JP4477321B2

JP4477321B2 - 円形振動フィーダー

Info

Publication number: JP4477321B2
Application number: JP2003207777A
Authority: JP
Inventors: 和治加藤
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: JP2005059979A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品搬出容器を周方向に振動させることにより、前記部品搬出容器内の複数の部品を整列させて連続的に送出する円形振動フィーダー（パーツフィーダー）に関するもので、特に直進振動フィーダーを駆動源に利用した円形振動フィーダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりパーツフィーダーには、直進フィーダーと円形フィーダーとあり、その駆動方式も回転円盤式、電磁振動式、モーターカム式などがあることは良く知られている。
【０００３】
前記直進フィーダーは、搬送トラックを進行方向に対して前後、及び上下に振動（直進振動）させて供給部品を前方に進めるものである。一方、一般的に一番多く使用されている前記円形フィーダーは、振動体上部に取り付けられたボウルといわれる螺旋状にトラックを設けた物が使われており、周方向、及び上下振動によってボウル底部の供給部品がトラックの螺旋に沿って搬送され、その間にさまざまなアタッチメントにより選別され供給されるもので、これらのパーツフィーダーに対しては従来より多くの出願を見るところである（例えば特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１４４１３号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−２６４４２０号公報（第２−３頁、図１）
【０００５】
前記電磁式の直進フィーダー及び円形フィーダーにおいて搬送トラックを振動させて供給部品を前方に進めるためには、その振動が前後方向（直進フィーダー）あるいは周方向（円形フィーダー）及び上下方向に定期的では無く、且つ往き方向と戻り方向の加速度が異なる必要がある。そこで、電磁式の直進フィーダー及び円形フィーダーでは両端を板バネなどで支持された上部鉄片を磁力で吸い付けたときの板バネの抵抗と、磁力を切ったときの板バネの反発力で加速度を異ならせ、前方あるいは周方向への推進力を得ている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような電磁式の直進フィーダー及び円形フィーダーは、自動化ラインの部品供給に使用されることが多いが、パーツフィーダーの大型化に伴ってラインも大型化し、ラインスペースの増大を招いていた。また、その（共振）振動周波数はその構造上電源周波数とほぼ同じ５０〜６０Ｈｚしか得ることができなかった。
【０００７】
また、従来の円形フィーダーは螺旋状にトラックを設けたボウル構造のため、供給部品がボウル径に対し非常に小さい精密微小部品（例えば、腕時計部品）の場合、ボウル底部に供給された供給部品がトラックの螺旋に沿って搬送されて供給されるまでの距離が非常に長くなり、時間がかかっていた。従って、常に供給部品がトラック上につながるくらいの量の供給部品を、ボウル内に投入する必要があり、供給部品の無駄が多かった。又、腕時計部品のような極小部品を供給する場合、極小部品を供給するのに適したような径小のボウル径の振動体がなく（市販されているボウル径は、最小でも直径８０ｍｍ程度）、供給部品に対し、大きすぎるボウル径の円形フィーダーが使用されていた。
【０００８】
また、従来の電磁式以外の円形フィーダーは、駆動源にステッピングモーターあるいはサーボモーターを使用し、回転軸にカムあるいは偏芯体を取り付け、周方向の振動を取り出している。この為、回転数は振動数に比例するが、例え電気的信号を早くしても機械的に動作追従ができないばかりか、モーター寿命の低下にもつながるため、むやみに回転を上げる事もできず、振動数が少なく振動幅は大きいので、精密微小部品の搬送には使用できないという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、時計など小型精密機器の構成部品である極小、極薄、あるいは極小径の部品にも適用ができ、多種少量生産自動化ラインにおいて、部品切り替え用として狭いピッチでかつ多くのパーツフィーダーの配置が可能な円形振動フィーダーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、駆動源としての直進フィーダーと、該直進フィーダーに固着され前記直進フィーダーによって直進振動を行う振動部材と、該振動部材の直進振動を周方向の振動に変換させる振動方向変換機構と、部品搬出容器とを有していて、前記振動方向変換機構は、前記部品搬出容器が上下振動を含む周方向に回転可能に固着される回転軸と、該回転軸に固着される揺動部材と、前記振動部材及び前記揺動部材を連結する板バネと、を有するものであって、前記直進フィーダーの上下振動を含む直進振動を、前記板バネを介して、前記部品搬出容器の上下振動を含む周方向の振動に変換するよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、駆動源である直進フィーダーの上下振動を含む直進運動を、板バネを介して、前記部品搬出容器の上下振動を含む周方向の振動に変換できるので、直進フィーダーを円形フィーダーの駆動源として使用することが可能となる。また、前記板バネによって前記部品搬出容器の周方向の細かな振動を作り出すことが出来る。
【００１２】
また、前記板バネは、前記部品搬出容器の回転加速度を正逆で異ならせるための振動伝達部材であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、前記振動伝達部材の直進振動を前記部品搬出容器の周方向の振動に変換できる。
【００１４】
また、前記板バネは、材質、平面サイズ、板厚の異なる複数枚の板材を組み合わせて形成することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、複数枚の板バネ特性を変化させることによって、振動の伝達時に正逆転の加速度の違いを正確に伝えることができる。
【００１６】
また、前記直進フィーダーの幅内に前記振動方向変換機構と前記部品搬出容器とを配置固定したことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、駆動減の前方にボールを配置することができるので、部品搬出容器の小型化を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
図１は本発明の一実施形態を示す円形振動フィーダーの立体透視図、図２は図１の上面図、図３は図１の側面図である。
１はベース板、２は支柱、１０は直進フィーダーであって、直進フィーダー１０は、水平よりやや斜め方向に押し上げるような振動（前後の振動に上下振動が加わった振動）、すなわち直進振動を行うものであり、本実施例では直進フィーダーとしてボリュームで周波数が簡単に変えられる高周波型といわれる従来の電磁式直進フィーダー（例えば、寸法がＨ１２０ｍｍ×Ｗ３５ｍｍ×Ｄ８０ｍｍの（株）ダイシン社のＤＬ−３０ＦＦ型）を使用しており、ベース板１の上に、直進フィーダー１０、支柱２が取り付けられている。
【００１９】
なお、前記電磁式直進フィーダー（ＤＬ−３０ＦＦ型）は、フィーダーとして作用する板バネの他に、防振用の板バネを採用した２段構造になっているので、複数のパーツフィーダーを設置したときにパーツフィーダー間の互いの干渉を避けることができる。
【００２０】
また、前記直進フィーダー１０のコントローラとして（株）ダイシン社のＩＸ−０１を使用した。
該コントローラＩＸ−０１は周波数可変型のコントローラで、７５Ｈｚ〜３８０Ｈｚの周波数に設定でき、これによりボウルの大きさ、材質による重量の違い、板バネ枚数の違いによる共振点に合わせて周波数の設定変更が可能となっている。
【００２１】
３は前記直進フィーダー１０に固着され前記直進フィーダー１０の前記直進振動によって直進振動を行う振動部材である振動伝えアーム、６はベアリング（又は無給油軸受け）、７はベアリング６を保持するためのホルダー、８はベアリング６によって軸支される回転軸である。
【００２２】
９は回転軸８に回転可能に固着された部品搬出容器であるボウルで、アルミ、真鍮等から構成されており、前記直進フィーダー１０の幅とほぼ等しい径（本実施例ではボウル９の直径は３８ｍｍ）で、ボウル９には螺旋状にトラック９ｂ（本実施例ではトラック巾３ｍｍで、1周あたり２度〜３度の角度のピッチで３回転の螺旋）が加工されている。
【００２３】
５は前記部品搬出容器９の回転加速度を正逆で異ならせるために前記振動伝えアーム３に固定される振動伝達部材である板バネで、本実施例では、直進フィーダー１０の振動の伝達に正逆転の加速度の違いを正確に伝えるために複数枚の板バネから構成しているが、もちろん１枚でもかまわない。
【００２４】
なお、本実施例では、板バネ５として、材質がＳＫ６−Ｍ、平面サイズがＨ３５ｍｍ×Ｗ９ｍｍ、厚さが０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍである４種類の板バネを用意し、ボウル９の材質、径、重さの違いによる共振周波数の制御にあたり、板バネを取捨選択できるように構成している。もちろん材質、平面サイズ、厚さはこれに限られるものではなく、材質、平面サイズ、厚さの異なるバネ材を組み合わせても実現できる。
【００２５】
４はボウル９の回転軸８に回転可能に軸支され、板バネ５と固着され振動伝えアーム３によって揺動する揺動板で、回転軸８と板バネ５と共に振動方向変換機構１４を構成しており、振動方向変換機構１４と振動伝えアーム３は前記直進フィーダー１０の幅の中に納まるように構成されている。
【００２６】
支柱２の上部にホルダー７が固定されており、ホルダー７の上下にはベアリング６が回転軸８を軸支し、回転軸８上部には部品搬出容器であるボウル９がボルト１１で取付けられ、回転軸８の下部には揺動板４が側面より図示されていないボルトで回転軸８に固定されている。そして直進フィーダー１０上部には振動伝えアーム３がボルト１３で固定され、前記揺動板４と振動伝えアーム３とはボルト１２を使って板バネ５で連結されて、円形振動フィーダー２０が構成されている。
【００２７】
以上のように本実施例ではボウル９の直径を含め、すべて直進フィーダー１０の幅（本実施例ではＷ３５ｍｍ）の中にほぼ納まるように構成することができ、従来にない、非常にコンパクトな幅の狭い円形振動フィーダー２０を構成することができる。
【００２８】
次に動作について説明する。まず、直進フィーダー１０の直進振動（前後の振動に上下振動が加わった振動）によって振動伝えアーム３も直進振動し、振動伝えアーム３に固定された板バネ５が振動する。板バネ５の振動は揺動板４伝達され、こうして、振動伝えアーム３の直進振動は板バネ５を介して揺動板４に伝えられる。なお、板バネ５は、振動伝えアーム３の直進振動（斜め上下方向への振動）が遥動板４に直接伝わった時にベアリング６に無理な力が加わり軸受けの破損等になる危険があるために、振動伝えアーム３と揺動板４との間に介在させたものであり、板バネ５を介する事で直進フィーダー１０の動作を無理なく正確に伝えることができている。
【００２９】
ここで、揺動板４の一方は回転軸８に軸支されているため、揺動板４は斜め上下方向への直進振動から回転軸８を中心とする周方向の振動（上下振動が加わった振動）に変わり、回転軸８上部に取り付けられたボウル９も回転軸８を中心とする周方向の振動（上下振動が加わった振動）を行う。なお、回転軸８のラジアル方向の軸支はベアリング８（無給油軸受け）であり、回転軸８のスラスト方向の支持を板バネ５にすることにより上下振動を伝えることが可能となっている。この周方向の振動により、ボウル９内に供給された部品はトラック下部９ａより螺旋９ｂを上り、途中で選別されトラック上部９ｃに達することができる。
【００３０】
このように、直進フィーダー１０の斜め上方向への前後振動を回転軸８を中心とするボウル９の周方向の振動に上下振動が加わった振動に変換することができる。
【００３１】
なお、本願の円形振動フィーダー２０のボウル９がアルミ製の場合、板バネ５として０．６ｍｍを２枚と０．３ｍｍを１枚の合計３枚を使用することにより、共振周波数として１８４Ｈｚの駆動周波数という細かな振動が得られた。
【００３２】
また、本願の円形振動フィーダー２０のボウル９が真鍮製の場合、板バネ５として０．６ｍｍを５枚に０．５ｍｍを１枚合計６枚を使用するすることにより、共振周波数として１８７Ｈｚの駆動周波数という細かな振動が得られた。
【００３３】
以上のように、本実施例では、板バネを複数枚組み合わせて使用することによって、ボウル９の重量、径、（大きさ、重さ）が変わることで生じるボウル９の慣性モーメントの変化に対する直進フィーダー１０との振動のマッチングを取ることを可能とし、又、振動の伝達に正逆転の加速度の違いを正確に伝えることが可能となるばかりか、直進フィーダーを駆動源に使用した時に、細かな振動を出すことを可能としている。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように直進フィーダーを駆動源に使用し、振動の伝達に板バネを使用したので、細かな振動が得られ、微小精密部品の選別供給に使用できる。
しかも直進フィーダーの前方幅内に変換機構とボウルを取り付けたことで、ボウルの小径化、小スペース化とともに簡単な機構のため、低コストを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の立体透視図
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１の側面図である。
【符号の説明】
１ベース板
２支柱
３振動伝えアーム
４揺動板
５板バネ
６ベアリングまたは無給油軸受け
７ホルダー
８回転軸
９ボウル
１０直進フィーダー
１１、１２、１３ボルト
１４振動方向変換機構
２０円形振動フィーダー

Claims

駆動源としての直進フィーダーと、
該直進フィーダーに固着され前記直進フィーダーによって直進振動を行う振動部材と、
該振動部材の直進振動を周方向の振動に変換させる振動方向変換機構と、
部品搬出容器とを有していて、
前記振動方向変換機構は、
前記部品搬出容器が上下振動を含む周方向に回転可能に固着される回転軸と、
該回転軸に固着される揺動部材と、
前記振動部材及び前記揺動部材を連結する板バネと、
を有するものであって、
前記直進フィーダーの上下振動を含む直進振動を、前記板バネを介して、前記部品搬出容器の上下振動を含む周方向の振動に変換するよう構成したことを特徴とする円形振動フィーダー。
前記板バネは、前記部品搬出容器の回転加速度を正逆で異ならせるための振動伝達部材であることを特徴とする請求項１に記載の円形振動フィーダー。
前記板バネは、材質、平面サイズ、板厚の異なる複数枚の板材を組み合わせて形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の円形振動フィーダー。
前記直進フィーダーの幅内に前記振動方向変換機構と前記部品搬出容器とを配置固定したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の円形振動フィーダー。