JP6931165B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク搬送装置（パーツフィーダ）に関するものである。

電子チップ部品等の小型のワークを振動によって搬送しながら整列させて次工程に供給するワーク搬送装置（パーツフィーダ）として、直線状に延伸する搬送トラックに沿ってワークを搬送するリニアフィーダと、リニアフィーダの上流側に接続され、螺旋状に延伸する搬送トラックに沿ってワークを搬送するボウルフィーダとを備えた装置が知られている。また、リニアフィーダやボウルフィーダはそれぞれ単体でもワーク搬送装置として利用可能なものである。
このようなワーク搬送装置には、ワークの微細化に対応するために、弾性振動により進行波を利用してワークを搬送するものがある（例えば特許文献１参照）。このような進行波を利用したワーク搬送装置では、搬送トラックが形成された搬送部において、空間的に９０度位相のずれた２つの定在波モード（０°モード、９０°モード）を時間的な位相が９０°ずれるように励起することにより進行波を生成している。搬送部の定在波モードは、進行波の進行方向に腹と節が現れる波形（波打つような波形）の振動モードを利用するモードである。

特開２０１８−１００１３９号公報

しかし、進行波を利用してワークを搬送する構造では、例えばボウルフィーダのボウル搬送部における進行波の解析図である図９に示すように、励起したい周方向の進行波を生じさせる振動モード（周方向に曲げが生じる振動モード）と、同図（ｉ）に示す径方向に曲げが生じる振動モードが近くにある場合、励起したい周方向の撓み波形モードに悪影響を与える。その結果、同図（ｉｉ）に示すように、励起したい振動モードに同図（ｉ）に示す振動モードが影響を及ぼし、進行波の生成に悪影響を与える不要な振動が発生する。さらに、撓みの振幅も不均一になり、ワーク搬送速度の不均一やワークの停留等の不具合が発生し易い。このような不具合は、リニアフィーダのリニア搬送部にも同様に生じる。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、主たる目的は、スムーズなワーク搬送を実現する進行波の生成に悪影響を与える不要な振動が発生する事態を防止・抑制して、安定したワーク搬送が可能なワーク搬送装置を提供することにある。

すなわち本発明は、搬送トラックを有する弾性変形可能な搬送部、及び搬送トラックに生じさせる複数の定在波から生成される進行波を搬送部に発生させる駆動手段を備え、進行波により搬送対象物であるワークを搬送トラックに沿って移動させながら所定の搬送先に搬送可能な搬送するワーク搬送装置に関する。そして、本発明に係るワーク搬送装置は、駆動手段が、複数の定在波による各振動モードの腹の位置に１/２波長間隔で設けられており、搬送部が、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部を進行波の進行方向に当該進行波の波長の１／４ｎ（ｎは１以上の整数）間隔で設けており、進行波の進行方向における振動モードが、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の振動モードよりモード剛性が小さくなるように、剛性低下部を複数の定在波による各振動モードの腹の位置にも各々設けていることを特徴としている。本発明のワーク搬送装置は、ボウルフィーダとリニアフィーダとを組み合わせた装置であってもよいし、ボウルフィーダまたはリニアフィーダの単体であってもよい。

ここで、本発明における「進行波の進行方向」は平面視において搬送部を周回する方向であり、「振動方向」は、搬送部の高さ方向と一致する方向である。また、本発明における「進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向」は、ボウルフィーダであればボウル搬送部の径方向であり、リニアフィーダであれば、リニアフィーダの平面視中央部分から外縁に向かう方向であり、換言すれば、進行波の進行方向及び振動方向の両方を横切る方向である。

本発明者は、鋭意研究の末、高周波帯域になればなるほど、例えばボウル搬送部であればボウル搬送部における径方向の剛性と周方向の剛性が近くなり、その結果、高次の振動モードの共振点が励起したい振動モードの駆動周波数の共振点に近くなり、不要な振動モードが搬送に影響を与えることを見出し、搬送部における周方向の剛性が径方向よりも低い剛性となる構成を採用することで、励起したい振動モードの駆動周波数と不要な振動モードの共振周波数の値を積極的に離間させて、不要な振動モードの影響を排除・低減することが可能な本発明に係るワーク搬送装置を案出するに至った。具体的には、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部を、進行波の進行方向に当該進行波の波長の１／４ｎ（ｎは１以上の整数）間隔で設けるというこれまで着想もされなかった斬新な構成を採用することで、不要な振動モードの影響を排除・低減し、安定したワークの搬送が可能であることを見出した。つまり、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部を搬送部に設けることによって、進行波の進行方向に波打つような振動モードが、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向に曲げが生じる振動モードよりもモード剛性が小さくなり、その結果、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向に曲げが生じる振動モードの影響を受け難くなり、図９（ｉｉｉ）に示すような振幅が均一または略均一で且つ不要な振動がゼロまたは略ゼロの撓み波が得られることが判明した。

特に、本発明に係るワーク搬送装置であれば、剛性低下部を進行波の進行方向に進行波の波長の１／４ｎ（ｎは１以上の整数）ピッチで設けることによって、０°モードと９０°モードの両モードで同じ効果が得られ、一様に９０°（波長の１／４）ずれた定在波モードを得ることができ、これら２つのモード（０°モードと９０°モード）を合成することで、搬送部全体に渡って、進行波の最大振幅に対する最小振幅の比である進行波比の高い進行波を得ることができる。なお、進行波比は、完全な進行波の場合は１となり、進行波が全く発生せず定在波のみの場合は０となる。この進行波比が、１に近付くほどワークの搬送速度も速くなる。

なお、「剛性低下部」が「進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる」ことは「進行波の進行方向の剛性に対して進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性を相対的に増大させる」ことと同義である。

本発明における剛性低下部の好適な一例として、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向（ボウルフィーダであればボウル搬送部の径方向）に延伸する凹部を挙げることができる。凹部は、周囲よりも凹形状となる部分であればよく、スリット、溝、切欠、孔（貫通孔であってもよいし、貫通していない孔であってもよい）等を含む。

本発明において、剛性低下部を搬送部の下向き面に設ける構成を採用すれば、搬送部の上向き面に形成されている搬送トラックと剛性低下部との干渉を容易に回避できる。なお、剛性低下部が搬送トラックに干渉しない範囲において剛性低下部を搬送部の上向き面に形成する構成も本発明には含まれる。

また、進行波を搬送部に発生させる駆動手段として圧電素子を適用したワーク搬送装置では、搬送部が効率良く撓み変形し易いように圧電素子を搬送部の下向き面であって且つ搬送部の外縁部近傍に配置されている構成が大半である。このような圧電素子に剛性低下部が干渉しないようにするためには、剛性低下部を搬送部の下向き面のうち圧電素子の配置領域よりも搬送部の中心に近い所定領域に設ければよい。

特に、進行波を利用したワーク搬送装置では、生成される弾性振動の振幅が搬送部の中央側（内側）と外縁側（外側）で異なり、搬送部の中心に近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さく、搬送トラックに沿って移動するワークの搬送速度が、相対的に振幅の大きい外側の方が内側よりも速くなる傾向がある。このような傾向に着目すると、相対的に振幅が小さい内側の領域、具体的には、搬送部において搬送トラックを形成した領域のうち相対的に搬送部の中心に近い領域（搬送部の内側領域）に剛性低下部を設けた構成であれば、搬送部の内側領域が振動し易くなり、搬送部の内側領域と外側領域でワーク搬送速度に極端な差が生じることを防止・抑制できる。なお、搬送部の中心に近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さくなる事象は、搬送部の中央部を支持台に固定している構造（固定部をボウル搬送部の中央部に設定した構造）に起因するものと考えられるが、搬送部のうち中央部以外の部分を固定部に設定したワーク搬送装置であっても、搬送部の中心に近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さいことを本発明者らは確認している。

圧電素子と剛性低下部との干渉を許容する構成であれば、剛性低下部を圧電素子の配置領域（搬送部の外側領域）に設けることもできる。

本発明のワーク搬送装置では、剛性低下部として、搬送部の側面から搬送部の中心に向かって所定距離延伸し且つ搬送部の上向き面及び下向き面の何れにも表出しない孔を適用することができる。このような構成であれば、剛性低下部を設けることによる凹凸が搬送部の上向き面及び下向き面に表出せず、剛性が相対的に低い部分に駆動手段を設ける構成を採用することも可能になる。また、搬送部の上向き面及び下向き面に表出しない孔（剛性低下部）であるため、搬送部の側面から搬送部の中心に向かう延伸距離を長くすることができ、孔の延伸距離を長くすることで、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対する進行波の進行方向の剛性を相対的により一層低下させることができる。

なお、本発明におけるワークとしては、例えば電子部品などの微小部品を挙げることができるが、電子部品以外の物品であってもよい。

本発明によれば、搬送トラックを有する搬送部として、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部を、進行波の波長の１／４ｎ（ｎは１以上の整数）ピッチで進行波の進行方向に設けたものを適用しているため、搬送部が進行波の進行方向に撓み易い構造になり、進行波の生成に悪影響を与える不要な振動モードが生成され難く、安定したワーク搬送処理及びスムーズなワーク搬送処理を実行可能なワーク搬送装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係るボウルフィーダのボウル搬送部の全体図。 同実施形態に係るボウルフィーダに進行波発生させる駆動手段の構成図。 同実施形態におけるボウル搬送部及びリニア搬送部の進行波解析図。 搬送部の弾性変形を経時的に示す模式図。 同実施形態におけるボウル搬送部の底面模式図。 同実施形態における剛性低下部の一変形例を図５に対応して示す図。 同実施形態における剛性低下部のさらに異なる一変形例を示すボウル搬送部の側面模式図。 同実施形態における剛性低下部を有するリニア搬送部の底面模式図。 ボウル搬送部の進行波解析図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るワーク搬送装置であるボウルフィーダＢは、図１及び図２に示すように、内周面に螺旋状の搬送トラック１１を有するボウル状の搬送部（ボウル搬送部１）と、ボウル搬送部１（具体的には搬送トラック１１の搬送面）に進行波を発生させる駆動手段２（図２参照）とを備え、搬送対象物であるワークを進行波により搬送トラック１１に沿って移動させながら所定の供給先（本実施形態ではリニアフィーダＬのメイントラック３１の上流端３１Ｓ）に搬送する装置である。

ボウルフィーダＢは、図示しないリニアフィーダと組み合わせることでパーツフィーダとして利用可能なものである。図１はボウル搬送部１の全体図であり、図２はボウル搬送部１の底面図及び駆動手段２の構成を模式的に示す図である。なお、本実施形態に係るボウルフィーダＢは、リニアフィーダと組み合わせずにボウルフィーダ単体でパーツフィーダとして利用することも可能である。

全体としてボウル状の形態をなす有底のボウル搬送部１は、底部中央部１Ｐに、ボウル搬送部１の中心軸１Ｃから所定半径の円周上に複数の固定用貫通孔１Ｆを所定ピッチ（図示例では６つの固定用貫通孔１Ｆを６０°ピッチ）で形成し、各固定用貫通孔１Ｆに挿通した止着具を台座に固定したものである。なお、ボウル搬送部１のうち底部中央部１Ｐを除く部位は台座から離間した状態にある。本実施形態のボウル搬送部１は、台座に固定した底部中央部１Ｐ（固定部）の周囲にワーク溜まりとして機能する貯留部１２と、貯留部１２に連続する位置に設定した始端１１Ｓ（後述する螺旋トラック１５の始端１５Ｓ）から径方向外側に向かって螺旋状に延伸する搬送トラック１１とを備えている。ボウル搬送部１は、進行波を生成する弾性部材を用いて構成されたものである。

貯留部１２は、ボウル搬送部１の中央部分に向かって登り勾配で傾斜する切頭円錐面（図示省略）と、切頭円錐面の外周に設定した内側リング状フラット面１２ａとを有し、所定方向から貯留部１２に投入されたワークを切頭円錐面から内側リング状フラット面１２ａに滑らせて溜めることが可能なものである。内側リング状フラット面１２ａは、ボウル搬送部１の中心１Ｃを中心点とする所定半径を有するリング状の平滑な面である。

本実施形態のボウル搬送部１は、貯留部１２の外周縁（本実施形態では内側リング状フラット面１２ａの外周縁）から径方向外側に向かって登り勾配で傾斜する逆円錐面１３と、逆円錐面１３の外側に設定した平坦な外側リング状フラット面１４とを有し、逆円錐面１３に搬送トラック１１の大部分（螺旋トラック１５）を形成し、搬送トラック１１の終端（本実施形態では平面視湾曲状の終端トラック１６、出口部分）を逆円錐面１３から外側リング状フラット面１４に亘る比較的短い領域に形成している。外側リング状フラット面１４は、ボウル搬送部１の中心１Ｃを中心点とする所定半径を有するリング状の平滑な面である。

搬送トラック１１は、貯留部１２に連続する始端から径方向外側に向かって螺旋状に延伸する螺旋トラック１５と、搬送トラック１１の終端１１Ｅを構成する終端トラック１６とを有し、螺旋トラック１５の終端１５Ｅが終端トラック１６に連続するように構成したものである。螺旋トラック１５は、始端１５Ｓから終端１５Ｅに亘って螺旋状に１回以上周回する形状に設定されている。本実施形態における終端トラック１６は、螺旋トラック１５の終端１５Ｅからボウル搬送部１の径方向外側に向かって延伸し且つ外側リング状フラット面１４を横切る形状に設定されている。

螺旋トラック１５は、ボウル搬送部１の内側リング状フラット面１２ａ及び逆円錐面１３に溝を凹設することによって構成され、終端トラック１６（出口部分）は、逆円錐面１３及び外側リング状フラット面１４に溝を凹設することによって構成されている。内側リング状フラット面１２ａ、逆円錐面１３及び外側リング状フラット面１４は、ボウル搬送部１の上向き面１Ｔとして捉えることができる。すなわち、搬送トラック１１は、ボウル搬送部１の上向き面１Ｔに形成されている。

このような構造を有するボウル搬送部１は、２０ｋＨｚ以上の超音波振動で、中心軸１Ｃの回りに少なくとも２つ以上の上下方向の撓み波を発生させることができるように構成されている。

ボウル搬送部１に進行波を発生させる駆動手段２は、例えば圧電素子を用いたものであり、図２に示すように、搬送トラック１１が形成された面（内側リング状フラット面１２ａ、逆円錐面１３、外側リング状フラット面１４）に対応させて、ボウル搬送部１の下向き面１Ｕに所定ピッチで複数貼り付けられている。駆動手段２は、ボウル搬送部１に略沿う形で中心軸１Ｃの周囲において周方向に伸縮することでボウル搬送部１に形成された搬送トラック１１に撓みを発生させる。具体的に、複数の駆動手段２（圧電素子）は、振動モードの腹の位置に１／２波長間隔で極性を交互に入れ替えて貼り付けられ、周波数を同じにしつつ、空間的に波の位相が９０°ずれた２つの撓み定在波モードで効率良く加振するために、加振する領域のうちボウル搬送部１の略半周を第１加振領域、残り略半周を第２加振領域として、第１加振領域と第２加振領域に駆動手段２を、進行波の波長λに対してλ（１＋２ｎ）／４（ｎ＝０、１、２、…）だけ空間的位相をずらして貼り付けるとともに、２相交流信号発信部２１で発生させた９０°位相の異なる交流信号を第１アンプ２２及び第２アンプ２３を介して第１加振領域及び第２加振領域の各駆動手段２に印加している。このように、各加振領域（第１加振領域、第２加振領域）において隣り合う圧電素子は、振幅の山と谷の関係となることから、同じ駆動をした場合に逆方向の変位（図２で「＋」と「−」で表現）となるように構成され、第１加振領域と第２加振領域とで同じ極性の圧電素子同士の配置が実質的にλ／４ずれるように取り付けられている

また、２相交流信号発信部２１は、波形選択部２４で選択された波形の周波数を加振周波数調整手段２５で調整し、第１振幅調整手段２６で振幅調整した後に、第１アンプ２２と、第２アンプ２３にそれぞれ入力している。なお、第２アンプ２３には、第１振幅調整手段２６で振幅調整した後に電気的位相調整手段２７で位相を調整し、さらに第２振幅調整手段２８で振幅調整した後に入力している。ここで、定在波とは、共振するとその場で単に上下に振動するものである。

このような駆動手段２により、ボウル搬送部１に、周方向に沿って２箇所に時間的に位相を９０°ずらした超音波の正弦波振動を与えると、空間的かつ時間的に９０°ずれた２つの定常波が重ね合わされ、図３（ｉ）に示すように、撓み振動が進行波となる。ここで、ボウル搬送部１の弾性変形を時系列的に並べた模式図を図４に示す。同図では、弾性変形前の状態における「搬送トラックの搬送面」、「中立軸」、「底面」をそれぞれ直線で示し、ボウル搬送部１を弾性変形させた際の搬送面の「ある一点（黒丸）」の軌跡を楕円形で示し、弾性変形させると楕円振動が生じることを模式的に示している。このように、進行波が発生したボウル搬送部１の一点では、楕円振動が生じ、ボウル搬送部１に生成された進行波によって、波の頂点の一点でワークに力が働き、楕円振動の水平成分（水平振幅）の推進力により、進行波の進む方向と逆方向にワークが搬送される。ボウル搬送部１でこのような撓み波の進行波が循環することで、ワークは搬送トラック１１を登坂する。

具体的に、ワークは、始端１５Ｓを貯留部２１の外周縁近傍に設定され且つ上昇しながら螺旋形状を描く２筋の螺旋トラック１５を登坂し、螺旋トラック１５の終端１５Ｅまで搬送され、そのまま終端トラック１６（出口部分）まで移動し、終端トラック１６に始端（上流端）が接続されているリニアフィーダのリニアメイントラックに供給される。

ところで、進行波によってワークを振動搬送するボウルフィーダＢでは、高周波帯域になればなるほど、ボウル搬送部１における径方向の剛性と周方向の剛性が近くなり、その結果、励起したい振動モード、つまりボウル搬送部１を周回する周方向の進行波を生じさせる振動モード（ボウル搬送部１の周方向に曲げが生じる振動モード）の駆動周波数の共振点に対して、ボウル搬送部１の径方向に曲げが生じる高次の振動モードの共振点が接近し、励起したい周方向の進行波の生成に悪影響を与える不要な振動が発生する場合があり、これによって、ボウル搬送部における撓み振動の振幅が不均一になり、ワーク搬送速度の不均一やワークの停留等の不具合が発生し易い。

そこで、本実施形態に係るボウルフィーダＢは、図５に示すように、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）及び振動方向（ボウル搬送部１の高さ方向）の両方に直交する方向（ボウル搬送部１の径方向）の剛性に対して、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）の剛性を相対的に低下させる剛性低下部１０を、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）に進行波の波長λの１／４ｎ（ｎは１以上の整数、図示例ではλ／４）間隔で設けている。本実施形態では、ボウル搬送部１の径方向に延伸するスリット１０Ａによって剛性低下部１０を構成し、ボウル搬送部１の下向き面１Ｕのうち駆動手段２（圧電素子２）と干渉しない所定領域に、剛性低下部１０をλ／４ｎ（ｎは１以上の整数、図示例ではλ／４）ピッチで設けている。具体的には、複数のスリット１０Ａを、ボウル搬送部１の下向き面１Ｕのうち、ボウル搬送部１の上向き面１Ｔにおいて搬送トラック１１が形成されている面（逆円錐面１３）に対応する領域であって且つ駆動手段２（圧電素子２）と干渉しない領域に形成している。剛性低下部１０の形成領域は、駆動手段２（圧電素子２）よりもボウル搬送部１の径方向内側である。

このような剛性低下部１０、つまり、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）及び振動方向（ボウル搬送部１の高さ方向）の両方に直交する方向（ボウル搬送部１の径方向）の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部１０をボウル搬送部１の所定領域に設定した本実施形態に係るボウルフィーダＢによれば、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）に波打つような振動モードが、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向（ボウル搬送部１の径方向）に曲げが生じる振動モードよりもモード剛性が小さくなり、その結果、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向に曲げが生じる振動モードの影響を受け難くなり、図３（ｉ）及び図９（ｃ）に示すような振幅が均一または略均一で且つ不要な振動がゼロまたは略ゼロの撓み波を得ることができ、不要な振動モードの影響を排除・低減し、安定したワークの搬送が可能である。

特に、本実施形態に係るボウルフィーダＢによれば、剛性低下部１０を進行波の進行方向に進行波の波長λの１／４ｎ（ｎは１以上の整数）ピッチで設けることによって、０°モードと９０°モードの両モードで同じ効果が得られ、一様に９０°（波長の１／４）ずれた定在波モードを得ることができ、これら２つのモード（０°モードと９０°モード）を合成することで、ボウル搬送部１全体に渡って進行波比の高い進行波を得ることができる。

加えて、本実施形態に係るボウルフィーダＢでは、剛性低下部１０として、進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向（ボウル搬送部１の径方向）に延伸するスリット１０Ａを適用しているため、複雑で高度な加工処理が要求されず、また専用の剛性低下用パーツを別途取り付ける処理も不要であり、比較的容易なスリット加工処理を施すことで励起したい振動モードの駆動周波数と不要な振動モードの共振周波数の値を積極的に離間させる構造を実現できる。

本実施形態に係るボウルフィーダＢは、剛性低下部１０をボウル搬送部１の下向き面１Ｕに設けているため、ボウル搬送部１の上向き面１Ｔに形成されている搬送トラック１１と剛性低下部１０との干渉を回避できる。

また、進行波をボウル搬送部１に発生させる駆動手段として圧電素子２を適用した本実施形態に係るボウルフィーダＢでは、図５に示すように、ボウル搬送部１が効率良く撓み変形し易いように圧電素子２をボウル搬送部１の下向き面１Ｕであって且つボウル搬送部１の外縁部近傍に配置されている。このような圧電素子２に剛性低下部１０が干渉しないように、本実施形態に係るボウルフィーダＢは、ボウル搬送部１の下向き面１Ｕのうち圧電素子２の配置領域よりもボウル搬送部１の中心１Ｃに近い所定領域に剛性低下部１０を設けている。特に、進行波を利用したボウルフィーダＢでは、生成される弾性振動の振幅がボウル搬送部１の中央側（内側）と外縁側（外側）で異なり、ボウル搬送部１の中心１Ｃに近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さく、搬送トラック１１に沿って移動するワークの搬送速度が、相対的に振幅の大きい外側の方が内側よりも速くなる傾向がある。しかしながら、本実施形態に係るボウルフィーダＢは、ボウル搬送部１のうち相対的に振幅が小さい内側の領域、具体的には、ボウル搬送部１において搬送トラック１１を形成した領域のうち相対的にボウル搬送部１の中心１Ｃに近い領域（ボウル搬送部１の内側領域）に剛性低下部１０を設けたことによって、このような剛性低下部１０を設けていない従来の構成と比較して、ボウル搬送部１の内側領域が振動し易くなり、ボウル搬送部１の内側領域と外側領域でワーク搬送速度に極端な差が生じることを防止・抑制できる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態において剛性低下部として機能するスリットの形状は適宜変更することができる。

また、本発明における剛性低下部は、スリットに限定されず、周辺領域よりも凹形状となるもの、例えば、溝または切欠、あるいは孔によって剛性低下部を構成することもできる。なお、孔は、搬送部の高さ方向（厚み方向）に貫通する孔であってもよいし、貫通していない孔であってもよい。

また、図６に示すように、丸孔１０Ｈをボウル搬送部１の径方向に並べて形成し、ボウル搬送部１の径方向に列状に並ぶ複数の丸孔１０Ｈ（図示例では２つの丸孔）全体で１つの剛性低下部１０を構成することも可能である。この場合、ボウル搬送部の径方向に延伸するスリットで剛性低下部を形成する態様と比較して、加工容易性の点で有利である。

剛性低下部として、凹部ではなく、周辺領域よりも凸形状となる例えばリブ等を適用することもできる。剛性低下部として機能する凸部は、搬送部と一体に成形したものであってもよいし、搬送部とは別体の専用のパーツで形成したものであっても構わない。後者の場合は、専用の凸部パーツを搬送部の所定部分に適宜の手段で一体的に取り付ければよい。

また、駆動手段（圧電素子）と剛性低下部との干渉を許容する構成であれば、剛性低下部を駆動手段の配置領域（搬送部の下向き面における外側領域）に設けることもできる。

剛性低下部が搬送トラックに干渉しない範囲において剛性低下部をボウル搬送部の上向き面に形成する構成も本発明に含まれる。

また、剛性低下部は、ボウル搬送部における周方向の剛性を径方向の剛性よりも積極的に低下させることによって、径方向の剛性に対して周方向の剛性を相対的に低下させるものであってもよいし、ボウル搬送部における径方向の剛性を周方向の剛性よりも積極的に増大させることによって、径方向の剛性に対して周方向の剛性を相対的に低下させるものであってもよい。

本発明のワーク搬送装置では、剛性低下部として、図７に示すように、搬送部（ボウル搬送部１）の側面１Ｓから搬送部１の中心軸１Ｃに向かって所定距離延伸し且つ搬送部１の上向き面１Ｔ及び下向き面１Ｕの何れにも表出しない孔１０Ｄを適用することができる。このような構成であれば、剛性低下部１０を設けることによる凹凸が搬送部１の上向き面１Ｔ及び下向き面１Ｕに表出せず、剛性低下部１０の形成箇所が駆動手段や搬送トラックと干渉することなく、駆動手段の配置箇所や搬送トラックの形状に関する設計自由度も高まる。また、搬送部１の上向き面１Ｔ及び下向き面１Ｕに表出しない孔１０Ｈ（剛性低下部１０）であるため、搬送部１の側面１Ｓから搬送部１の中心１Ｃに向かう延伸距離を長くすることができ、孔１０Ｈの延伸距離を長くすることで、進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）及び振動方向の両方に直交する方向（ボウル搬送部１の径方向）の剛性に対する進行波の進行方向の剛性を相対的により一層低下させることができる。

進行波の進行方向（ボウル搬送部１の周方向）に沿った剛性低下部１０の間隔は、進行波の波長λの１／４に限定されず、λ／８、λ／１２、λ／１６等、「λ／４ｎ（ｎは１以上の整数）」の条件を満たす範囲であれば適宜設定することができる。

また、本発明のワーク搬送装置は、ボウルフィーダに限定されず、リニアフィーダも含む。リニアフィーダは、直線状の搬送トラックであるリニアメイントラックを有するリニア搬送部と、リニア搬送部に進行波を発生させる駆動手段とを備え、進行波によりワークをリニアメイントラックに沿って搬送するものである。リニアフィーダは、ボウルフィーダに隣接する位置に配置することで、ボウルフィーダの搬送トラックの終端から排出されたワークをリニアメイントラックに沿って搬送することができる。

図８にリニア搬送部３の底面模式図を示す。リニア搬送部３は、平面視長円形状の形態をなし、上向き面の中央部分に設定した中央長円形部を適宜の止着具によって台座に固定し、中央長円形部以外の部位が浮いた状態に設けられている。なお、リニア搬送部の形状は平面視長円形状に限定されず、平面視長方形状であってもよい。

リニア搬送部３の上向き面には、ボウル搬送部の搬送トラックの終端に接続される直線状のリニアメイントラックと、リニアメイントラックから排除されたワークをボウルフィーダに戻すリターントラックとを形成している。本実施形態では、リニアメイントラックを、リニア搬送部３の上向き面のうち長軸３Ｌ（リニア搬送部３の長手方向に沿って延伸し且つリニア搬送部３の幅方向中心を通る仮想直線）を境界とする一方側のエリアにのみ設け、リニアメイントラックから排除されたワークをボウルフィーダに戻すリターントラックを、リニア搬送部３の上向き面のうち長軸３Ｌを境界とする一方側のエリアから他方側のエリア側に亘る範囲に設けている。

リニアメイントラックは、リニア搬送部３のうち長軸３Ｌを境界とする一方側のエリアのうち、リニア搬送部３の外縁近傍領域において長軸３Ｌとほぼ平行に一直線状に延伸し、始端及び終端はリニア搬送部３の外縁に到達し、始端から搬送されたワークを搬送中に一列に整列させて終端から次工程装置に供給することができる。

リターントラックは、リニア搬送部３の上向き面のうち長軸３Ｌを境界とする一方側のエリアにおいてリニアメイントラックよりも内側（中央部側）に設けた直線状の上流側リターントラックと、リニア搬送部３の上向き面のうち長軸３Ｌを境界とする他方側のエリアに設けた直線状の下流側リターントラックと、上流側リターントラックの下流端（終端）から下流側リターントラックの上流端（始端）に亘って設けた部分円弧状（Ｕ字状）の中間リターントラックとから構成されている。リターントラックの終端（下流側リターントラックの下流端）がリニア搬送部３の外縁に到達してボウル搬送部の内周面に連通している。図１に示すように、ボウル搬送部１のうちリターントラックの下流端（終端）に臨む位置には、上方に開放した開口部１８が形成され、リターントラック３２の終端から排出されるワークがこの開口部１８を通じてボウル搬送部１の内部に戻るように構成している。

リニアフィーダＬは、リニアメイントラックに搬送されるワークの搬送姿勢を判別する選別部を備え、リニアメイントラックに沿って搬送されるワークのうち、適正な姿勢にあるワークをリニアメイントラックの終端から次工程装置に排出する一方、所望の適正な姿勢ではない姿勢（異方向姿勢）にあるワークをリニアメイントラックから排除してリターントラック（上流側リターントラック）に移動させて、リターントラックの終端からボウルフィーダのボウル搬送部に戻すことができる。

このような形態のリニア搬送部３は、２０ｋＨｚ以上の超音波振動で、周回する少なくとも２つ以上の上下方向の撓み波を発生させることができるように構成されている。

本実施形態のリニアフィーダＬは、同一周波数で空間的位相差がある複数の定在波を搬送面に生じさせる複数の駆動手段（図示省略）を備え、上述のボウルフィーダＢと同様またはそれに準じた構成によって、これら複数の駆動手段に、電気的位相差に加えて機械的位相差を含む時間的位相差を持たせた駆動信号を与えることで、機械的位相差を含んだ時間的位相差を９０°に完全に一致又はほぼ一致させた進行波を生成し、図３（ｉｉ）に示すように、リニア搬送部３に進行波を発生させてワークを搬送するものである。

このようなリニアフィーダＬにおけるリニア搬送部３の下向き面１Ｕに、図８に示すように、進行波の進行方向（リニア搬送部３の周回方向）及び振動方向（リニア搬送部３の高さ方向）の両方に直交する方向（リニア搬送部３の中央部分から外縁に向かう方向、搬送トラックを横切る方向）の剛性に対して進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部３０（図示例ではリニア搬送部１の中央部分から外縁に向かう方向に延伸するスリット３０Ａ）を、進行波の進行方向に当該進行波の波長λの１／４ｎ（ｎは１以上の整数、図示例ではλ／４）間隔で設けている。このような構成により、上述のボウルフィーダＢと同様に、リニア搬送部３における周方向の剛性がリニア搬送部３の中央部分から外縁に向かう方向の剛性よりも低くなり、励起したい振動モードの駆動周波数と不要な振動モードの共振周波数の値を積極的に離間させて、不要な振動モードの影響を排除・低減し、振幅が均一または略均一で且つ不要な振動がゼロまたは略ゼロの撓み波が得られ、安定したワークの搬送が可能である。

なお、ボウルフィーダを例に列挙した上述の剛性低下部に関す各変形例を、リニアフィーダについても適用することができる。

本発明では、駆動手段として、圧電素子に代えて、磁歪素子を適用することが可能である。

なお、搬送部の中心に近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さくなる事象は、搬送部の中央部を支持台に固定している構造（固定部を搬送部の中央部に設定した構造）に起因するものと考えられるが、搬送部のうち中央部以外の部分を固定部に設定したワーク搬送装置であっても、搬送部の中心に近い内側の振幅が外側の振幅よりも小さいことを本発明者らは確認している。

搬送対象物であるワークの一例として電子部品などの微小部品を挙げることができるが、ワークは電子部品以外の物品であってもよい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１、３…搬送部（ボウル搬送部、リニア搬送部）
１０、３０…剛性低下部（スリット）
１１…搬送トラック
２…駆動手段
Ｂ…ボウルフィーダ
Ｌ…リニアフィーダ
Ｗ…ワーク

Claims (5)

1. 搬送トラックを有する弾性変形可能な搬送部、及び前記搬送トラックに生じさせる複数の定在波から生成される進行波を前記搬送部に発生させる駆動手段を備え、前記進行波により搬送対象物であるワークを前記搬送トラックに沿って移動させながら所定の搬送先に搬送可能なワーク搬送装置であって、
   前記駆動手段は、前記複数の定在波による各振動モードの腹の位置に１/２波長間隔で設けられており、
   前記搬送部が、
   前記進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の剛性に対して前記進行波の進行方向の剛性を相対的に低下させる剛性低下部を前記進行波の進行方向に当該進行波の波長の１／４ｎ（ｎは１以上の整数）間隔で設けており、
   前記進行波の進行方向における振動モードが、前記進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向の振動モードよりモード剛性が小さくなるように、前記剛性低下部を前記複数の定在波による各振動モードの腹の位置にも各々設けていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記剛性低下部が、前記進行波の進行方向及び振動方向の両方に直交する方向に延伸する
   凹部である請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記剛性低下部を前記搬送部の下向き面に設けている請求項１又は２に記載のワーク搬送
   装置。
4. 前記搬送部において前記搬送トラックを形成した領域のうち相対的に前記搬送部の中心に
   近い領域に前記剛性低下部を設けている請求項１乃至３の何れかに記載のワーク搬送装置
5. 前記剛性低下部が、前記搬送部の側面から前記搬送部の中心に向かって所定距離延伸し且
   つ前記搬送部の上向き面及び下向き面の何れにも表出しない孔である請求項１又は２に記
   載のワーク搬送装置。
   

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