JP6049244B2 - パーツフィーダの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、小寸法の粒状物体を振動させつつ連続的に搬送するパーツフィーダに係わり、とくにその振動による駆動装置に関する。

粒状物体、例えばチップ型電子部品、マイクロマシンの部品および薬剤カプセルなどを取り扱う際、これらをワークとして連続的に搬送するには超音波等の振動を利用したいわゆるパーツフィーダが用いられる。

このパーツフィーダでは、振動子の振動に基づく垂直面内での楕円振動を駆動力としてワークに伝達し、所定方向に直進進行させることにより搬送を行なう。

この駆動力を形成するために、駆動源として板ばねに圧電セラミック板を固定したものが用いられる（特許文献１参照）。この場合、圧電セラミック板を固定した板ばねは、床面に設置されたベース上に設けられており、搬送設備は床面に平面的に展開することになる。

また、水平加振用電磁石および水平加振用電磁石を用いて楕円振動を起こす機構によるフィーダが提案されている（特許文献２参照）。すなわち、楕円振動の水平成分および垂直成分の2成分を各別に発生し、これら2成分の振幅と位相差とにより任意の楕円振動を生成するものである。

特許3558584号明細書 特開平11-180525号公報

ここにおいて、パーツフィーダの設置対象である機器の組立工場では、立体物を組み立てることが多く、その場合、部品を供給するパーツフィーダを、平面的に配置したのでは不具合であり、立体的に配置することが望ましい。

しかしながら、従来のパーツフィーダは、平面的展開を前提にした構造であり、立体的に配置するに適した構成となっていない。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、立体的な配置に適したパーツフィーダを提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、
振動源が取り付けられた板ばねの生成する振動を用いてパーツを搬送するパーツフィーダの駆動装置であって、垂直面に取り付けられるものにおいて、
互いに平行に配された複数の細長い平板状ばねにより構成され、前記平板状ばねの各一端は前記平板状ばねの長手方向が水平になるように前記垂直面に差し込まれて固定され、各他端は相互に固定された自由端をなし、前記平板状ばねが水平に配された一対の水平平行ばねと、
細長い平板状ばねが対向配置された一対の垂直部、およびこれら垂直部の各一端間を繋ぐ水平部によりコ字状に形成され、前記垂直部の各他端が前記一対の水平平行ばねにおける前記自由端にそれぞれ固定されたコ字状ばねとをそなえ、
前記水平平行ばねおよび前記コ字状ばねの前記垂直部に設けられた振動源が発生する振動により、前記コ字状ばねの前記水平部に垂直面内での楕円運動を起こさせることを特徴とするパーツフィーダの駆動装置
を提供するものである。

本発明は上述のように、水平平行ばねにコ字状ばねを組み合わせた構造であるため、これら両者の組み合わせ方を選ぶことにより種々の垂直壁面に設置し得るパーツフィーダを提供することができる。

本発明の一実施例の構成を示す説明図であり、図１(a)は振動源単体の構造を示す斜視図、図１(b)は振動源を搬送路に組み付けた状態を示す斜視図。 本発明の他の実施例の構成を示す説明図であり、図１(a)は振動源単体の構造を示す斜視図、図１(b)は振動源を搬送路に組み付けた状態を示す斜視図。 本発明のさらに他の実施例の構成を示す斜視図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図1(a)，(b)は、本発明の第1の実施例の構成を示しており、垂直な壁面に取り付けるように構成されたもので、図1(a)は振動装置単体を示し、図1(b)は振動装置に搬送路を組み付けた状態を示している。

この実施例では、中央にあるコ字状ばね１００の両端を、壁面に固着された水平平行ばね２００の自由端に固定した構成としている。コ字状ばね１００は、細長い板ばねを、側面形状がコ字状をなすように２個所で直角に折り曲げて形成したものであり、水平部１１０の両端に垂直部１０１が配され、各垂直部１０１の表裏両面には圧電セラミック板１０２が接着等により固着されている。

一方、水平平行ばね２００は、コ字状ばね１００の各端を支持するように１つのコ字状ばねにつき2個設けられる。水平平行ばね２００は、水平平行ばね１つにつき2枚の同寸法の板ばね２０１により構成され、その表裏各面に超音波振動源としての圧電セラミック板２０２が接着されている。そして、水平平行ばね２００は、水平平行ばね２００の長手方向が水平方向になるような姿勢で各一端が垂直の壁面に固定され、自由端である各他端は相互間が結合ブロック２０３によって接着等により固定されている。

また、２つの水平平行ばね２００の間に配されるコ字状ばね１１０は、その各端部がそれぞれ水平平行ばね２００の自由端に垂直部１０１が垂直になるように接着等により固定される。これにより、コ字状ばねの水平部１１０は水平に配される。

全体的に見ると、この実施例では、コ字状ばね１００の水平部１１０および水平平行ばね２００の板ばね２０１が水平に、またコ字状ばね１００の垂直部１０１が垂直に配される。そして、コ字状ばね１００の水平部１１０が垂直部１０１を介して水平平行ばね２００の自由端間を結んでおり、平面的に見ると、壁面に対してコ字状をなした状態で差し込まれて固定されている。図1(b)は、この実施例に搬送路３００を組み付けた状態を示している。

このように構成されたことにより、圧電セラミック板１０２，２０２に所定の電圧を印加すると、その屈伸運動によってコ字状ばね１００では水平方向（水平部１１０の長手方向）に沿う振動（水平成分）が形成され、水平平行ばね２００では垂直方向（コ字状ばね１００で云えば垂直部１０１の長手方向）に沿う振動（垂直成分）が形成される。

これら水平成分と垂直成分とを組み合わせると、壁面に向かい合う方向から見たときに楕円形状に見える合成振動「Ｍｅ」、つまりコ字状ばね１００を含む垂直面内での楕円運動が生成される。

ここで、水平平行ばね２００は、複数の板ばね２０１が自由端に配された結合ブロック２０３により規制されて平行配置されているため、板ばね２０１の1枚ずつに振動が生じても、水平平行ばね２００の全体的運動としては、両板ばね２０１の屈伸運動が合成された垂直方向の振動となる。

したがって、水平平行ばね２００は、コ字状ばね１００に対して垂直方向の振動を供給する。そしてコ字状ばね１００は、水平平行ばね２００から受け取った運動に自身が形成する振動を付加した振動、つまり垂直面内における楕円形状の合成振動「Ｍｅ」を生成する。

この楕円形状の振動「Ｍｅ」は、図１の場合、壁面に向かって左、右何れかの向きに選択的に形成できる。そこで、ワークの搬送方向に応じて振動の向きを設定すればよい。そのために、圧電セラミック板１０２，２０２に与える電圧の大きさおよび位相を適宜選択する。

図2(a)，(b)は、本発明の第2の実施例の構造を示したもので、この実施例は対向する２つの壁面間に取り付けるのに適した構造を持つものである。そのような設置条件に適するように、図２(a)に示すように、コ字状ばね１００と水平平行ばね２００とは一直線上に並ぶように配されている。

すなわち、平面的に見てコ字状ばねの水平部１１０の長手方向と水平平行ばね２００の長手方向とが一致するように、コ字状ばね１００の端部を水平平行ばね２００の自由端に固定する。これにより、側面から見たとき、コ字状ばね１００を水平平行ばね２００の間に挟んだクランク形状となる。図２(b)は、この実施例２に搬送路３００を組み付けた状態を示している。

そして、この実施例２に所定の電圧を与えることにより図1の実施例と同様に合成振動「Ｍｅ」が形成される。

図３は、本発明の第3の実施例を示したもので、いわば第1の実施例（図１）と第2の実施例（図２）との中間的構成を持つものである。この実施例では、コ字状ばね１００を支持する水平平行ばね２００が、壁面およびコ字状ばね１００に対して水平面内で角度θをなすように斜めに取り付けられている。

この角度θが０度であると実施例１に該当し、90度であると実施例２に該当する。つまり、この角度θを任意に選ぶことにより、対象壁面が対向面であっても対応できるし、任意のある角度、例えば直角をなす２つの面であっても対応することができる。

変形例

上記各実施例における振動源は、板ばねに圧電セラミック板を組み合わせたものを用いているが、他に静電式または電磁式の振動源を用いることもできる。

１００ コ字状ばね、１０１ 垂直部、１０２ 圧電セラミック板、
１１０ 水平部、１２０ 水平部材、２００ 水平平行ばね、２０１ 板ばね、
２０２ 圧電セラミック板、２０３ 結合ブロック、３００ 搬送路、
３１０ 支持部材。

Claims (4)

1. 振動源が取り付けられた板ばねの生成する振動を用いてパーツを搬送するパーツフィーダの駆動装置であって、垂直面に取り付けられるものにおいて、
   互いに平行に配された複数の細長い平板状ばねにより構成され、前記平板状ばねの各一端は前記平板状ばねの長手方向が水平になるように前記垂直面に差し込まれて固定され、各他端は相互に固定された自由端をなし、前記平板状ばねが水平に配された一対の水平平行ばねと、
   細長い平板状ばねが対向配置された一対の垂直部、およびこれら垂直部の各一端間を繋ぐ水平部によりコ字状に形成され、前記垂直部の各他端が前記一対の水平平行ばねにおける前記自由端にそれぞれ固定されたコ字状ばねとをそなえ、
   前記水平平行ばねおよび前記コ字状ばねの前記垂直部に設けられた振動源が発生する振動により、前記コ字状ばねの前記水平部に垂直面内での楕円運動を起こさせることを特徴とするパーツフィーダの駆動装置。
2. 請求項１記載のパーツフィーダの駆動装置において、
   前記水平平行ばねは、前記コ字状ばねに対して上面から見て直角をなすように固定されたことを特徴とするパーツフィーダの駆動装置。
3. 請求項1記載のパーツフィーダの駆動装置において、
   前記水平平行ばねは、前記コ字状ばねに対して上面から見て直線をなすように固定されたことを特徴とするパーツフィーダの駆動装置。
4. 請求項1記載のパーツフィーダの駆動装置において、
   前記水平平行ばねは、前記コ字状ばねに対して上面から見て直角未満の任意角度をなすように斜めに固定されたことを特徴とするパーツフィーダの駆動装置。

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