送
物であるワーク１６への搬送力（駆動力）及び搬送速度
は十分に高いものが得られる。しかし現実には個々の加
振体９が搬送体５に与える振動周波数及び振動振幅は一
定一様ではなく，そのため搬送体上のワーク１６は同一
方向に，しかも搬送体上のいずれの部所においても一定
一様なる搬送速度で移送させることはきわめて困難であ
る。その理由は同一特性を有する加振体９を複数個形成
することは困難であること及び加振体９の搬送体５への
取付部所によって加振体９が搬送体５に与える振動周波
数及び振動振幅が同一ではないからである。従って一の
加振体５でもって実用に供し得るに十分な搬送力（駆動
力）及び搬送速度が得られるのであれば加振体９は一で
あることが望ましい。

【０００５】一方，圧電駆動型搬送装置に配設される加
振体９が一の場合，加振体９が搬送体５に与える振動周
波数と振動振幅は単一のものであるため前記加振体９が
複数個の場合の問題点は生じない。即ち求められる搬送
条件の制約が大きく緩和されることに加えて構成上も簡
易なものとなる。しかし圧電駆動型搬送装置に配設され
る加振体９が一の場合，従来技術の下では加振体９の振
動エネルギー不十分のため実用に供し得るに十分な搬送
力及び搬送速度は得がたく，わずかにきわめて限られた
条件下にのみ実用に供し得るのみであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は圧電駆動型搬
送装置に配設される加振体が一の場合のすぐれた特長は
そのまま保有させながら前記問題点を解消せしめて十分
に実用に供し得る圧電駆動型搬送装置を提供せんとする
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下，図１及び図２を用
いてその手段等を説明する。本発明に係る圧電駆動型搬
送装置は弾性板２の片面又は両面に圧電素子１を貼着
し，前記弾性板２の一端に質量体７を固定し，他端を搬
送体支持台１０の下面に固定してなる加振体９を用いる
構成と搬送体支持台１０と基台３との間に傾斜立設させ
て連結部材４を介在させる構成とその一端を搬送体支持
台１０に接触させ，搬送体支持台１０の上面に傾斜させ
て搬送体５を配設する構成からなるものである。

【０００８】

【発明の実施の態様】本発明に係る圧電駆動型搬送装置
に用いられる加振体９は不銹鋼，ばね鋼，工具鋼等の弾
性板２の片面又は両面にチタン酸ジルコン酸鉛，ニオブ
酸リチウム等の圧電素子１を貼着したいわゆるユニモル
フ構造又はバイモルフ構造を採るものであって前記弾性
板２の一端には金属片等でなる質量体７が固定される。
ここで質量体７は搬送物であるワーク１６を含む搬送体
５との重量バランスをとってワーク１６を一方向のみに
円滑に高速搬送させるために取付けられるものである。

【０００９】本発明に係る圧電駆動型搬送装置に用いら
れる加振体９は一とし，加振体９が一であることによる
前記した問題点は搬送体５を搬送体支持台１０の上面に
傾斜して配設することによって解消させるものである。
従来の圧電駆動型搬送装置におけるワーク搬送は下方か
ら上方に向けての搬送又は水平方向への搬送が主であ
り，上方から下方に向けての搬送形態を採るものはきわ
めて少ない。搬送条件の制御が容易でないことによるも
のと推測される。しかるに同じワーク搬送であっても搬
送に要する振動エネルギーの大きさからすると下方から
上方に向けて搬送よりも上方から下方に向けての搬送の
方が振動エネルギーは少なくてよいことは明らかであ
り，本発明はこの点に着目し，加振体９が一であること
による振動エネルギー不足を搬送体５を傾斜させて配設
しワーク１６を上方から下方へ向けて搬送させるという
形態を採ることで補わんとしたものである。勿論搬送体
５及び搬送体支持台１０に単一の振動周波数及び振動振
幅に相当するものを付加させ得るという振動条件が満た
されるのであれば加振体９は一に限定されることはな
く，二以上であってもよい。

【００１０】本発明の基本的発想はワーク１６を下方か
ら上方，上方から下方のいずれの方向に向けての搬送で
あってもワーク１６を所定距離移送させるという点にお
いては何ら異なるところはないという点にある。従って
搬送物であるワーク１６を載置する搬送体５をその一端
を搬送体支持台１０に接触させて傾斜配設することは本
発明の不可欠の構成要素である。

【００１１】加振体９を構成する弾性板２の他端は搬送
体支持台１０の下面にねじ止め，スポット溶接等の適宜
の手段によって固定される。しかるに当該固定によって
加振体９から発生する振動エネルギーは搬送体支持台１
０を介して搬送体５及び搬送体上に載置されるワーク１
６に伝達される。

【００１２】搬送体支持台１０は搬送体支持台１０と基
台３との間に連結部材４を介在させることによって基台
３上に固定される。ここで前記連結部材４は基台３に対
し傾斜立設して介在させており，しかもその傾斜方向は
傾斜角は異なっても搬送体５と同方向となるように傾斜
配設させている。少ない振動エネルギーによっても円滑
なる高速搬送を実現させるためである。

【００１３】搬送体支持台１０の上面に配設される搬送
体５はその一端を搬送体支持台１０に接触させ，その中
間の二部所を搬送体支持台１０に設けられた搬送体支持
部材１１，１２に加圧接触させることによって傾斜配設
される。ここで前記搬送体５の傾斜配設はその傾斜角を
固定とする構成，変更可能とする構成のいずれであって
もよい。傾斜角変更可能とする構成にあっては搬送体支
持部材１１に上下方向又は斜め方向の溝を設け，当該溝
にねじを插通し，当該ねじと搬送体上面とを加圧接触せ
しめた状態で当該ねじを前記溝に沿って移動し固定させ
ることで搬送体５の傾斜角を変えることを可能とするも
のである。また搬送体支持台１０と搬送体支持部材１２
との接触部を搬送体支持部材１２との接触部を插通して
なるねじを支点１３として搬送体支持台１０に設けられ
た回動可能な搬送体支持部材１２の一端を搬送体５の下
面と加圧接触させ，前記搬送体支持部材１２を適宜に回
動させることによって搬送体５の傾斜角を変えることも
可能である。このように搬送体支持部材１１，１２によ
る搬送体５と搬送体支持部材１１，１２との加圧接触状
態の適宜の調整によって搬送体５の傾斜配設を自由自在
に変えることができ，また前記加圧接触の解除によって
別異の搬送体への交換も容易に行うことができるのであ
る。

【００１４】搬送体５の傾斜配設は直線状の傾斜配設の
みでなく，搬送体５が可撓性を具有するものであれば湾
曲状の傾斜配設をさせることも可能である。かかる搬送
体５の自由自在な傾斜角の設定はワーク１６の種類，形
状及び大きさによって最適なる搬送条件を容易に設定可
能とする。

【００１５】搬送体５のワーク１６排出の先端部はワー
クを真空チャック等で取り出す場合はいわゆる行き止り
となる構成とし，次工程に連続して移送させる場合は行
き止りの構成とはしない。

【００１６】

【作用】加振体９を構成する圧電素子１に交番電圧が印
加されると一方の圧電素子は伸長，他方の圧電素子は収
縮をして伸縮運動を惹起し，当該伸縮運動が弾性板２に
屈曲歪をもたらして屈曲振動を生ぜしめる。前記弾性板
２の屈曲振動は加振体９を構成する弾性板２と搬送体支
持台１０の下面との固定部所を支点として加振体９の振
動エネルギーは搬送体支持台１０及びワーク１６を含む
搬送体５に伝達され，搬送体５に載置されるワーク１６
を上方から下方に搬送させるに至る。従来の圧電駆動型
搬送装置におけるワーク搬送は加振体９から受けた振動
エネルギーによってワークを斜め上方に瞬間的に空中に
浮上させ，その瞬間内に微小変位した搬送体をもとの位
置に復帰せしめて行うのである。しかし本発明に係る圧
電駆動型搬送装置は必ずしもかかる搬送原理によらずと
も単にワーク１６に振動エネルギーを付与させるだけで
もワーク搬送ができるのである。ここで前記ワーク搬送
は搬送体支持台１０の形状と搬送体支持台１０への加振
体９の配設を適宜なものとすることによって直進搬送は
もとより，回動搬送をも行わしめることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の第一の効果は加振体９からもた
らされる振動エネルギーが十分に大ではなくてもワーク
１６を円滑に高速搬送させることができることである。
搬送体５を傾斜配設させ，ワーク１６を上方から下方に
搬送させるという構成を採っていることによるものであ
る。

【００１８】本発明の第二の効果は搬送体支持台１０の
下面に固定される加振体９が一の構成のものにあっては
加振体支持台１０及びワーク１６を含む搬送体５に与え
られる振動周波数及び振動振幅は単一のものとなるため
ワーク１６を同一方向に円滑にして高速搬送させる搬送
条件の設定が容易なことである。加振体９が二以上の場
合，複合振動であることに起因する搬送条件設定の困難
性から大きく開放される効果は無視できないものがあ
る。

【００１９】本発明の第三の効果は搬送体５の傾斜角を
変更し得る構成のものにあっては搬送体５の傾斜配設を
自由自在なものとなし得るため，ワークの種類，形状及
び大きさがそれぞれ異なるものであっても搬送体５の交
換容易なこととも合わせて幅広いワーク１６の搬送を可
能とすることである。

【００２０】本発明の第四の効果は振動振幅の小さい微
弱な振動エネルギーによってしてもワーク搬送が可能な
ためＩＣチップ等の微小なる電子部品，ワーク搬送の
際，隣り合うワーク同士の衝突により損傷を生じ易い部
品のワーク搬送が可能となり，また従来，時として散見
されたワーク１６ののり上げ，ワーク１６の搬送体５か
らの脱落といった不都合は完全に消失するに至ったこと
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明に係る圧電駆動型搬送装置の正面図で
ある。

【図２】は本発明に係る圧電駆動型搬送装置の平面図で
ある。

【図３】は従来の圧電駆動型搬送装置の正面図である。

【図４】は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 ２．弾性板 ３．基台 ４．連結部材 ５．搬送体 ７．質量体 ８．搬送体支持体 ９．加振体 １０．搬送体支持台 １１．搬送体支持部材 １２．搬送体支持部材 １３．支点 １６．ワーク １８．支持用板ばね ８１．搬送体支持体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性板の片面又は両面に圧電素子を貼着
   し、前記弾性板の一端に質量体を固定し、他端を搬送体
   支持台の下面に固定してなる加振体を用いる構成と、搬
   送体支持台と基台との間に傾斜立設させて連結部材を介
   在させる構成と、その一端を搬送体支持台に接触させ、
   搬送体支持台の上面に傾斜させて搬送体を配設する構成
   と、搬送体支持部材１２による搬送体と搬送体支持部材
   との加圧接触する状態の調整により搬送体の傾斜配設を
   変えることのできる構成と、搬送体支持台の下面に一つ
   の加振体を固定する構成と、連結部材を傾斜立設させる
   傾斜方向と搬送体を傾斜配設させる傾斜方向とは同方向
   とする構成と、搬送体と搬送体支持部材との加圧接触の
   解除によって搬送体の交換を行うことかできる構成と、
   搬送体は可撓性を具有する部材でならしめることからな
   る圧電駆動型搬送装置。