JP5353075B2 - リニアフィーダ - Google Patents

Description

本発明は振動を利用して部品を搬送するリニアフィーダに関する。

振動を利用して、例えば電気部品、樹脂部品、食品、調味料、薬など種々の物品を搬送するリニアフィーダとしては、特開２００５−３５７９０号公報（特許文献１）に示される技術が従来より知られている。このリニアフィーダ１０は、図４に示されるように、ベース１上に一対の防振板ばね２を介して固定された固定フレーム３と、固定フレーム３の上方に設けられた可動部４と、これら固定フレーム３及び可動部４を互いに連結する一対の駆動板ばね５と、これら固定フレーム３及び可動部４の間に設けられた振動機構６とを具備するものであって、可動部４にはシュート７が取り付けられている。振動機構６は、固定フレーム３に固定された電磁石８と、可動部４の下部に固定されて電磁石８に対向するように設けられた可動鉄心９とから構成されるものであって、これら電磁石８及び可動鉄心９にて発生した振動と、駆動板ばね５によって支持される可動部４の揺動とにより、可動部４上のシュート７が上下動しながら前後に振動し、この振動によりシュート７に供給された物品が一定方向（ア）に向けて搬送される。
特開２００５−３５７９０号公報

上記のように構成されたリニアフィーダ１０では、電磁石８及び可動鉄心９にて発生した振動により、駆動板ばね５によって支持される可動部４が、上下動しながら前後に揺動するものであるが、一方で、電磁石８及び可動鉄心９にて発生した振動は、電磁石８を固定する固定フレーム３にも伝達される。そして、固定フレーム３に伝達された振動は、固定フレーム３を支持する防振板ばね２によって吸収され、ベース１に至らないようにしているものの、その振動の一部は、ベース１に伝達されて床を振動させる反床力なる。このような現象は、各構成部材における振動が不均一であることが原因であるが、とりわけ、駆動板ばね５によって支持される可動部４、及び防振板ばね２によって支持される固定フレーム３の不均一な振動が大きな要因であり、このような不均一な振動によって物品の搬送が乱れ、又は周辺の他の機器類にも悪影響を及ぼすという問題があった。

本発明は、従来の有していた問題を解決しようとするものであって、可動部及び固定フレームの不均一な振動を低減させることで、物品の搬送を安定化することができるとともに、周囲に配置された他の機器類への振動の影響を減少させることができるリニアフィーダの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、基台となるベースと、このベースに設けられた防振ばねと、この防振ばねを介してベースに連結された固定フレームと、この固定フレームにその長手方向に離間して設けられた一対の駆動ばねと、前記固定フレームの上方に設けられ、前記一対の駆動ばねに長手方向の両端部がそれぞれ連結された可動部と、前記可動部を前記固定フレームに対して振動させる振動機構とを有し、前記振動機構により前記一対の駆動ばねを介して前記可動部を振動させ、前記可動部の振動により当該可動部の上面に固定されたシュート上の被搬送体を搬送するリニアフィーダにおいて、前記固定フレームは、前記一対の駆動ばねの間に延在するとともに前記可動部の幅方向に離間した一対の柱状部と、前記一対の柱状部よりも長手方向の寸法が小さく、各柱状部の上面から前記固定フレームの重心位置を越えて上方に延在し、前記可動部の側方且つ前記可動部の上面よりも下方に設けられた側部ウエイトとを備え、前記一対の柱状部の上面のうち前記側部ウエイトから露出した部分に固定され、前記固定フレームの重心位置の上方且つ前記可動部の上面よりも下方に設けられた固定ウエイトを有することを特徴とする。
これによって、固定フレームの重心位置が上がって、これら可動部及び固定フレームの重心位置が近づき、これら固定側の重心位置を最適化することができ、可動部と固定フレームの重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントの発生を最小限に抑えることができる。
このように固定フレームの重心位置を自在に調整可能であるために、例えば汎用の可動部を、本発明の固定フレームに取り付けた場合にも全体の重心調整が可能である。
また、固定ウエイトと側部ウエイトの双方によって固定フレームの重心位置を微細に調整することができ、可動部と固定フレームの重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントの発生を最小限に抑えることができる。

また、本発明は、前記可動部の重心位置の下方に設けられた下部ウエイトをさらに有することを特徴とする。
これによって可動部の重心位置が下がり、かつ固定フレームの重心位置が上がって、これら可動部及び固定フレームの重心位置がより近づき、これら可動側及び固定側の重心位置を高精度に最適化することができ、可動部と固定フレームの重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントの発生を最小限に抑えることができる。

また、本発明は、前記固定フレームは、前記側部ウエイト同士を連結する連結板をさらに備え、この連結板を介して前記一対の柱状部が連結されているとともに、当該一対の柱状部の間の少なくとも一部が上下方向に開放されており、前記下部ウエイトが、前記可動部から下方に垂下した可動コアに固定されていることを特徴とする。

上記のように構成された本発明のリニアフィーダでは、可動部と固定フレームの重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントの発生を最小限に抑えることができ、振動機構の振動から生じるベースの反床力を抑え、周囲に配置された他の機器類への振動の影響を減少させ、かつ物品の搬送を安定化することができる。

以下に本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明のリニアフィーダ１００に係わる（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図である。
リニアフィーダ１００は、基台となる矩形板状のベース２０と、このベース２０の長手方向（前後方向）の両端部に設けられた一対の防振板ばね３０，３０と、これら防振板ばね３０，３０に取り付けられた固定フレーム４０と、この固定フレーム４０にその長手方向に離間して取り付けられた一対の駆動板ばね５０，５０と、これら駆動板ばね５０，５０に長手方向の両端部がそれぞれ取り付けられた可動板（可動部）６０とを備えている。また、リニアフィーダ１００は、固定フレーム４０に対して可動板６０を振動させる振動機構７０と、可動板６０と固定フレーム４０との不均一な振動を低減させるためのバランス機構８０とを備えている。
なお、図１（ｂ）及び図２においては、説明の便宜のため、固定フレーム４０を二点鎖線で示している。

防振板ばね３０，３０は、締結ボルトからなる締結手段３０１によって、下端部がベース２０に固定され、上端部が固定フレーム４０に固定されている。すなわち、防振板ばね３０，３０は、ベース２０の上方において固定フレーム４０の前後を支持するものである。そして、防振板ばね３０，３０は、固定フレーム４０に加わる振動を吸収しその振動がベース２０に伝わることを防止するようになっている。
駆動板ばね５０，５０は、締結ボルトからなる締結手段５０１によって下端部が固定フレーム４０に、上端部が可動板６０にそれぞれ固定されている。すなわち、駆動板ばね５０，５０は、固定フレーム４０の上方において可動板６０の前後を揺動自在に支持するものである。
可動板６０は、被搬送物の搬送方向アに延ばされて矩形板状に形成されており、ベース２０に平行に配置されている。そして、可動板６０の上面には、被搬送物の搬送路を構成するシュート２００（図２に示す）が固定されるようになっている。

振動機構７０は、固定フレーム４０に支持部７０３を介して支持された磁気発生手段７０１と、可動板６０に固定された可動コア７０２と、この可動コア７０２に設けられて磁気発生手段７０１によって発生した磁気により振動させられる鉄心（図示せず）とを備えている。
可動コア７０２は、固定フレーム４０内において可動板６０の下面から固定フレーム４０を越えて下方に垂下している。
そして、振動機構７０によって発生した振動と、可動板６０を支持する一対の駆動板ばね５０，５０の弾性変形とによって、可動板６０が上下動しながら前後に振動し、このような可動板６０の振動により可動板６０上に設けられるシュート２００に供給された部品が一定方向（ア）に向けて搬送される。

固定フレーム４０は、図３に示すように、一対の駆動板ばね５０，５０間に延在して長手方向Ｄに向けて角柱状に延びるとともに可動板６０の幅方向に離間した一対の柱状部４０１と、これら柱状部４０１にそれぞれ設けられ、長手方向Ｄに沿って板状に延びる側部ウエイト４０２と、これら側部ウエイト４０２の間に配置されて、側部ウエイト４０２同士を連結する連結板４０３とを備え、これら柱状部４０１の間の少なくとも一部が上下方向に開放されている。また、固定フレーム４０は、柱状部４０１に設けられた取付板４０４及び突起部４０５を備えている。
柱状部４０１と側部ウエイト４０２とは、互いの一長側面同士を一致させて一体に形成されている。そして、柱状部４０１の一長側面が上方に向けられており、そのため、側部ウエイト４０２は、柱状部４０１に対して上方に位置している。

側部ウエイト４０２は、それぞれの主面４０２ａが対向するようにして互いに平行に配置されている。さらに、側部ウエイト４０２は、可動板６０を挟んで可動板６０に近接して配置されており、すなわち、可動板６０の両側部の外方において、これら両側部に沿って配置されている。
また、側部ウエイト４０２の長手方向Ｄの先端面は、基端側に傾斜する傾斜面４０２ｂとされている。
さらに、側部ウエイト４０２の長手寸法は、柱状部４０１の長手寸法よりも小さくなっている。そして、柱状部４０１と側部ウエイト４０２との先端位置は互いに揃えられており、そのため、柱状部４０１の一長側面の基端部は、露出している。この露出した部分が、台座４０１ａとなる。

また、側部ウエイト４０２は、可動板６０の上面よりも下方に配置され、また上述したように柱状部４０１に対して上方に位置しており、柱状部４０１、取付板４０４及び突起部４０５を合わせた重心位置を越えて上方に延在している。すなわち、側部ウエイト４０２は、柱状部４０１、取付板４０４及び突起部４０５を合わせた部材の重心を上げるとともに、可動板６０の両側部の外方に配置されているので、ベース２０の幅方向Ｗ（図１に示す：長手方向Ｄに直交する方向）に対する振動を抑制し、リニアフィーダ１００の設置を安定化させることができる。

取付板４０４は、矩形板状に形成されており、柱状部４０１の長手方向Ｄの先端部のうち、側部ウエイト４０２が設けられた一長側面（符号４０１ａで示す面）の反対側の他長側面４０１ｂに取り付けられている。また、取付板４０４は、一対の柱状部４０１にわたって設けられており、柱状部４０１の先端側に傾斜して固定されている。この取付板４０４には、防振板ばね３０と駆動板ばね５０とが固定されている。
突起部４０５は、柱状部４０１の基端部のうちの他長側面４０１ｂに取り付けられており、他長側面４０１ｂから長手方向Ｄに直交する方向（下方）に突出している。

さらに、図１に示すように、バランス機構８０は、可動板６０に可動コア７０２を介して固定された下部ウエイト８０１と、固定フレーム４０に固定された固定ウエイト８０２とを備えている。
これら下部ウエイト８０１と固定ウエイト８０２とによって、リニアフィーダ１００の重量バランスがとられるようになっている。
下部ウエイト８０１は、上下方向（リニアフィーダ１００の高さ方向）に延ばされた可動コア７０２の下端部に固定されるものであって、可動板６０（可動側）の重心を下げる役割をする。
固定ウエイト８０２は、固定フレーム４０の台座４０１ａに固定されて可動板６０の上面よりも下方に配置されるものであって、固定フレーム４０（固定側）の重心を上げる役割をする。

そして、可動側の下部ウエイト８０１によって、従来、符号ａ１（図４に示す）に示す位置にあった可動板６０の可動側重心が、図２に示すように、符号ａ２に示す位置にまで降下する。
一方、固定側の固定ウエイト８０２及び側部ウエイト４０２によって、符号ｂ１（図４に示す）に示す位置にあった固定フレーム４０の固定側重心が、図２に示すように、符号ｂ２に示す位置にまで上昇する。そのため、可動側重心と固定側重心とが互いに接近する。
なお、図２及び図４において示される符号Ａ１，Ａ２は可動板６０の振動方向を示すラインであり、符号Ｂ１，Ｂ２は固定フレーム４０の振動方向を示すラインである。

そして、このような下部ウエイト８０１、固定ウエイト８０２及び側部ウエイト４０２を設置したことによる可動側及び固定側の重心間距離の接近によって、これら重心間距離に応じて大きくなる回転モーメント、つまり、リニアフィーダ１００全体に作用する回転モーメントを最小となるように調整することができる。具体的には、従来、図４に示すようにｍ１で示される回転モーメントが、図２にｍ２で示されるように減少することで、リニアフィーダ１００において生じる不均一な振動を抑制することができる。

なお、下部ウエイト８０１が可動コア７０２の下端部に固定され、固定ウエイト８０２が固定フレーム４０の台座４０１ａに固定されるとしたが、これに限ることはなく、それら設置位置については適宜変更可能である。すなわち、可動側及び固定側の重心を確認しながら、適宜、固定位置を調整すればよい。
また、側部ウエイト４０２についても同様で、どの程度の高さにするか、どの位置に固定するかについては、可動側及び固定側の重心を確認しながら、適宜、固定位置を調整すればよい。
また、側部ウエイト４０２は、柱状部４０１と一体に形成され、固定フレーム４０の一部として説明したが、これに限ることはなく、側部ウエイト４０２を、固定フレーム４０とは別部材として設けるようにしてもよい。
また、側部ウエイト４０２は、もし固定フレーム４０の固定ウエイト８０２のみでリニアフィーダ１００全体の不均一な振動が抑制できるのであれば、必ずしもその設置は必須ではなく、省略してもよい。

以上のように構成されたリニアフィーダ１００においては、可動板６０の重心位置の下方に下部ウエイト８０１を設け、かつ固定フレーム４０の重心位置の上方に固定ウエイト８０２を設けたことから、可動板６０の重心位置が下がり、かつ固定フレーム４０の重心位置が上がることにより、これら可動板６０及び固定フレーム４０の重心位置がより近づけられる。そのため、可動側及び固定側の重心位置を最適化することができる。
したがって、可動板６０と固定フレーム４０との重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントｍ２の発生を最小限に抑えることができる。その結果、振動機構７０の振動から生じるベース２０の反床力を抑え、周囲に配置された他の機器類への振動の影響を減少させることができ、さらに物品の搬送を安定化することができる。
また、可動板６０の側方に配置され、かつ柱状部４０１等の重心位置を越えて上方に延在する側部ウエイト４０２を、柱状部４０１に設けるようにしたので、固定ウエイト８０２と側部ウエイト４０２の双方によって固定フレーム４０の重心位置を微細に調整して、これら可動板６０及び固定フレーム４０の重心位置をより近づけることができる。そのため、可動板６０と固定フレーム４０の重心間の距離に従って大きくなる回転モーメントの発生を最小限に抑えることができる。これにより、上記の下部ウエイト８０１、固定ウエイト８０２と同様に、振動機構７０の振動から生じるベースの反床力を抑え、周囲に配置された他の機器類への振動の影響を減少させ、かつ物品の搬送を安定化することができる。

なお、上記実施形態では、固定フレーム４０に設けた固定ウエイト８０２、及び可動板６０に設けた下部ウエイト８０１の両方によって、符号ｍ１に示される従来の回転モーメントを、符号ｍ２に示すように減少させて、リニアフィーダ１００にて生じる不均一な振動を抑制するようにしたが、この回転モーメントｍ２は、０又は可能な限り０にすることが望ましい。

また、上記実施形態では、固定フレーム４０に設けられた固定ウエイト８０２、及び可動板６０に設けられた下部ウエイト８０１といった固定側、可動側双方の重心を、装置の状況に応じて微妙にかつ高精度（例えば、回転モーメントｍ２が、０又は可能な限り０）に調整するとしたが、これに限定されず、固定フレーム４０側の固定ウエイト８０２、又は可動板６０側の下部ウエイト８０１のいずれかによって装置全体の重心を調整しても良い。具体的には、固定フレーム４０に固定ウエイト８０２のみを設けた場合には、固定ウエイト８０２によって固定フレーム４０の重心位置が調整可能であるため、例えば、汎用の既製品からなる可動部を、本実施形態の固定フレーム４０に対して取り付けて使用した場合でも、当該固定ウエイト８０２によって重心の調整が可能となる。また、可動板６０に下部ウエイト８０１のみを設けた場合には、下部ウエイト８０１によって当該可動板６０の重心位置が調整可能であるため、例えば汎用の既製品からなる固定フレームに、本実施形態の可動板６０を取り付けて使用した場合でも、当該下部ウエイト８０１によって全体の重心調整が可能となる。すなわち、固定フレーム４０に固定ウエイト８０２を設けるか、又は、可動板６０に下部ウエイト８０１を設けることで、既製の可動部、固定フレームを組み合わせて使用したとしても、全体の重心位置を調整することができ、リニアフィーダ１００に対して、より高い汎用性を具備させることができる。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明のリニアフィーダ１００を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）側面図。 本発明のリニアフィーダ１００の重心位置を説明するための正面図。 固定フレームと側部ウエイトを示す斜視図である。 従来のリニアフィーダを示す正面図。

符号の説明

２０ ベース
３０ 防振板ばね（防振ばね）
４０ 固定フレーム
５０ 駆動板ばね（駆動ばね）
６０ 可動板（可動部）
７０ 振動機構
８０ バランス機構
８０１ 下部ウエイト
８０２ 固定ウエイト
４０２ 側部ウエイト
１００ リニアフィーダ

Claims (3)

1. 基台となるベースと、このベースに設けられた防振ばねと、この防振ばねを介してベースに連結された固定フレームと、この固定フレームにその長手方向に離間して設けられた一対の駆動ばねと、前記固定フレームの上方に設けられ、前記一対の駆動ばねに長手方向の両端部がそれぞれ連結された可動部と、前記可動部を前記固定フレームに対して振動させる振動機構とを有し、前記振動機構により前記一対の駆動ばねを介して前記可動部を振動させ、前記可動部の振動により当該可動部の上面に固定されたシュート上の被搬送体を搬送するリニアフィーダにおいて、
   前記固定フレームは、前記一対の駆動ばねの間に延在するとともに前記可動部の幅方向に離間した一対の柱状部と、前記一対の柱状部よりも長手方向の寸法が小さく、各柱状部の上面から前記固定フレームの重心位置を越えて上方に延在し、前記可動部の側方且つ前記可動部の上面よりも下方に設けられた側部ウエイトとを備え、
   前記一対の柱状部の上面のうち前記側部ウエイトから露出した部分に固定され、前記固定フレームの重心位置の上方且つ前記可動部の上面よりも下方に設けられた固定ウエイトを有することを特徴とするリニアフィーダ。
2. 前記可動部の重心位置の下方に設けられた下部ウエイトをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のリニアフィーダ。
3. 前記固定フレームは、前記側部ウエイト同士を連結する連結板をさらに備え、この連結板を介して前記一対の柱状部が連結されているとともに、当該一対の柱状部の間の少なくとも一部が上下方向に開放されており、
   前記下部ウエイトが、前記可動部から下方に垂下した可動コアに固定されていることを特徴とする請求項２に記載のリニアフィーダ。

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