JP6739293B2

JP6739293B2 - 振動式ボウルフィーダ

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Publication number: JP6739293B2
Application number: JP2016169519A
Authority: JP
Inventors: 正夫大橋
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: JP2018034955A

Description

本発明は、加振機構の駆動により螺旋状の部品搬送路に沿って部品を搬送する振動式ボウルフィーダに関する。

振動式ボウルフィーダは、内面に螺旋状の部品搬送路が形成されたボウルを備え、このボウルを加振機構で振動させることにより、部品を部品搬送路に沿って搬送するものである。このような振動式ボウルフィーダには、ボウルに対して部品搬送に最適な振動を付与することを目的として、ボウルの水平回転方向（以下、単に「回転方向」とも称する。）の振動と鉛直方向の振動をそれぞれ調整できる構成とした複合振動式のものがある。

例えば特許文献１には、複合振動式のボウルフィーダとして、ボウルと、ボウルが取り付けられる上部振動体と、上部振動体の下方に設置される下部振動体と、上部振動体と下部振動体との間に設けられる可動フレームと、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢で上部振動体と可動フレームとを連結する回転振動用板ばねと、可動フレームと下部振動体とを連結する鉛直振動用板ばねとを備え、回転振動用板ばねと第１の加振機構とでボウルに水平回転方向の振動を付与し、鉛直振動用板ばねと第２の加振機構とでボウルに鉛直方向の振動を付与するようにしたものが提案されている。

特開２０１３−３２２０３号公報

上記特許文献１の複合振動式のボウルフィーダでは、図１１（ａ）に示すように、可動フレーム５１として４本のアーム５１ａが円筒部５１ｂから放射状に延びる十字状のものを用い、この可動フレーム５１の円筒部５１ｂにボウルの中央から下方に延びる筒部５２を摺動可能に通した状態で、可動フレーム５１の各アーム５１ａとそれよりも径方向外側に設けられた上部振動体の脚５３とを回転振動用板ばね５４で連結している。

そして、前記回転振動用板ばね５４は、一対で上部振動体の脚５３と可動フレーム５１のアーム５１ａを回転方向の両側から挟む状態で、一端部を上部振動体の脚５３に、他端部をアーム５１ａの基端部にそれぞれ固定されている（以下、このように一対の板ばねが表裏面で固定対象の部材を挟むように配置されて固定されている構造を「Ｗばね構造」と称する。）。このＷばね構造を採用することにより、全体として回転方向の剛性が高くなるので、各回転振動用板ばね５４を薄肉化して振幅を大きくする（高速化する）ことができるし、高精度の部品整列を行えるように駆動周波数を高めることもできる。

しかしながら、上記のように回転振動用板ばね５４をＷばね構造で組み込むと、図１１（ｂ）に示すように、上部振動体が可動フレーム５１に対して相対回転するときに、一対の回転振動用板ばね５４の一方に大きな引張力、他方には大きな圧縮力が発生し、場合によっては、圧縮側の回転振動用板ばね５４が座屈して折れ曲がってしまうおそれがある。

そこで、本発明の課題は、複合振動式のボウルフィーダにおいて、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢でＷばね構造によって組み込まれる回転振動用板ばねの座屈を防止することである。

上記の課題を解決するため、本発明の振動式ボウルフィーダは、螺旋状の部品搬送路が形成されたボウルと、前記ボウルが取り付けられる上部振動体と、前記上部振動体の下方に設置される下部振動体と、前記上部振動体および下部振動体の水平回転方向に沿って配される複数の外端金具と、前記上部振動体と下部振動体のうちの一方と前記各外端金具とを連結する回転振動用弾性部材と、前記上部振動体と下部振動体のうちの他方と前記各外端金具とを連結する鉛直振動用弾性部材と、前記回転振動用弾性部材と協働して前記ボウルに水平回転方向の振動を付与する第１の加振機構と、前記鉛直振動用弾性部材と協働して前記ボウルに鉛直方向の振動を付与する第２の加振機構とを備え、前記回転振動用弾性部材は、表裏面を水平回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢で、一端部を前記外端金具に固定され、他端部を外端金具よりも回転中心側で前記上部振動体と下部振動体のうちの一方に固定される板ばねであって、一対で前記外端金具を水平回転方向の両側から挟むように配置されており、前記外端金具は前記鉛直振動用弾性部材に水平面内で自転可能に連結されている構成とした。

上記の構成によれば、上部振動体が各外端金具および下部振動体に対して相対回転するときに、各外端金具が水平面内で自転してそれぞれの両側の回転振動用板ばねに作用する応力が緩和されるので、圧縮側の回転振動用板ばねを座屈しにくくすることができる。

具体的には、例えば、前記外端金具は鉛直方向に延びる連結金具を介して前記鉛直振動用弾性部材と連結されており、前記連結金具が鉛直方向の中心軸のまわりに捩じれることにより、前記外端金具が水平面内で自転する構成を採用することができる。

ここで、前記連結金具は、鉛直方向に延びる平板部を有し、前記平板部の鉛直方向の途中に切欠きが形成されている構成とすれば、連結金具が捩じれやすくなって、外端金具が水平面内で容易に自転できるようになるので、より効果的に圧縮側の回転振動用板ばねの座屈を防止することができる。

また、前記鉛直振動用弾性部材を非線形ばねを含むものとすれば、ボウルの大きさ等の仕様が変わった場合でも、容易に鉛直振動用弾性部材のばね定数を調整して部品搬送の安定化を図ることができる。このばね定数の調整について以下に説明する。

図１２は、上記のような構成のボウルフィーダをモデル的に示したものである（振動の発生源となる第１および第２の加振機構は図示を省略している）。本モデルでは、ボウルＡが取り付けられる上部振動体Ｂと外端金具Ｃとを連結する回転振動用弾性部材Ｋｈは、トルクチューブ状でその捩じれによって回転方向の弾性を発揮するものとし、外端金具Ｃと下部振動体Ｄとを連結する鉛直振動用弾性部材Ｋｖは、コイルスプリング状で鉛直方向の弾性を発揮するものとし、下部振動体Ｄはばね定数が十分に小さい防振ゴムＫｇで床に接続されるものとしている。ただし、回転振動用弾性部材Ｋｈは鉛直方向と転倒モーメントに対して無限大の剛性を有し、鉛直振動用弾性部材Ｋｖは回転方向のトルクに対して無限大の剛性を有するものとしている。具体的には、外端金具Ｃの外周から突出するピンＣａが、下部振動体Ｄの鉛直方向に延びる長孔Ｄａに嵌まり込んで水平方向移動を規制されることにより、鉛直振動用弾性部材Ｋｖは鉛直方向の伸縮のみが許されるようになっている。

この振動系は、振動工学でいう２自由度の振動系とみなすことができる。すなわち、図１３に示すように、重力の影響を無視できる水平な基台上で摩擦のないころ上に二つの物体（力学台車）ｍ１、ｍ２を置き、そのうちの一方の物体ｍ１を弾性体Ｋ１で固定体に結合し、両物体ｍ１、ｍ２を弾性体Ｋ２で結合したモデルと同じである。ここで、物体ｍ１と固定体を結合する弾性体Ｋ１（図１２の防振ゴムＫｇに相当）のばね定数が十分に小さい場合は、弾性体Ｋ１を無視して弾性体Ｋ２のみを考えればよい。その場合の物体ｍ２の固有振動数ｆは（１）式で与えられる。

ここで、ｋ_２：弾性体Ｋ２のばね定数、
Ｍ_１：物体ｍ１の質量、
Ｍ_２：物体ｍ２の質量
である。なお、固定体と結合される物体ｍ１の質量が非常に大きい場合は、物体ｍ１がほとんど動かないので、１軸上を一つの物体ｍ２が変位する１自由度の振動系とみなせる。

図１２に示すボウルフィーダは２組の振動系を有し、それぞれ２自由度の振動系であるので、（１）式を適用して回転振動の固有周波数ｆ_ｈおよび鉛直振動の固有周波数ｆ_ｖを求めることができる。ただし、回転振動用弾性部材Ｋｈによる回転振動については、（１）式の質量に代えて慣性モーメント（各質点の質量とその質点の回転軸からの距離の二乗の総和）を用い、ばね定数は回転軸からの距離を掛けたもの、つまり単位角度あたりのトルクを用いる必要がある。これにより、回転振動の固有周波数ｆ_ｈおよび鉛直振動の固有周波数ｆ_ｖは、それぞれ（２）式および（３）式のようになる。

ここで、ｔ_ｈ：回転振動用弾性部材Ｋｈのばね定数（単位角度あたりのトルク）、
Ｊ_ab：ボウルＡと上部振動体Ｂの慣性モーメントの和、
Ｊ_cd：外端金具Ｃと下部振動体Ｄの慣性モーメントの和、
ｋ_ｖ：鉛直振動用弾性部材Ｋｖのばね定数、
Ｍ_abc：鉛直振動用弾性部材Ｋｖよりも上の各部材の質量の総和、
Ｍ_ｄ：下部振動体Ｄの質量
である。

したがって、回転振動用の第１の加振機構の駆動周波数を（２）式の固有周波数ｆ_ｈに近づけると、回転振動用弾性部材Ｋｈの変形が大きくなって、ボウルＡの回転振動の振幅が大きくなり、鉛直振動用の第２の加振機構の駆動周波数を（３）式の固有周波数ｆ_ｖに近づけると、鉛直振動用弾性部材Ｋｖの変形が大きくなって、ボウルＡの鉛直振動の振幅が大きくなる。

そして、回転振動と鉛直振動の運転周波数は機械的に同じ（実際には二つの加振機構によって駆動されるが、その場合も周波数は同じ）であるので、投入したエネルギーに対して効率的な運転を行うためには、回転振動の固有周波数ｆ_ｈと鉛直振動の固有周波数ｆ_ｖをできるだけ近い値に設定する必要がある。

ところで、このようなボウルフィーダでは、搬送対象の部品に応じてボウルＡの形態、形状、大きさ等の仕様を変更することが多く、その場合には前記（２）、（３）式のＪ_abやＭ_abcが変化し、固有周波数ｆ_ｈ、ｆ_ｖを一定に保つことはできない。そこで、従来は、鉛直振動用弾性部材Ｋｖのばね定数ｋ_ｖを調整することにより、ｆ_ｈ≒ｆ_ｖの関係を保って支障なく運転できるようにしている。しかしながら、鉛直振動用弾性部材Ｋｖが板ばねの場合のばね定数ｋ_ｖの調整は、通常、その板ばねの枚数の増減によって行うので、連続的な調整が困難で（段階的な調整しかできず）、調整作業も煩雑であった。

これに対し、鉛直振動用弾性部材Ｋｖとして非線形ばねを含むものを採用すれば、そのばね定数ｋ_ｖを容易に無段階に調整できるので、ボウルＡの大きさ等の仕様が変わった場合でも、ｆ_ｈ≒ｆ_ｖの関係が確保されるようにｋ_ｖを調整して部品搬送の安定化を図ることができるし、その調整作業も簡単に行える。

また、上記構成においては、前記第２の加振機構を、前記上部振動体に鉛直方向移動可能に取り付けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と鉛直方向の隙間をもって対向する状態で前記下部振動体に固定された電磁石とからなるものとすれば、可動鉄心の鉛直方向位置を容易に調整することができる。そのため、可動鉄心と電磁石とのギャップを簡単に調整することができ、その調整によって部品搬送に必要な鉛直方向の加振力が容易に得られるようになるので好ましい。

本発明の振動式ボウルフィーダは、上述したように、上部振動体と下部振動体のうちの一方と回転振動用弾性部材で連結され、他方と鉛直振動用弾性部材で連結される外端金具を両振動体の回転方向に沿って複数配し、その回転振動用弾性部材として、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢で、Ｗばね構造で一端部を外端金具に固定され、他端部を外端金具よりも回転中心側で上部振動体と下部振動体のうちの一方に固定される板ばねを採用し、上部振動体が各外端金具および下部振動体に対して相対回転するときに、各外端金具が水平面内で自転して回転振動用板ばねに作用する応力が緩和されるようにしたものであるから、圧縮側の回転振動用板ばねが座屈しにくい。そして、同時に、鉛直振動用弾性部材自体および回転振動用板ばねや鉛直振動用弾性部材が連結される各部材にかかる負荷も抑えられるので、長期間安定して運転することができる。

また、回転振動用弾性部材と鉛直振動用弾性部材をつなぐ部材として外端金具を用い、この外端金具を水平面内で自転可能としたので、従来の装置全体の回転中心まわりの回転と鉛直方向移動のみが許される可動フレームを用いた場合に比べて、機械的なロスが少ない。このため、従来よりも振動の減衰が小さくなり、共振尖鋭度が高くなって振動効率が向上し、加振機構の駆動力を小さくすることができる。

そして、外端金具を回転振動用板ばねで上部振動体と連結する場合は、回転振動用板ばねに作用する応力が緩和されるので、従来の可動フレームを用いる場合よりも各部材の強度を低く設定することができ、それに伴う上部振動体の質量減少によってボウルの構造物の搭載質量を増やすことができる。

第１実施形態のボウルフィーダの正面断面図図１のII−II線に沿った断面図図１の要部の左側面断面図図１のＡ方向からの矢視図ａは図３に対応して鉛直振動用弾性部材と外端金具との連結構造の第１の変形例を示す一部切欠き側面図、ｂはａの上面図図３に対応して鉛直振動用弾性部材と外端金具との連結構造の第２の変形例を示す一部切欠き側面図ａはｂの上面図、ｂは図３に対応して鉛直振動用弾性部材と外端金具との連結構造の第３の変形例を示す一部切欠き側面図、ｃはｂのＣ−Ｃ線に沿った断面図第２実施形態のボウルフィーダの正面断面図図８のIX−IX線に沿った断面図図８の要部の左側面図ａ、ｂは、それぞれ従来のボウルフィーダの要部の構成および動作を説明する平面図本発明のボウルフィーダの簡易モデルの正面図一般的な２振動系モデルの説明図

以下、図１乃至図１０に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は第１の実施形態を示す。この振動式ボウルフィーダは、図１および図２に示すように、内面に螺旋状の部品搬送路１ａが形成されたボウル１を上部振動体２の上面に取り付け、上部振動体２とその下方に設置される下部振動体３との間に両振動体２、３の回転方向に沿って複数の外端金具４を配し、上部振動体２と各外端金具４とを回転振動用板ばね（回転振動用弾性部材）５で連結し、下部振動体３と各外端金具４とを鉛直振動用板ばね（鉛直振動用弾性部材の一部）６で連結し、上部振動体２と下部振動体３との間に水平回転方向の振動を発生させる第１の加振機構７と鉛直方向の振動を発生させる第２の加振機構８を設けている。その下部振動体３は、床上の基台９に取り付けられた防振ゴム１０によって支持されている。

前記上部振動体２は、ボウル１が取り付けられる円環状の本体部２ａと、４本のアーム１１ａが円筒部１１ｂから放射状に延びる十字状のスパイダ１１と、本体部２ａとスパイダ１１の間に挟み込まれる略正方形の補強プレート１２とからなり、本体部２ａの下面に補強プレート１２の各コーナ部とスパイダ１１の各アーム１１ａの先端部がボルト止めされている。補強プレート１２は、ボウル１と一体に上部振動体２が回転振動する際のスパイダ１１の各アーム１１ａの変形を抑制するためのものである。

前記回転振動用板ばね５は、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延び、一対で外端金具４とスパイダ１１のアーム１１ａを回転方向の両側から挟む状態で、一端部を外端金具４に、他端部をスパイダ１１のアーム１１ａの基端部にそれぞれ固定されている。すなわち、この回転振動用板ばね５は、Ｗばね構造で上部振動体２および外端金具４に連結されている。

前記鉛直振動用板ばね６は、図３にも示すように、表裏面を鉛直方向に向けて回転振動用板ばね５と直交する方向に延びる姿勢で、外端金具４の上方と下方に一対で配されており、それぞれの長手方向中央部が連結金具１３を介して外端金具４に固定され、両端部が下部振動体３に固定されている。

ここで、連結金具１３は、図１および図４に示すように、薄い金属板で断面略Ｉ字状に形成されており、両端の取付部１３ａの間の平板部１３ｂが上下一対の鉛直振動用板ばね６の間で鉛直方向に延びる姿勢で、平板部１３ｂを外端金具４にボルト止めされ、両端の取付部１３ａをそれぞれ上下の鉛直振動用板ばね６の長手方向中央部にボルト止めされている。また、連結金具１３の平板部１３ｂには、鉛直方向の途中の４箇所に、後述する捩じれ変形を容易にするための切欠き１３ｃが形成されている。

そして、図３に示すように、連結金具１３の両側で上下の鉛直振動用板ばね６の端部どうしに挟まれる柱部材１４を、上側の板ばね６にボルト止めするとともに、下側の板ばね６を貫通するスタッドボルト１５で下部振動体３と連結することにより、上下の板ばね６を下部振動体３に固定している。

上述した鉛直振動用板ばね６と外端金具４との連結構造では、両部材間に介在する連結金具１３の平板部１３ｂが切欠き１３ｃの周辺部で鉛直方向の中心軸のまわりの捩じれを生じることによって、外端金具４が水平面内で自転できるようになっている。

また、図１および図３に示すように、下側の鉛直振動用板ばね６の下方には、非線形ばねとしてのテーパコイルスプリング１６が小径側を上方に向けた姿勢で設置されており、その軸心に通されたねじ軸１７に、２段の上下調整ナット１８がねじ結合している。そのねじ軸１７は下側の鉛直振動用板ばね６を連結金具１３に固定するボルトと軸方向で突き合わされ、下側の上下調整ナット１８が下面側でワッシャを介してテーパコイルスプリング１６の上端部と当接しており、このテーパコイルスプリング１６、ねじ軸１７および上下調整ナット１８が、鉛直振動用板ばね６とともに鉛直振動用弾性部材１９を構成している。この鉛直振動用弾性部材１９では、運転停止状態で上下調整ナット１８を回してその上下方向位置を変え、テーパコイルスプリング１６の大径部の弾性変形状態を変えることにより、ばね定数を無段階に調整することができる。

前記第１の加振機構７および第２の加振機構８は、交流電磁石とこれに所定の間隔をおいて対向する可動鉄心とで構成されており、第１の加振機構７が回転振動用板ばね５と協働してボウル１に水平回転方向の振動を付与し、第２の加振機構８が鉛直振動用板ばね６およびテーパコイルスプリング１６を含む鉛直振動用弾性部材１９と協働してボウル１に鉛直方向の振動を付与するようになっている。なお、各加振機構の構成は、この実施形態のものに限らず、同様の加振力を発生させることができるアクチュエータであればよい。

この振動式ボウルフィーダは、上記の構成であり、ボウル１が第１の加振機構７と回転振動用板ばね５による水平回転方向の振動と、第２の加振機構８と鉛直振動用弾性部材１９による鉛直方向の振動を受けて、ボウル１に供給された部品を部品搬送路１ａに沿って搬送するようになっている。

ここで、回転振動用板ばね５は、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢のＷばね構造で、一端部を外端金具４に、他端部を外端金具４よりも回転中心側で上部振動体２にそれぞれ固定されており、運転時（上部振動体２が各外端金具４および下部振動体３に対して相対回転するとき）には、そのＷばね構造を構成する一対の板ばね５の一方に引張力、他方に圧縮力が作用するが、外端金具４が自転することにより各板ばね５に作用する応力が緩和されるので、圧縮側の板ばね５の座屈が生じるおそれが少ない。そして、同時に、鉛直振動用弾性部材１９自体および回転振動用板ばね５や鉛直振動用弾性部材１９が連結される各部材にかかる負荷も抑えられるので、長期間安定して運転することができる。

また、回転振動用板ばね５と鉛直振動用弾性部材１９をつなぐ外端金具４が水平面内で自転可能となっているので、従来の装置全体の回転中心まわりの回転と鉛直方向移動のみが許される可動フレームを用いた場合に比べて、機械的なロスが少ない。これにより、従来よりも振動の減衰が小さくなり、共振尖鋭度が高くなって振動効率が向上し、第１および第２の加振機構７、８の駆動力を小さくすることができる。

そして、回転振動用板ばね５に作用する応力が緩和されることにより、従来よりも各部材の強度を低く設定することができ、それに伴う上部振動体２の質量減少によってボウル１の構造物の搭載質量を増やすことができる。

さらに、鉛直振動用弾性部材１９は、非線形ばねであるテーパコイルスプリング１６を含み、ばね定数を無段階で調整できるので、ボウル１の大きさ等の仕様が変わった場合でも、そのばね定数の調整によって回転振動と鉛直振動の固有周波数を近づけるようにして、部品搬送の安定化を図ることができるし、その調整作業も上下調整ナット１８を回して上下方向位置を変えるだけでよく、簡単かつ精密に行うことができる。

図５乃至図７は、鉛直振動用弾性部材１９と外端金具４との連結構造の変形例を示す。まず、図５（ａ）、（ｂ）に示す第１の変形例では、鉛直振動用板ばね６を中央のボス部６ａと両側の平板部との間に切欠き６ｂが形成されたものとし、そのボス部６ａで直接外端金具４にボルト止めしている。このようにすれば、運転時には鉛直振動用板ばね６が切欠き６ｂの周辺部でボス部６ａのまわりの捩じれを生じることによって、外端金具４が水平面内で自転できるので、図１乃至図４の例と同様の効果が得られるうえ、連結金具１３をなくして部品点数の減少を図ることもできる。

次に、図６に示す第２の変形例では、図５の例と同様に中央にボス部６ａを有する鉛直振動用板ばね６を用い、そのボス部６ａの内周に軸受ブッシュ２０を摺動可能に嵌め込むとともに、ボス部６ａの周辺部を上下から樹脂ワッシャ２１で挟んだ状態で、ボス部６ａを軸受ブッシュ２０および樹脂ワッシャ２１とともに外端金具４にボルト止めしている。なお、樹脂ワッシャ２１は、ポリアセタール樹脂や高分子ポリエチレン等の弾性を有する材料で形成されている。この変形例では、運転時に鉛直振動用板ばね６のボス部６ａの内周面と樹脂ワッシャ２１が摺動することにより、外端金具４の水平面内での自転を許すようになっている。

また、図７（ａ）〜（ｃ）に示す第３の変形例は、上下の鉛直振動用板ばね６に代えて鋼製の丸棒状のロッド２２を用い、鉛直振動用板ばね６の端部どうしをつなぐ柱部材１４に代えて、側面視凸字状のロッド接続部材２３を用いたものである。この変形例では、各ロッド２２の中央部を外端金具４の上下面に設けたロッド取付部４ａのすり割り４ｂの円弧溝部分に挿入し、両端部をロッド接続部材２３の上端部および下端部に形成したすり割り２３ａの円弧溝部分に挿入して、ロッド取付部４ａおよびロッド接続部材２３にそれぞれのすり割り４ｂ、２３ａと直交する方向にボルトをねじ込むことにより、各ロッド２２の中央部を外端金具４に固定するとともに、ロッド２２どうしを接続している。そして、ロッド接続部材２３の中央部を下部振動体３の上面に立設された取付部３ａにボルト止めしている。

上記第３の変形例では、各ロッド２２がその軸方向以外の全方向にしなやかに変形するので、運転時に外端金具４が水平面内で自転することができる。なお、ロッド２２の鉛直方向の剛性が不足する場合は、図１乃至図４の例で説明したテーパコイルスプリング１６（図７では図示省略）でばね定数を調整すればよい。

上述した第１実施形態では、鉛直振動用弾性部材１９のばね定数を無段階で調整できるようにテーパコイルスプリング１６を組み込んだが、これに代えて、素線径が連続的に変化するコイルスプリングや巻きピッチが不等なコイルスプリング等、種々の非線形ばねを用いることができる。なお、このような非線形ばねは、ばね定数の調整しやすさの面では組み込むことが望ましいが、ばね定数の調整があまり必要でない用途等では、なくしてもよいし単純なコイルスプリングに代えてもよい。

図８乃至図１０は第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、回転振動用板ばね５で下部振動体３と各外端金具４とを連結し、鉛直振動用板ばね６で上部振動体２と各外端金具４とを連結するようにし、その連結構造を一部変更したものである。また、第２の加振機構８の取付構造等にも変更を加えている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付けて説明を省略する。

まず、この第２実施形態の下部振動体３は、円筒状の本体部３ｂの上面に十字状のスパイダ１１をボルト止めしたものとなっている。なお、第１実施形態の補強プレート１２およびテーパコイルスプリング１６は設けられていない。

そして、回転振動用板ばね５は、第１実施形態と同様のＷばね構造によって、表裏面を回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢で、一端部を外端金具４に固定され、他端部を下部振動体３の一部であるスパイダ１１のアーム１１ａに固定されている。一方、鉛直振動用板ばね６は、表裏面を鉛直方向に向けて回転振動用板ばね５と直交する方向に延びる姿勢で、外端金具４の上方と下方に一対で配されている点は第１実施形態と同じであるが、それぞれの長手方向中央部が外端金具４に固定され、両端部がばね接続部材２４および連結金具２５を介して上部振動体２に固定されている点が第１実施形態と異なる。また、外端金具４は、回転振動用板ばね５が固定される部位と鉛直振動用板ばね６が固定される部位との間にくびれ部４ｃが形成されている。

ここで、ばね接続部材２４は、第１実施形態の柱部材１４と同じく、上下の鉛直振動用板ばね６の端部どうしに挟まれるもので、上下から板ばね６を介してボルトをねじ込まれることにより、上下の板ばね６をつないでいる。また、連結金具２５は、コの字形の薄板部材であり、そのコの字の開口を下方に向けた姿勢で、両下端部をばね接続部材２４の中央部にボルト止めされ、上端部の２箇所を上部振動体２にボルト止めされている。

上述した鉛直振動用板ばね６の上部振動体２および外端金具４との連結構造では、運転時に板状の連結金具２５が鉛直方向の中心軸のまわりに捩じれ変形するとともに、外端金具４のくびれ部４ｃが曲げ変形することによって、外端金具４が水平面内で自転できるようになっている。したがって、この第２実施形態でも、回転振動用板ばね５の座屈が生じにくく、長期間安定して使用できる等、第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に、第２の加振機構８の取付構造について説明する。この第２の加振機構８は、上部振動体２に取り付けられた可動鉄心２６と、可動鉄心２６と鉛直方向の隙間をもって対向する状態で下部振動体３に固定された電磁石２７とからなる。

前記可動鉄心２６は、上方へ延びるコラム部２６ａを有しており、そのコラム部２６ａの上端側が上部振動体２の中央のボス部２ｂの内周に挿入され、そのボス部２ｂの上下の孔縁部に貫通ボルト２８で取り付けられた上カラー２９および下カラー３０に通されている。そして、上下のカラー２９、３０はそれぞれ外周側に切欠きが形成されており、図示省略した締付ボルトを締め付けて各カラー２９、３０を縮径させることにより、可動鉄心２６のコラム部２６ａが上部振動体２に固定されるようになっている。

したがって、運転停止時に、ボウル１を取り外して貫通ボルト２８と上下カラー２９、３０の締付ボルトを緩めるだけで、可動鉄心２６を鉛直方向に移動させて、電磁石２７との鉛直方向隙間を精度よく調整することができる。すなわち、この第２実施形態では、可動鉄心２６と電磁石２７とのギャップを簡単に調整することができるので、部品搬送に必要な鉛直方向の加振力が容易に得られるようになっている。

なお、上述した第２実施形態の鉛直振動用板ばね６の上部振動体２および外端金具４との連結構造は、第１実施形態の鉛直振動用板ばね６の下部振動体３および外端金具４との連結構造にも応用することができる。具体的には、第１実施形態の上下一対の鉛直振動用板ばね６の長手方向中央部を外端金具４に固定し、両端部を第２実施形態で用いたばね接続部材２４および連結金具２５（上下を逆にして組み込む）を介して下部振動体３に固定すればよい。

１ボウル
１ａ部品搬送路
２上部振動体
３下部振動体
４外端金具
５回転振動用板ばね（回転振動用弾性部材）
６鉛直振動用板ばね
７第１の加振機構
８第２の加振機構
９基台
１０防振ゴム
１１スパイダ
１３連結金具
１３ｂ平板部
１３ｃ切欠き
１４柱部材
１６テーパコイルスプリング（非線形ばね）
１７ねじ軸
１８上下調整ナット
１９鉛直振動用弾性部材
２０軸受ブッシュ
２１樹脂ワッシャ
２２ロッド
２３ロッド接続部材
２４ばね接続部材
２５連結金具
２６可動鉄心
２７電磁石

Claims

螺旋状の部品搬送路が形成されたボウルと、前記ボウルが取り付けられる上部振動体と、前記上部振動体の下方に設置される下部振動体と、前記上部振動体および下部振動体の水平回転方向に沿って配される複数の外端金具と、前記上部振動体と下部振動体のうちの一方と前記各外端金具とを連結する回転振動用弾性部材と、前記上部振動体と下部振動体のうちの他方と前記各外端金具とを連結する鉛直振動用弾性部材と、前記回転振動用弾性部材と協働して前記ボウルに水平回転方向の振動を付与する第１の加振機構と、前記鉛直振動用弾性部材と協働して前記ボウルに鉛直方向の振動を付与する第２の加振機構とを備え、
前記回転振動用弾性部材は、表裏面を水平回転方向に向けて水平方向に延びる姿勢で、一端部を前記外端金具に固定され、他端部を外端金具よりも回転中心側で前記上部振動体と下部振動体のうちの一方に固定される板ばねであって、一対で前記外端金具を水平回転方向の両側から挟むように配置されており、
前記外端金具は前記鉛直振動用弾性部材に水平面内で自転可能に連結されている振動式ボウルフィーダ。
前記外端金具は鉛直方向に延びる連結金具を介して前記鉛直振動用弾性部材と連結されており、前記連結金具が鉛直方向の中心軸のまわりに捩じれることにより、前記外端金具が水平面内で自転することを特徴とする請求項１に記載の振動式ボウルフィーダ。
前記連結金具は、鉛直方向に延びる平板部を有し、前記平板部の鉛直方向の途中に切欠きが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の振動式ボウルフィーダ。
前記鉛直振動用弾性部材が非線形ばねを含むものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動式ボウルフィーダ。
前記第２の加振機構は、前記上部振動体に鉛直方向移動可能に取り付けられた可動鉄心と、前記可動鉄心と鉛直方向の隙間をもって対向する状態で前記下部振動体に固定された電磁石とからなるものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の振動式ボウルフィーダ。