JP3640697B2

JP3640697B2 - 振動式コンベア

Info

Publication number: JP3640697B2
Application number: JP04032795A
Authority: JP
Inventors: 睦男猪原; 正夫大橋; 博文山本
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JPH08231021A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、振動ボウルフィーダ等の整列供給機から自動組立機等までの間の比較的短距離について、部品その他の小物物品を中継搬送する振動式コンベアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、振動式コンベア（直進フィーダ）は、一般に、下部振動体２１と、下部振動体２１に板バネ２２を介して連結された上部振動体２３と、上部振動体２３の上部に取付け固定されたシュート２４と、下部振動体２１と上部振動体２３との間に振動を与える加振手段例えば電磁マグネット２５および可動鉄心２６とを備えたものであるが、全体を床面２７に対して防振ゴム２８で半浮動支持した構成のものが多い。そのため、この種の振動式コンベアＢは、その全体（防振ゴム２８より上部分）が振動工学でいうところの振動系の振動体として、床面２７の拘束を受けずに自由に振動する。一方、電磁マグネット２５および可動鉄心２６により与えられる振動を板バネ２２によって増幅して上下に伝える構造であるので、下部振動体２１を主体とする下部振動系と、上部振動体２３およびシュート２４を主体とする上部振動系とは全体として振動の自由度を有する（２自由度の振動系）。したがって、下部振動系と上部振動系の重心バランスを正確に設定しなければ、その本来の性能を有効に発揮させることはできない。
【０００３】
重心バランスは、通常、下部振動系の重心位置Ｗ１と上部振動系の重心位置Ｗ２とを結ぶ直線Ｌが板バネ２２と直交するように設定される。この種の振動式コンベアＢは、重心バランスの設定・調整が必ずしも容易ではないが、その反面、架台その他の取付条件に影響されにくいという大きな長所がある。
【０００４】
図４に示すように、この種の振動式コンベアＢにおいて、重心バランスの設定・調整が確実になされていないと、すなわち、下部振動系の重心位置Ｗ１と上部振動系の重心位置Ｗ２とがＳなる寸法の距離をとると、振動の往復加速度により偶力が発生し、振動系全体（防振ゴム２８より上部分）の重心を中心として回転運動（ピッチング）が発生する。上部振動体２３は、板バネ２２の取付角により所要の投射角度（水平に対する投げ上げ角度θ）を与えられているが、上記回転運動によりこれが重ね合わされ、シュート部２４は複雑な運動軌跡を描く。その結果、部品の正常な搬送が阻害され、速度ムラ、停滞、極端な場合には逆送現象が生じることがある。したがって、重心バランスは図３に示す状態に正確に設定・調整する必要があり、特に、上部振動系の重心位置Ｗ２（シュート２４の重心位置）に注意した設計と施工が必要になる。このようなことに留意すれば、上部振動系の重心位置Ｗ２は必然的に前方（下流側）に偏位したものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この種の振動式コンベアＢは、図５に示すように、円形の振動ボウルフィーダＣと組み合わせて使用する場合が多い。ボウルフィーダＣは基本的に円状に部品を搬送する構造になっているので、直線部分を長く設けると搬送方向とのオフセットが大きくなって、部品が円滑に進行しなくなるからである。そのため、出口２０から先の接線状の部分は、振動式コンベアＢに引き継ぐ必要がある。一方、振動式コンベアＢは、重心バランスを維持する必要がある関係上、シュート２４のみを上流側に延ばすことは困難であるので（重心バランスが崩れるため）、シュート２４を出口２０に接続するに際し、振動式コンベアＢの全体をボウルフィーダＣ側に寄せなければならない。ところが、下部振動体２１は重心バランス、重量比を稼ぐ目的から上流側に大きく張り出しているので（２自由度の振動系では上・下部振動系の質量に逆比例して振幅するので、カウンタウェイト２１ａを設けて、下部振動体２１の重量を大きくしている。）、ボウルフィーダＣの本体と干渉してしまい（Ｙ部分）、理想的な設置ができないことが多い。このように、振動式コンベア単体では特に問題とならないことであるが、ボウルフィーダＣとの組合せに際して干渉が発生し、その都度、干渉部分Ｙを削り込む等の対策が必要になる。あるいは、シュート２４のみを上流側に若干延ばし、重心バランスの崩れにより生じる搬送ムラをある程度許容したセッテイングを行なわなければならなかった。
【０００６】
本発明の目的は、振動式コンベアを振動ボウルフィーダと組み合わせて使用する場合の上記のような問題点を解決することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の振動式コンベアは、下流側部分、及び、下流側部分から延設された上流側部分からなり、固定面上に防振体を介して支持された下部振動体と、下部振動体の上流側部分の上部に取付けられた上流側シュートとを主体とする下部振動系と、
【０００８】
下部振動体の下流側部分の上方に配置され、板バネを介して下部振動体に連結された上部振動体と、上部振動体の上部に取付けられ、上流側シュートの下流に直列配置された下流側シュートとを主体とする上部振動系と、
【０００９】
下部振動系と上部振動系との間に振動を与える加振手段とを備えたものである。
【００１０】
下部振動系の質量と上部振動系の質量とは、略等しいのが望ましい。
【００１１】
下部振動体の下流側部分に、質量調整用のバランス調整ウェイトを設けも良い。この、バランス調整ウェイトは、上流・下流方向にスライド移動可能な構成とすると良い。
【００１２】
また、下部振動体および上部振動体のうち少なくとも一方を、比重の異なる材料の組み合わせで構成しても良い。
【００１３】
上記構成の振動式コンベアと振動ボウルフィーダとを組み合わせて使用する場合は、振動式コンベアの上流側シュートを振動ボウルフィーダの出口に接続すると良い。
【００１４】
【作用】
加振手段の振動は板バネで増幅されて下部振動体および上部振動体に伝わり、下部振動体の振動により上流側シュートが、上部振動体の振動により下流側シュートがそれぞれ振動し、これにより、部品が両シュートに沿って上流から下流へと中継搬送される。
【００１５】
下部振動系の質量と上部振動系の質量とを略等しくするのは、次の理由による。一般に、下部振動系と上部振動系とが板バネを介して連結され、加振手段の振動を受けて振動している場合、下部振動系の質量をｍ₁、上部振動系の質量をｍ₂とすると、一般的には、上部振動系（シュート）の固有周波数ｆは、
【００１６】
ｆ＝１／２π・｛ｋ（ｍ₁＋ｍ₂）／ｍ₁ｍ₂｝^-1/2
【００１７】
で与えられる。
【００１８】
また、質量と振幅との関係を考えた場合、ニュートンの第２法則（Ｆ＝ｍα）と構造から明らかなように、下部振動系と上部振動系の周波数と作用力は同一（最大加速度αはａω²）なので、振幅をそれぞれａ1、ａ2とすると、
【００１９】
ｍ₁・ａ₁＝ｍ₂・ａ₂
【００２０】
したがって、ｍ₁／ｍ₂＝ａ₂／ａ₁となり、質量と振幅が反比例した関係で振動する。本発明の場合、上流側シュートと下流側シュートはほぼ同一の振幅をすることが望ましいので、ｍ₁≒ｍ₂としなければならない。
【００２１】
バランス調整ウェイトは、重心バランスを正確に設定することが難しい場合、あるいは、重心バランスをより正確に調整、再調整する必要のある場合などを考慮して設けられる。また、バランス調整ウェイトを、上流・下流方向に移動可能な構成とすることにより、ウェイト調整による重量的な調整と、上流・下流方向への移動による位置的な調整とを行なうことができる。重量的な調整と位置的な調整とを併用することにより、重量調整のみを行なう場合に比べ、重心位置の比較的広範囲のずれを微調整することが可能である。
【００２２】
下部振動体および上部振動体のうち少なくとも一方を、比重の異なる材料を組み合わせて形成することにより、下部振動系と上部振動系の質量バランス、重心バランスを適正化することができ、また、これらの調整も容易になる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１および図２を参照しながら説明する。
【００２４】
図１｛図１ａ：平面図、図１ｂ：側面図（一部断面）｝に示すように、この実施例の振動式コンベアＡ（直進フィーダ）は、下部振動体１および上流側シュート２を主体とする下部振動系と、上部振動体３および下流側シュート４を主体とする上部振動系と、下部振動系と上部振動系との間に振動を与える加振手段例えば電磁マグネット５および可動鉄心６とで構成される。尚、この振動式コンベアＡの搬送方向は同図に示すＸ方向であり、同図で右側が上流、左側が下流である。
【００２５】
下部振動体１は、下流側部分１ａと、下流側部分１ａから上流側に延設された上流側部分１ｂとからなり、固定台７の上面に防振体例えば防振ゴム８で支持される。下流側部分１ａの上方には上部振動体３が配置され、また、上流側部分１ｂの上部には上流側シュート２がボルトなど適宜の手段で取付け固定される。上流側シュート２の全長の略半分程度の部分は、上流側部分１ｂからさらに上流側に延在している。
【００２６】
上部振動体３は、下部振動体１に一対の板バネ９で連結され、その上部には下流側シュート４がボルトなど適宜の手段で取付け固定される。下流側シュート４は上流側シュート２の下流に直列配置され、両シュート２、４によって、一連の直線状の水平搬送路が形成される。
【００２７】
電磁マグネット５と可動鉄心６とからなる加振手段は下部振動体１と上部振動体３とに振り分け装着されるが、この実施例では図３および図４に示す従来構成とは異なり、重量の小さい可動鉄心６を下部振動体１に、重量の大きい電磁マグネット５を上部振動体３に装着してある。電磁マグネット５に交流電流を通じると、電磁マグネット５と可動鉄心６とが継続的に吸引・離反を繰り返し、所定周波数の振動を発生させる。この振動は、一対の板バネ９で増幅されて下部振動体１および上部振動体３に伝わり、下部振動体１の振動により上流側シュート２が、上部振動体３の振動により下流側シュート４がそれぞれ振動し、これにより、図示されていない部品が両シュート２、４に沿って上流から下流へと中継搬送される。
【００２８】
ところで、この実施例の振動式コンベアＡは、下部振動系の主体をなす（下部振動体１に取付けられた）上流側シュート２と上部振動系の主体をなす（上部振動体３に取付けられた）下流側シュート４の、全体として振動自由度を有する２つのシュートによって部品を搬送する構成であるため、部品の正常な搬送を確保するためには、両シュート２、４の振動の振幅が同じであることが望ましく、そのためには、下部振動系の総質量ｍ₁（下部振動体１、下流側シュート２の他、可動鉄心６、取付け用のボルト等の質量も含む）と上部振動系の総質量ｍ₂（上部振動体３、下流側シュート４の他、電磁マグネット５、取付け用ボルト等の質量も含む）とが略等しいことが必要である（作用の欄参照）。そこで、この実施例では、主に、▲１▼電磁マグネット５を上部振動体３に取付け（上部振動体３の質量を稼ぐため）、▲２▼下部振動体１の上流側部分１ｂは鋳鉄製、下流側部分１ａは鋳鉄よりも比重の小さいアルミ合金製とすることにより（下部振動体１の質量を小さくするため）、下部振動系の質量ｍ₁と上部振動系の質量ｍ₂とが略等しくなるよう配慮している（上部振動体３は鋳鉄製である。）。尚、上記において「主に」としたのは、上記▲１▼▲２▼以外に形状面等での配慮もなされているからである。例えば、下部振動体１の重量を小さくするため、下流側部分１ｂにぬすみ穴１ｂ１を設けてある。また、これら手段は、同時に、下部振動系の重心位置Ｗ１と上部振動系の重心位置Ｗ２とを結ぶ直線Ｌが板バネ９と直交するように各重心位置Ｗ１、Ｗ２、特に上下方向の位置を調整し、重心位置のずれによるピッチングを防止するという意義も併せもつ。
【００２９】
さらに、この実施例では、上記の諸手段を講じても、重心バランスを正確に設定することが難しい場合、あるいは、重心バランスをより正確に調整、再調整する必要のある場合などを考慮して、下部振動体１の下流側部分１ａにバランス調整ウェイト１０を装着してある。この実施例のバランス調整ウェイト１０は、下流側部分１ａに設けたスリット１ａ１に沿って上流・下流方向に移動可能であり、ウェイト１０ａの枚数調整による重量的な調整と、上流・下流方向への移動による位置的な調整とを行なうことができるようになっている。重量的な調整と位置的な調整とを併用することにより、重量調整のみを行なう場合に比べ、重心位置Ｗ１の比較的広範囲のずれを微調整することが可能である。尚、重心バランスは、ピッチングによる搬送ムラが許容範囲内になるように微調整すると良い。
【００３０】
図２は、上記実施例の振動式コンベアＡをボウルフィーダＣに接続した振動部品供給装置を示す。振動式コンベアＡの上流側シュート２がボウルフィーダＣの出口２０に接続されている。上流側シュート２が下部振動体１の上流側部分１ｂから上流側に大きく延在しているため、接続に際し、振動式コンベアＡの全体をボウルフィーダＣとの干渉が生じない位置にまで離して設置することが可能である。しかも、振動式コンベアＡは、上述した態様で重心バランスが正確に設定・調整されているため、ピッチングによる搬送ムラも生じさせない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以下に示す効果を有する。
【００３２】
（１）本発明によれば、重心バランスを確保しつつ、シュートを上流側に長く延ばすことができるので、ボウルフィーダとの干渉を回避することができる。
【００３３】
（２）長い部品を選別する場合、ストレートな選別機構がどうしても必要なことがある。また、直線状の搬送路のほうが加工精度的に有利なことなどから、ボウルフィーダの一部に振動式コンベアのシュートを入れ込んで使用することがある。このような場合に、従来構成では、シュートを上流側に延長すると重心バランスをとりきれないので実施困難であるが、本発明によれば容易に実施できる。
【００３４】
（３）長い部品を吊って搬送する場合のように、シュートの断面高さを大きくとりたい場合がある。このような場合、必然的にシュートの重心が上方に移り、重心バランスをとりずらくなるが、本発明によれば、上流側、下流側が共に重心が上がるので、容易にバランス調整が可能である。
【００３５】
（４）バランス調整ウェイトを設けることにより、重心バランスを正確に設定することが難しい場合、あるいは、重心バランスをより正確に調整、再調整する必要のある場合などにも対処することができる。特に、バランス調整ウェイトを、上流・下流方向に移動可能な構成とすることにより、ウェイト調整による重量的な調整と、上流・下流方向への移動による位置的な調整とを行なうことができるので、重量調整のみを行なう場合に比べ、重心位置の比較的広範囲のずれを微調整することが可能である。
【００３６】
（５）下部振動体および上部振動体のうち少なくとも一方を、比重の異なる材料を組み合わせて形成することにより、下部振動系と上部振動系の質量バランス、重心バランスを適正化することができ、また、これらの調整も容易になる。
【００３７】
（６）本発明の振動式コンベアと振動ボウルフィーダとを組み合わせた振動部品供給装置は、設置に際し両者の干渉がなく、しかも、振動式コンベアの重心バランスも確保されているので、設置作業が容易であると共に、搬送ムラ等のない安定した部品供給を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係わる振動式コンベアＡを示す平面図（図１ａ）、側面図（図１ｂ：一部断面）である。
【図２】振動式コンベアＡと振動ボウルフィーダＣとを組み合わせた振動部品供給装置を示す平面図である。
【図３】従来の振動式コンベアを示す側面図である。
【図４】従来の振動式コンベアを示す側面図である。
【図５】従来の振動式コンベアと振動ボウルフィーダとを組み合わせた振動部品供給装置を示す平面図（図ａ）、側面図（図ｂ）である。
【符号の説明】
１下部振動体
１ａ下流側部分
１ｂ上流側部分
２上流側シュート
３上部振動体
４下流側シュート
５電磁マグネット
６可動鉄心
８防振ゴム
９板バネ
１０バランス調整ウェイト
Ａ振動式コンベア
Ｃ振動ボウルフィーダ

Claims

下流側部分、及び、下流側部分から延設された上流側部分からなり、固定面上に防振体を介して支持された下部振動体と、下部振動体の上流側部分の上部に取付けられた上流側シュートとを主体とする下部振動系と、
下部振動体の下流側部分の上方に配置され、板バネを介して下部振動体に連結された上部振動体と、上部振動体の上部に取付けられ、上記上流側シュートの下流に直列配置された下流側シュートとを主体とする上部振動系と
下部振動系と上部振動系との間に振動を与える加振手段とを備えた振動式コンベア。
下部振動系の質量と上部振動系の質量とが略等しい請求項１の振動式コンベア。
下部振動体の下流側部分に、質量調整用のバランス調整ウェイトを備えた請求項１又は２の振動式コンベア。
バランス調整ウェイトが、上流・下流方向にスライド移動可能な請求項３の振動式コンベア。
下部振動体および上部振動体のうち少なくとも一方が、比重の異なる材料の組み合わせからなる請求項２、３又は４の振動式コンベア。
請求項１、２、３、４又は５の振動式コンベアの上流側シュートを振動ボウルフィーダの出口に接続した振動部品供給装置。