JP6982228B2 - Spiral workpiece transfer device and parts feeder - Google Patents
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Description
本発明は、進行波によりワークをらせん状に搬送するらせん型ワーク搬送装置およびパーツフィーダに関する。 The present invention relates to a spiral work transfer device and a parts feeder that spirally convey a work by a traveling wave.
一般に、パーツフィーダは、ホッパによって供給されたワークを貯蔵し、らせんトラックを搬送されながらおおまかな整列を行うらせん型ワーク搬送装置の一つであるボウルフィーダと、ボウルフィーダから供給されたワークを直線搬送させながら決められた方向に整列して次工程へ供給するリニアフィーダとからなっている(例えば特許文献1)。 Generally, the parts feeder is a straight line between the bowl feeder, which is one of the spiral workpiece transfer devices that stores the workpiece supplied by the hopper and roughly aligns the workpiece while being conveyed by the spiral truck, and the workpiece supplied from the bowl feeder. It is composed of a linear feeder that is aligned in a predetermined direction while being conveyed and supplied to the next process (for example, Patent Document 1).
ボウルフィーダは、ボウル全体が剛体で構成されており、この剛体に電磁式の加振源とバネによって振動を与えることで、らせんトラック上のワークに搬送力を付与するように構成されている。 The entire bowl of the bowl feeder is made of a rigid body, and the rigid body is vibrated by an electromagnetic vibration source and a spring to apply a conveying force to the work on the spiral track.
ところで、近年ワークの高速化および微細化が進んでおり、特許文献1に開示の構成でワークの搬送速度を上げるためには、ワークの供給元であるボウルフィーダの振動振幅を大きくすることが考えられる。しかしながら、ボウルフィーダの振幅を大きくすると、ボウルフィーダ外周部の水平振幅が大きくなるので、リニアフィーダとの間の隙間を広げる必要があり、近年ワークの微細化が進んでいることとあいまって、ボウルフィーダとリニアフィーダのインターフェース部間にワークが落下したり、ワークの詰まりが生じるおそれがある。
By the way, in recent years, the speed and miniaturization of the work have been progressing, and in order to increase the transfer speed of the work with the configuration disclosed in
そこで、板バネの共振で振動されるボウルフィーダの駆動部の周波数を上げ、変位振幅を小さくすることで、搬送速度を上げることが考えられる。しかしながら、一般的に300Hz程度である駆動部の周波数をこれ以上に上げると、人間の耳の感度が高い1kHz〜4kHzの周波数に近づき、騒音が発生する可能性がある。また、板バネで共振させる構造では、300Hzを超えて周波数を上げるには限界がある。 Therefore, it is conceivable to increase the transfer speed by increasing the frequency of the drive unit of the bowl feeder, which is vibrated by the resonance of the leaf spring, and reducing the displacement amplitude. However, if the frequency of the drive unit, which is generally about 300 Hz, is raised further, the frequency approaches the frequency of 1 kHz to 4 kHz, which is highly sensitive to the human ear, and noise may be generated. Further, in the structure of resonating with a leaf spring, there is a limit to raising the frequency beyond 300 Hz.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、騒音を発生させることなく、微細化されたワークであっても、供給された位置から順次整列させてリニアフィーダに的確に搬送させることが可能な、従来にはないらせん型搬送装置およびパーツフィーダを提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to such a problem, and even if the work is miniaturized without generating noise, the work is sequentially aligned from the supplied position and accurately aligned with the linear feeder. It is an object of the present invention to provide a non-conventional spiral transport device and a parts feeder capable of transport.
本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。 In view of the above problems, the present invention has taken the following measures.
すなわち、本発明のらせん型搬送装置は、ワークを収容可能なフィーダ本体と、弾性変形可能ならせんトラックを有する搬送部と、前記搬送部に進行波を発生させる進行波発生手段とを備え、前記進行波発生手段が発生させた進行波により、前記らせんトラック上のワークを搬送するように構成しており、前記フィーダ本体は、当該フィーダ本体の一部であって支持基部に固定される被固定部位と、当該フィーダ本体の他の一部であって前記被固定部位から外方に延在する部位において前記支持基部に固定されずに浮いた状態に設けられる前記搬送部とを有し、前記搬送部に前記進行波発生手段を設けてなることを特徴とする。
That is, the spiral transport device of the present invention includes a feeder main body capable of accommodating a work, a transport section having an elastically deformable spiral track, and a traveling wave generating means for generating a traveling wave in the transport section. the progressive wave traveling wave generating means caused, and configured to transport the workpiece on the spiral track, the feeder body, the fixed to the support base and a part of those the main frame It has a fixed portion and a transport portion provided in a floating state without being fixed to the support base portion in a portion other than the feeder main body that extends outward from the fixed portion . It is characterized in that the traveling wave generating means is provided in the transport portion.
このような構成であると、進行波発生手段が搬送部に進行波を発生させてワークを搬送することにより、搬送部の水平振幅が0に近くなり、らせん型搬送装置とリニアフィーダ等の次工程装置とを近接させることができるので、ワークが微細であっても、らせん型搬送装置と次工程装置とのインターフェース部間にワークが落下することや詰まることを抑制できる。また、進行波の周波数を例えば超音波領域にまで上げたとしても、従来の板バネの共振を利用する構成のように騒音が発生することがなく、進行波により、らせんトラック上でワークを高速で搬送させることができる。 With such a configuration, the traveling wave generating means generates a traveling wave in the transport section to transport the work, so that the horizontal amplitude of the transport section becomes close to 0, and the spiral transport device, the linear feeder, and the like are next. Since the work can be brought close to the process device, even if the work is fine, it is possible to prevent the work from falling or being clogged between the interface portion between the spiral transfer device and the next process device. Further, even if the frequency of the traveling wave is raised to the ultrasonic region, for example, noise is not generated unlike the conventional configuration using the resonance of the leaf spring, and the traveling wave causes the work to move at high speed on the spiral track. Can be transported by.
所定の基準に基づいて進行波を効率良く発生させるためには、前記進行波発生手段は、前記搬送部を設けたフィーダ本体の周方向に対し、互いに所定の空間的位相差の下に第1加振領域および第2加振領域を設定して、これら第1加振領域および第2加振領域に所定の時間的位相差の下に2つの波を与えることで進行波を発生させるように構成されることが望ましい。 In order to efficiently generate a traveling wave based on a predetermined reference, the traveling wave generating means is first, with respect to the circumferential direction of the feeder main body provided with the transport portion, with a predetermined spatial phase difference from each other. A traveling wave is generated by setting a vibration region and a second vibration region and giving two waves to the first vibration region and the second vibration region under a predetermined temporal phase difference. It is desirable to be configured.
前記フィーダ本体がボウル状のものである場合には、フィーダ本体の底面に搬送部をたわみ変形させる駆動手段を設けるとともに、フィーダ本体の内周に前記らせんトラックを形成していることが望ましい。 When the feeder body is bowl-shaped, it is desirable that a driving means for bending and deforming the transport portion is provided on the bottom surface of the feeder body, and the spiral track is formed on the inner circumference of the feeder body.
前記フィーダ本体が円筒状のものである場合には、フィーダ本体の側壁の内周面、外周面又は底面に搬送部をたわみ変形させる駆動手段を設けるとともに、前記側壁の外周面又は内周面に前記らせんトラックを形成していることが望ましい。 When the feeder main body is cylindrical, a driving means for bending and deforming the transport portion is provided on the inner peripheral surface, outer peripheral surface or bottom surface of the side wall of the feeder main body, and the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the side wall is provided with a driving means. It is desirable to form the spiral track.
安定して均質な搬送波を発生させるためには、前記第1加振領域が少なくともらせんの中心を挟んだ対向位置に対をなして設けられるとともに、前記第2加振領域が少なくとも前記第1加振領域と異なる位置において前記らせんの中心を挟んだ対向位置に対をなして設けられていることが望ましい。 In order to generate a stable and homogeneous carrier wave, the first vibration region is provided in pairs at least at opposite positions sandwiching the center of the spiral, and the second vibration region is at least the first vibration region. It is desirable that the spirals are provided in pairs at positions different from the shaking region and facing each other across the center of the spiral.
また本発明のらせん型ワーク搬送装置は、弾性変形可能ならせんトラックを有する搬送部と、前記搬送部に進行波を発生させる進行波発生手段とを備え、前記進行波発生手段が発生させた進行波により、前記らせんトラック上のワークを搬送するように構成したものであって、前記進行波発生手段は、前記搬送部を設けたフィーダ本体の周方向に対して、互いに所定の空間的位相差の下に第1加振領域および第2加振領域を設定し、これら第1加振領域および第2加振領域に所定の時間的位相差の下に2つの波を与えることで進行波を発生させるように構成されているものであり、前記時間的位相差が、第1加振領域と第2加振領域の間で構造的な対称性を崩すことによる固有振動数のずれに起因した機械的な位相差によって実現されており、これら第1加振領域および第2加振領域に設けた駆動手段に対して、共通の駆動源から同相で電気的駆動を行うように構成されていることを特徴とする。 Further, the spiral work transfer device of the present invention includes a transfer section having an elastically deformable spiral track and a traveling wave generating means for generating a traveling wave in the transport section, and the traveling wave generated by the traveling wave generating means. The work on the spiral track is configured to be conveyed by a wave, and the traveling wave generating means has a predetermined spatial phase difference with respect to the circumferential direction of the feeder main body provided with the conveying portion. The first vibration region and the second vibration region are set under the above, and the traveling wave is generated by giving two waves to the first vibration region and the second vibration region under a predetermined temporal phase difference. It is configured to generate, and the temporal phase difference is caused by the deviation of the natural frequency due to breaking the structural symmetry between the first vibration region and the second vibration region. It is realized by a mechanical phase difference, and is configured to electrically drive the drive means provided in the first vibration region and the second vibration region from a common drive source in the same phase. It is characterized by that.
以上、説明した本発明によれば、搬送部を次工程装置に近接させて、ワークが微細であっても、搬送部と次工程装置とのインターフェース部間への落下や詰まりを抑制できるとともに、特に超音波振動により進行波を発生させることで、騒音を発生させることなく、らせんトラック上でワークを高速で搬送させることができる、新規有用ならせん型搬送装置およびパーツフィーダを提供することが可能となる。 According to the present invention described above, the transport unit can be brought close to the next process device, and even if the work is fine, it is possible to suppress dropping or clogging between the transfer unit and the interface unit between the transport unit and the next process device. In particular, by generating a traveling wave by ultrasonic vibration, it is possible to provide a new useful spiral transport device and parts feeder that can transport a work at high speed on a spiral track without generating noise. It becomes.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、本発明の一実施形態に係る螺旋型ワーク搬送装置が適用されるパーツフィーダPFを示している。このパーツフィーダPFは、ボウルフィーダF1とリニアフィーダF2とから構成されており、ボウルフィーダF1に供給されたワークをらせんトラックに沿って登坂させて搬送した後、近接配置したリニアフィーダF2に受け渡して更に搬送させるものである。図示例のボウルフィーダF1は、フィーダ本体100が剛体で構成されて中央部を止着具100aで固定されるとともに、フィーダ本体100が図示しないバネを介して支持されており、電磁式の加振源Pによってフィーダ本体100の全体に振動を与えることでらせんトラック上のワークを搬送する従来方式のものである。
FIG. 8 shows a parts feeder PF to which the spiral work transfer device according to the embodiment of the present invention is applied. This parts feeder PF is composed of a bowl feeder F1 and a linear feeder F2. The work supplied to the bowl feeder F1 is climbed along a spiral track and transported, and then delivered to the linear feeder F2 arranged in close proximity. It is to be further transported. In the bowl feeder F1 of the illustrated example, the feeder
図1はそのうちのボウルフィーダF1に代替される螺旋型ワーク搬送装置(以下、ボールフィーダ1と称する)を示している。図8のボウルフィーダF1とは搬送方向が異なる図示となっているため、リニアフィーダF2と組み合わせるときには出入口が合致するように搬送方向を揃える。このボウルフィーダ1は、ワークWを収容可能なフィーダ本体10と、このフィーダ本体10の搬送部10aに進行波を発生させる図3に示す進行波発生手段3とを含んで構成される。搬送部10aはたわみ進行波を生成する弾性部材で構成されており、進行波発生手段3は、圧電素子を用いた駆動手段31によって搬送部10aにたわみ変形を引き起こす。
FIG. 1 shows a spiral work transfer device (hereinafter, referred to as a ball feeder 1) which is an alternative to the bowl feeder F1. Since the transport direction is different from that of the bowl feeder F1 in FIG. 8, the transport directions are aligned so that the entrances and exits match when combined with the linear feeder F2. The
図1および図2に示すようにフィーダ本体10は、平坦な中央部11と、この中央部から外周に向かって下り勾配で傾斜する円錐部12と、この円錐部12の外周側より外周に向かって登り勾配で傾斜する逆円錐部14と、円錐部12から逆円錐部14までの間に形成された平坦なワーク溜まり部13と、逆円錐部14の外側に位置する外縁部15とを、底面16の位置を揃えて一体に設けたもので、中央部11が被固定部として押え板17を介して止着具18により支持基部である台座19に固定され、中央部11以外の部位が外方に延在して接地面Fから浮いた状態に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the feeder
そして、搬送部10aに搬送トラックの一形態であるらせんトラック10xを形成している。このらせんトラック10xは、一端10x1がワーク溜まり13の外周に接続され、そこから螺旋状に1回以上周回して他端10x2にまで延び、外縁部15に設けた出口10zに連なるようにフィーダ本体10の表面に溝を凹設することによって構成されている。出口10zはワークWが滑り落ちるように傾斜がつけてある。
Then, a
フィーダ本体10は、20kHz以上の超音波振動で、中心線mの回りに少なくとも2つ以上の上下方向のたわみ波を発生させることが可能な程度の弾性を有する部材で構成されている。
The feeder
図2に示すように、進行波発生手段3を構成すべく圧電素子を用いた駆動手段31は、らせんトラック10xが形成された逆円錐部14から外縁部15に亘る部分の底面16に張り付けられている。駆動手段31は、らせんトラック10xにほぼ沿う形で中心線mの周方向に伸縮することで搬送部10aにたわみを発生させる。複数の駆動手段31は、図3に示すように、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張り付けられている。また駆動手段31は、周波数を同じにしつつ、空間的に波の位相が90°ずれた2つのたわ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フィーダ本体10の略半周を第1加振領域A、残り略半周を第2加振領域Bとして、第1加振領域Aと第2加振領域Bに駆動手段31を、進行波の波長の3/4波長分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30で発生させた90°位相の異なる交流信号を第1のアンプ32aおよび第2のアンプ32bを介して第1加振領域Aおよび第2加振領域Bの各駆動手段31に印加している。
As shown in FIG. 2, the driving means 31 using a piezoelectric element to form the traveling wave generating means 3 is attached to the
図4は駆動手段31として用いられる電極一体型構造の圧電素子Rの構造例を示している。図では直線状に表してあるが、本実施形態では円環状に成形して適用される。この圧電素子Rは、電極が一枚一枚貼り付けられる一般的な構造とは異なり、セラミック部分r1を一体化して、電極r2のみ別々にしている。これにより、貼り付け作業の軽減、貼り付け精度の向上を図ることができる。 FIG. 4 shows a structural example of the piezoelectric element R having an electrode-integrated structure used as the driving means 31. Although it is represented in a straight line in the figure, in this embodiment, it is applied by molding it into an annular shape. This piezoelectric element R is different from the general structure in which electrodes are attached one by one, and the ceramic portion r1 is integrated and only the electrode r2 is separated. As a result, it is possible to reduce the pasting work and improve the pasting accuracy.
また、図3に示す2相交流信号発信部30は、波形選択部30aで選択された波形の周波数を加振周波数調整手段30bで調整し、第1の振幅調整手段30cで振幅調整した後に第1のアンプ32aに、また電気的位相調整手段30dで位相を調整した上で第2の振幅調整手段30e振幅調整した後に第2のアンプ32bに、それぞれ入力している。なお、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。図5は搬送部10aに0°定在波モードが生じた状態を示しており、この図5から中心線の回りに円周方向へ90°ずれた位置に山と谷を有するもう一つの定在波モードである90°定在波モードが発生する。
Further, in the two-phase AC
このような駆動手段31により、搬送部10a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、搬送部10a自体が共振して弾性変形し、たわみ振動が進行波となる。進行波が発生した搬送部10aの一点Zでは、図6に示すように、起算点t=0からt=3/4Tを経て楕円振動が生じる。また、搬送部10aに生成された進行波によって、波の頂点の一点ZでワークWに力が働き、ワークWと搬送部10aとの間に図7に示すように摩擦力eが発生することで、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(図7に示す矢符d)と逆方向(図7に示す矢符c)にワークWが搬送される。搬送部10aでこのようなたわみ波の進行波が循環することで、ワークWはらせんトラック10xを登坂する。このように搬送部10aをたわみ振動させるので、前述のようにフィーダ本体10の中央部11を固定しても搬送部10aのたわみ振動モードに影響を与えず、進行波が得られる。なお、第1の加振領域Aと第2の加振領域Bとで駆動手段31に与える正弦波の位相差を反転させることで(時間位相を反転(−90°))、逆方向にワークWを搬送させることができ、外縁部15からワーク溜まり部13に向かってワークWを搬送したい事情がある場合に有効となる。進行波を発生させる構成は上記のものに限定されず、従来既知の技術である両端加振方式により進行波を発生させてもよい。また、搬送部10aには、水平振幅を増大させるために搬送方向に沿って所定ピッチでスリットを入れても良い。
When the
以上のように、この実施形態のらせん型ワーク搬送装置であるボウルフィーダ1は、弾性変形可能ならせんトラック10xを有する搬送部10aと、この搬送部10aに進行波を発生させる進行波発生手段3とを備え、進行波発生手段3が発生させた進行波により、らせんトラック10x上のワークWを搬送するように構成したものである。
As described above, the
このような構成であると、進行波発生手段3が搬送部10aに進行波を発生させてワークを搬送することにより、搬送部10aの水平振幅が0に近くなり、らせん型搬送装置であるボウルフィーダ1と図8に示したリニアフィーダF2とを近接させることができるので、ワークWが微細であっても、ボウルフィーダ1(F1)とリニアフィーダF2とのインターフェース部間にワークWが落下することや詰まることを抑制できる。また、進行波の周波数を例えば超音波領域にまで上げたとしても、従来の板バネの共振を利用する構成のように騒音が発生することがなく、進行波により、らせんトラック10x上でワークWを高速で搬送させることができる。また、圧電素子による駆動手段31を用いて加振源を構成することで、電磁式のものに比べて装置全体の嵩を低く抑えることができる。さらに、らせん状のトラックとすることで、ワークの整列能力や貯蔵能力を高めることができる。
With such a configuration, the traveling wave generating means 3 generates a traveling wave in the traveling
具体的に進行波発生手段3は、搬送部10aを設けたフィーダ本体10の周方向に対して、互いに空間的位相差のある第1加振領域Aおよび第2加振領域Bに時間的位相差(3/4波長)で2つの波を与えることで進行波を発生させるように構成されているので、定在波の発生を抑えて効率良く進行波を発生させることができる。
Specifically, the traveling wave generating means 3 temporally positions the first vibration region A and the second vibration region B, which have spatial phase differences with each other, with respect to the circumferential direction of the feeder
特に、フィーダ本体10がボウル状のものであり、このフィーダ本体10の底面16に圧電素子を用いて搬送部10aをたわみ変形させる駆動手段子31を設けるとともに、内周面にらせんトラック10xを形成しているので、駆動手段31によって搬送部10aに周方向の平面的な進行波を発生させ、その進行波を垂直方向成分を有するらせんトラック10xにも効率良く伝達することができる。
In particular, the feeder
そして、このようなボウルフィーダ1をリニアフィーダF2に接続してパーツフィーダPFを構成すれば、フィーダ1、F2間を近接配置して、微小ワークに対しても適切な搬送を行うことが可能となる。
Then, if such a
以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment.
例えば、図9に示すように、フィーダ本体10を中心線mの回りに偶数個に分割して、第1加振領域Aを中心線mを挟んだ対向位置に対をなして設けるとともに、第2加振領域Bを前記第1加振領域Aと異なる位置において中心線mを挟んだ対向位置に対をなして設けるようにしてもよい。この場合にも、第1加振領域Aと第2加振領域Bの間には3/4波長分だけ空間的位相差を設けておくようにする。
For example, as shown in FIG. 9, the feeder
また、上記実施形態ではフィーダ本体がボウル状のものであったが、図10に示すようにフィーダ本体110は円筒状とすることもできる。この場合には、当該フィーダ本体110の底面中央部を押え板117によって固定し、側壁の外周面に圧電素子を用いて搬送部110aを撓み変形させる駆動手段131を設けるとともに、前記側壁の内周面にらせんトラック110xを形成したものである。
Further, in the above embodiment, the feeder main body is bowl-shaped, but as shown in FIG. 10, the feeder
このようにすると、半径方向を大きくせずにトラック長を確保することができるので、設置スペースが小さくて済み、上下方向にワークを搬送したいときに有効であるのは勿論のこと、ワークの整列能力やワークの貯蔵能力をより高めることができる利点がある。 By doing so, the track length can be secured without increasing the radial direction, so that the installation space is small and it is effective when the work is to be transported in the vertical direction, as well as the alignment of the work. There is an advantage that the capacity and the storage capacity of the work can be further increased.
勿論、当該フィーダ本体110の底面に圧電素子を用いた駆動手段を設け、側壁の内周面にらせんトラックを形成したものであっても上記に準じた作用効果を奏する。また、当該フィーダ本体110の側壁の内周面又は底面に圧電素子を用いた駆動手段を設け、側壁の外周面にらせんトラックを形成した構成であっても上記に準じた作用効果を奏する。さらに、圧電素子を用いた駆動手段は側壁の内周面、外周面、底面の2箇所以上に設けて各々独立してたわみ変形を引き起こすように構成することもできる。
Of course, even if a driving means using a piezoelectric element is provided on the bottom surface of the feeder
なお、本発明に言う「らせん」は、必ずしも1周以上周回する構成のものに限らず、らせんの始点から終点まで1周に満たない構成も含まれる。 The "helix" referred to in the present invention is not necessarily limited to one that makes one or more laps, and includes a configuration that makes less than one lap from the start point to the end point of the spiral.
らせんトラックは上記に限らず、底面に形成されていても良い。 The spiral track is not limited to the above, and may be formed on the bottom surface.
さらに、上記実施形態では、位相調整部によって第1加振領域と第2加振領域との間に時間的位相差を付与したが、時間的位相差は、第1加振領域Aと第2加振領域Bとで搬送部10aの対称構造を崩すことによって実現してもよい。すなわち、第1加振領域Aの固有振動数f1と第2加振領域Bの固有振動数f2とのずれ(f1<f2)に起因して、ほぼ90°の機械的位相差を実現し、この機械的な位相差を、進行波を発生させるための時間的位相差として利用することができる。機械的な対称性を崩すためには、第1加振領域Aと第2加振領域Bとで底面16(図7参照)の高さ位置を変えることで搬送部10aの厚みを変えたり、一部に切り欠きや肉厚欠損部を設けたり、ウェイトを設けるなど、種々の対応が可能である。
Further, in the above embodiment, the phase adjusting unit imparts a temporal phase difference between the first vibration region and the second vibration region, but the temporal phase difference is the first vibration region A and the second vibration region. It may be realized by breaking the symmetrical structure of the
この場合、第1加振領域A及び第2加振領域Bを撓み変形させるための圧電素子を用いた駆動手段31には、図11に示すように、正弦波を発生する共通の駆動源30´が第1のアンプ32aおよび第2のアンプ32bを介して接続されて、それぞれ同相で電気的駆動がなされるように構成し、位相調整部は設ける必要がない。
In this case, as shown in FIG. 11, the drive means 31 using the piezoelectric element for flexing and deforming the first vibration region A and the second vibration region B has a
図12に2つの定在波モードの加振力(発生力)に対するたわみ変位量の伝達特性、及び、位相特性を示す。加振周波数fを第1加振領域A(0°モード)の固有周波数f1とすると、位相特性について、第1加振領域A(0°モード)では、共振駆動であるため、力に対する変位の位相差は90°になる。一方、第2加振領域B(90°モード)では、固有振動数がf2であるため共振からずれ、力に対する変位の位相差がほぼ0°になる(f1<f2)。その結果、第1加振領域A(0°モード領域)と第2加振領域B(90°モード領域)を同相で加振すると、両者の変位には時間的位相差90°が発生する。その結果、2つの定在波が合成され、たわみ進行波が生成される。すなわち、時間的位相差が、固有振動数のずれに起因した機械的な位相差によって実現される。 FIG. 12 shows the transmission characteristics and the phase characteristics of the amount of deflection displacement with respect to the exciting force (generated force) of the two standing wave modes. Assuming that the vibration frequency f is the natural frequency f1 of the first vibration region A (0 ° mode), the phase characteristic is displaced with respect to the force because the resonance drive is performed in the first vibration region A (0 ° mode). The phase difference of is 90 °. On the other hand, in the second vibration region B (90 ° mode), since the natural frequency is f2, the displacement is deviated from the resonance, and the phase difference of the displacement with respect to the force becomes almost 0 ° (f 1 <f 2 ). As a result, when the first vibration region A (0 ° mode region) and the second vibration region B (90 ° mode region) are vibrated in the same phase, a temporal phase difference of 90 ° is generated in the displacement between the two. As a result, two standing waves are combined to generate a flexing traveling wave. That is, the temporal phase difference is realized by the mechanical phase difference caused by the deviation of the natural frequency.
一方、図12の変位/力の特性をみると、第1加振領域A(0°モード)の波は、共振点f1で駆動されるが、第2加振領域B(90°モード)の波は、共振点から外れ、振幅が低減する。そこで、加振力調整手段として第1加振領域Aよりも第2加振領域B側に駆動手段31をより多く貼り付けることで振幅を揃える構成等を採用することが有効である。例えば、変位が1/2になれば駆動手段31の併設数を2倍にするといった具合に加振力のバランスをとり、第1加振領域A(0°モード)側と第2加振領域B(90°モード)側とで変位量を同じにすることで、均質な駆動を行うことができるようになる。 On the other hand, looking at the displacement / force characteristics in FIG. 12, the wave in the first vibration region A (0 ° mode) is driven at the resonance point f1, but in the second vibration region B (90 ° mode). The wave deviates from the resonance point and the amplitude is reduced. Therefore, it is effective to adopt a configuration or the like in which the amplitudes are made uniform by attaching more drive means 31 to the second vibration region B side than the first vibration region A as the vibration force adjusting means. For example, if the displacement is halved, the number of drive means 31 installed is doubled to balance the exciting force, and the first exciting region A (0 ° mode) side and the second exciting region are used. By making the displacement amount the same on the B (90 ° mode) side, uniform driving can be performed.
さらにまた、図13に示す圧電素子R´のように、電極r2´、r3´は別体とし、セラミック部r1´のみ一体化した圧電(セラミック)一体型としてもよい。このようにしても、貼り付け作業の軽減や貼り付け精度の向上を図れる点で、上記実施形態に準じた作用効果が奏される。 Furthermore, as in the piezoelectric element R'shown in FIG. 13, the electrodes r2'and r3' may be separated and a piezoelectric (ceramic) integrated type in which only the ceramic portion r1'is integrated may be used. Even in this way, the action and effect according to the above-described embodiment can be achieved in that the pasting work can be reduced and the pasting accuracy can be improved.
その他、上記実施形態とは逆に搬送部の外側を固定したり、搬送部の外側と内側を固定したり、搬送部に搬送方向に沿って間欠的に水平方向振幅を増大させるためのスリットを設けるなど、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。 In addition, contrary to the above embodiment, the outside of the transport portion is fixed, the outside and the inside of the transport portion are fixed, and the transport portion is provided with a slit for intermittently increasing the horizontal amplitude along the transport direction. Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, such as by providing the same.
1…らせん型ワーク搬送装置(ボウルフィーダ)
3…進行波発生手段
10、110…フィーダ本体
10a、110a…搬送部
10x、110x…らせんトラック
16…底面
31、131…駆動手段
A…第1加振領域
B…第2加振領域
F2…直線型ワーク搬送装置(リニアフィーダ)
W…ワーク
1 ... Spiral work transfer device (bowl feeder)
3 ... Traveling wave generating means 10, 110 ... Feeder
W ... Work
Claims (6)
弾性変形可能ならせんトラックを有する搬送部と、
前記搬送部に進行波を発生させる進行波発生手段とを備え、
前記進行波発生手段が発生させた進行波により、前記らせんトラック上のワークを搬送するように構成しており、
前記フィーダ本体は、当該フィーダ本体の一部であって支持基部に固定される被固定部位と、当該フィーダ本体の他の一部であって前記被固定部位から外方に延在する部位において前記支持基部に固定されずに浮いた状態に設けられる前記搬送部とを有し、前記搬送部に前記進行波発生手段を設けてなることを特徴とするらせん型ワーク搬送装置。 The feeder body that can accommodate the work and
A transport section with an elastically deformable spiral track and
The transport unit is provided with a traveling wave generating means for generating a traveling wave.
The work on the spiral track is configured to be conveyed by the traveling wave generated by the traveling wave generating means.
The feeder body has a fixation portion to be fixed to the support base and a part of those the feeder main body, at a site that extends outwardly a another part of the feeder main body from the fixation site A spiral work transport device comprising the transport portion provided in a floating state without being fixed to the support base portion , wherein the transport portion is provided with the traveling wave generating means.
前記搬送部に進行波を発生させる進行波発生手段とを備え、
前記進行波発生手段が発生させた進行波により、前記らせんトラック上のワークを搬送するように構成したものであって、
前記進行波発生手段は、前記搬送部を設けたフィーダ本体の周方向に対して、互いに所定の空間的位相差の下に第1加振領域および第2加振領域を設定し、これら第1加振領域および第2加振領域に所定の時間的位相差の下に2つの波を与えることで進行波を発生させるように構成されているものであり、
前記時間的位相差が、第1加振領域と第2加振領域の間で構造的な対称性を崩すことによる固有振動数のずれに起因した機械的な位相差によって実現されており、これら第1加振領域および第2加振領域に設けた駆動手段に対して、共通の駆動源から同相で電気的駆動を行うように構成されていることを特徴とするらせん型ワーク搬送装置。
A transport section with an elastically deformable spiral track and
The transport unit is provided with a traveling wave generating means for generating a traveling wave.
It is configured to convey the work on the spiral track by the traveling wave generated by the traveling wave generating means.
The traveling wave generating means sets a first vibration region and a second vibration region under a predetermined spatial phase difference with respect to the circumferential direction of the feeder main body provided with the transport portion, and these first vibration regions are set. It is configured to generate a traveling wave by giving two waves to the vibration region and the second vibration region under a predetermined temporal phase difference.
The temporal phase difference is realized by the mechanical phase difference caused by the deviation of the natural frequency due to breaking the structural symmetry between the first vibration region and the second vibration region. A spiral work transfer device characterized in that the drive means provided in the first vibration region and the second vibration region are electrically driven from a common drive source in the same phase.
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