JP4555661B2 - 物品搬送装置 - Google Patents
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Description
このような物品搬送装置によれば、物品を搬送するために搬送部に振動を与える際に入力軸に作用する力を、バランサにより抑制することが可能である。すなわち、搬送部に振動を与えた際に入力軸に作用する力が小さくなるため、入力軸は振動し難くなる。このため、物品搬送装置全体を振動させる振動が抑制され、物品を適正に搬送することが可能であり、また振動による騒音の発生をも抑制することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、バランサは所定質量のウェイトが搬送部の揺動運動と反対方向に揺動されるので、搬送部とウェイトとが反対方向に移動し、このとき各々の移動により発生する力が互いに相殺されることになる。すなわち、ウェイトの移動により発生する力が、搬送部の移動により発生する力を打ち消すように作用するため、搬送部に振動を与える際に入力軸に作用する力を、確実に抑制することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部及びウェイトの揺動運動が、繰り返し実行された場合であっても、搬送部の周期とウェイトの周期とは一致しているので、物品搬送装置を連続動作させても、振動を継続的に抑制することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部を揺動運動させるためのカム機構に駆動力を入力するための入力軸を回転させることにより、バランサを作用させることが可能である。すなわち、バランサを作用させるための駆動力の入力部を別途設けることなく簡単な構成にて、バランサを作用させることが可能である。特に、搬送部とウェイトとを反対方向に揺動させるために、搬送部の揺動運動と、バランサの揺動運動との位相を合わせる必要があるが、搬送部を駆動するカム機構の入力部によりバランサが駆動されるので、搬送部の揺動運動と、バランサの揺動運動との位相を容易に且つ適切に合わせることが可能である。さらに、搬送部の揺動運動により発生する力と、ウェイトの揺動運動により発生する力とは、それぞれ入力軸に作用するので、これらの力が相殺し合うことにより、搬送部に振動を与える際に入力軸に作用する力を、確実に抑制することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、入力軸の軸方向に間隔を隔てて設けられた一対のカムが有する外側に向けられた2つのカム面と搬送部に設けられたカムフォロアとが各々当接して搬送部が揺動されるので、2つのカム面にて構成されるカムが2つのカムフォロアにて挟まれることになる。このため、バックラッシを発生させないカム機構により、高精度に搬送部を揺動させることが可能である。また、一対のカムが有する内側に向けられた2つのカム面とウェイトに設けられたカムフォロアとが当接されるので、バランサに設けられたカムフォロアは2つのカム面にて挟まれることになる。このため、バックラッシを発生させないカム機構により、高精度にウェイトを揺動させることが可能である。すなわち、搬送部の揺動の際にも、ウェイトの揺動の際にも、バックラッシによる振動が発生せず、搬送部の揺動動作とウェイトの揺動動作とのタイミングを正確に同期させることが可能である。さらに、2つのカム機構が一対のカムを共有する形で構成されているので、カム機構の小型化を図ることが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部が他のカム機構により上下方向に往復運動されるので、物品が搬送される際における物品による搬送部の搬送面に対する垂直抗力を変化させることが可能である。このため、物品と搬送面との摩擦力を変化させて、効率よく物品を搬送させることが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部を揺動運動させるためのカム機構に駆動力を入力するための入力軸を回転させることにより、搬送部を上下方向に往復運動させることが可能である。すなわち、搬送部を上下方向に往復運動させるための駆動力の入力部を別途設けることなく簡単な構成にて、搬送部を上下方向に往復運動させることが可能である。また、搬送部の揺動運動及び往復運動の駆動力が同一の入力軸から入力されるので、搬送部の揺動運動と往復運動とのタイミングを容易に且つ適切に合わせることが可能であり、効率よく物品を搬送することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部の揺動運動により生じる慣性力と、ウェイトの揺動運動により生じる慣性力とが、抑制部材により抑制されるので、発生する慣性力をそれぞれ抑制することが可能である。このため、互いに相反する方向に駆動するための駆動力、すなわち、搬送部を揺動運動させるための駆動力と、ウェイトを揺動運動させるための駆動力とを各々小さく抑えることが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部の所定の位置と、ウェイトの所定の位置とが離れる方向に相対変位した場合には、相対変位に伴って搬送部とウェイトとの間に介在された弾性部材は伸張されて、搬送部とウェイトとを引きつけるように作用し、搬送部の所定の位置と、ウェイトの所定の位置とが近づく方向に相対変位した場合には、相対変位に伴って搬送部とウェイトとの間に介在された弾性部材は圧縮されて、搬送部とウェイトとを引き離すように作用する。このため、駆動力を最も必要とする、搬送部の所定の位置と、ウェイトの所定の位置とが最も離れたとき、及び、最も近づいたときに、搬送部の所定の位置と、ウェイトの所定の位置とを元の位置に戻す方向に働く力が最大となるので、搬送部の揺動運動により生じる慣性力と、ウェイトの揺動運動により生じる慣性力とを効率よく抑制することが可能である。
このような物品搬送装置によれば、搬送部の揺動運動により生じる慣性力と、ウェイトの揺動運動により生じる慣性力とは、いずれも揺動中心を中心とする円周上にて作用するので、揺動中心を中心とする円周上にて抑制部材を作用させることにより、円周方向とは異なる方向に作用する力が発生しないため、無用な振動が発生することなく、確実に効率良く搬送部を振動させることが可能である。
本実施の形態に係る物品搬送装置の構成を、図1、図2、図3、図4、図5、図6及び図7を用いて説明する。図1Aは、物品搬送装置の外観平面図、図1Bは、図1Aの外観正面図、図2は、搬送駆動部の内部を説明するための縦断面図、図3は、搬送駆動部の内部を説明するための平断面図、図4は、搬送部を往復動させるためのカム機構を説明するための縦断面図、図5は、搬送部を揺動させるためのカム機構を説明するための断面図、図6は、ウェイトを揺動させるためのカム機構を説明するための縦断面図、図7は、図4のA−A断面図である。
ここで、本実施形態に係るボウル70及びバランサ90の動作を説明する。なお、ここで説明するボウル70の動作は、揺動カム32の出力部揺動カム機構を構成するカム面32a,32b及び定直径カム34のカム曲線の設定によって達成される運動軌跡の一例によるものである。従ってボウル70の動作は、この運動軌跡に何等限るものではなく、前記カム曲線の設定によって、搬送能力等の要求仕様に応じた運動軌跡とし、ボウル70の運動軌跡に応じてバランサ90の運動軌跡を設定すれば良い。本実施形態では、物品を時計回り方向に搬送する例について説明する。このため、以下の説明では、所定の位置から時計回り方向において進行側を前、後退側を後として説明する。
次に、カム機構及びバランサ90により入力軸30に作用する力をt0〜t4の時点毎に説明する。図9Aは、時点t0及び時点t4における出力ターレット及びバランサターレットの位相を説明するための図、図9Bは、時点t1及び時点t3における出力ターレット及びバランサターレットの位相を説明するための図、図9Cは、時点t3における出力ターレット及びバランサターレットの位相を説明するための図である。
図10は、ロータリ型フィーダの一変形例として、ボウル70とウェイトとの間に抑制部材を備えた構成を説明するための図であり、図11は、図10におけるC方向の矢視図であり、図12は、ボウル70とウェイトと抑制部材との位置関係を示す平面図であり、図13は、抑制部材による作用を説明するための図である。図10〜図13において、上記実施形態と同一構成部分には同一の符号を付すものとする。
図14Aは、出力部25の突出アーム25aとウェイト96とを上下に棒状の弾性部材98aにて連結する変形例を示す図である。ここで、棒状の弾性部材98aとはゴム、鋼棒、プラスチックなど弾性を有するものであればよい。
図14Bは、出力部25の突出アーム25aとウェイト96とを、弾性変形し易い形状に形成させた鋼製又はプラスチック製などの線材98bにて連結する変形例を示す図である。このとき、突出アーム25aとウェイト96とにそれぞれ固定される線材98bの端部は、揺動中心を中心とする円周上に設けることが望ましい。
図14Cは、出力部25とウェイト96とを、直径方向に弾性部材98cにて連結する変形例を示す図である。このとき、弾性部材98cは、ゴム、鋼棒、プラスチックなど弾性を有する板材で形成し、出力部25とウェイト96との相対変位により、弾性部材98cを板厚方向に撓ませることにより慣性力を抑制させることが可能である。
図14Dは、マグネットの反発力を利用した変形例を示す図である。この場合には、出力部25の突出アーム25aの一方の面と対向するウェイト96の凹部96aの面とに、また、突出アーム25aの他方の面と対向するウェイト96の凹部96aの面とに、それぞれマグネット95の同じ極性側を対向させて備え、突出アーム25aとウェイト96の凹部96aとが近接した際に反発するように構成されている。
図14Eは、圧縮コイルばね99を出力部25の突出アーム25aの一方の面と対向するウェイト96の凹部96aの面との間、及び、突出アーム25aの他方の面と対向するウェイト96の凹部96aの面との間に、それぞれ圧縮力を付与して介在させている。すなわち、2本の圧縮コイルばね99が、出力部25の突出アーム25aの円周方向における両側から突出アーム25aを押圧することにより、突出アーム25aを支持するので安定した力を作用させることが可能である。また、圧縮量を調節することにより、ボウル70の揺動範囲を、圧縮コイルばね99の圧縮領域のみにて作動させることが可能であり、より安定した力を作用させることが可能である。
但し、望ましくは、一つの駆動源を共用させる構成の方が良い。この理由は、入力される運動が同じである方が、出力部揺動カム機構による揺動運動、バランサカム機構による揺動運動、及び、定直径カム機構による往復運動の同期を取り易くなるからである。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。
本実施形態では、定直径カム機構を、入力軸30の軸方向の両端部側に2つ備えていたが、その設置数及び設置位置はこれに限るものではなく、一つ又は3つ以上設けても良い。但し、出力部23の支持安定性の観点からは、少なくとも2つ以上を設けるようにして、二点以上の多点支持にするとともに、その設置間隔は極力離すのが好ましい。
10 ボウル(搬送部)
30 入力軸
90 バランサ
Claims (9)
- 物品の搬送方向を円周方向に規制するための搬送部と、
駆動力が入力軸から入力され、少なくとも前記円周方向成分を有する揺動運動を前記搬送部に伝達することにより当該搬送部に振動を与えるためのカム機構と、を有し、
前記振動により前記物品を前記円周方向に搬送する物品搬送装置において、
前記カム機構が前記搬送部に振動を与える際に前記入力軸に作用する力を、抑制させるためのバランサを備えており、
前記入力軸には、2種類のカム面をそれぞれ有する一対のカムが軸方向に間隔を隔てて設けられており、
前記一対のカムが有する4つのカム面のうち、軸方向において外側に向けられた2つカム面の各々に、前記搬送部に設けられたカムフォロアが当接され、前記軸方向における内側に向けられた2つカム面に前記バランサに設けられたカムフォロアが当接されることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項1に記載の物品搬送装置において、
前記バランサは、所定質量のウェイトが前記搬送部の前記揺動運動と反対方向に揺動運動する機構であることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項2に記載の物品搬送装置において、
前記搬送部の前記揺動運動の周期と、前記ウェイトの前記揺動運動の周期とは一致していることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の物品搬送装置において、
前記バランサを駆動するための駆動力は前記入力軸から入力されることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の物品搬送装置において、
少なくとも上下方向成分を有する往復運動を前記搬送部に伝達することにより当該搬送部に振動を与えるための他のカム機構を有することを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項5に記載の物品搬送装置において、
前記他のカム機構を駆動するための駆動力は前記入力軸から入力されることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の物品搬送装置において、
前記搬送部の前記揺動運動により生じる慣性力と、前記ウェイトの前記揺動運動により生じる慣性力とを抑制するための抑制部材を有することを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項7に記載の物品搬送装置において、
前記抑制部材は、前記搬送部と前記ウェイトとの間に介在され、前記搬送部と前記ウェイトとの相対変位に応じて、前記搬送部と前記ウェイトとに作用する力を生じさせるための弾性部材であることを特徴とする物品搬送装置。 - 請求項7又は請求項8に記載の物品搬送装置において、
前記搬送部の前記揺動運動における揺動中心と、前記ウェイトの前記揺動運動における揺動中心とが同心となるように構成され、前記抑制部材は、前記揺動中心を中心とする円周上にて作用することを特徴とする物品搬送装置。
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