JP7071623B2

JP7071623B2 - 部品供給装置

Info

Publication number: JP7071623B2
Application number: JP2018019905A
Authority: JP
Inventors: 智三犬井; 剛基石田; 教皓久米
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: JP2019137481A; CN110116883B; KR102657406B1; CN110116883A; TWI769313B; TW201934446A; KR20190095868A

Description

本発明は、搬送部品たるワークを振動により搬送先へ搬送する部品供給装置に関するものである。

従来、搬送部品に振動を与えることにより搬送部品たるワークを整列させつつ搬送方向下流側へ供給する部品供給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この部品供給装置は、防振台とも称される固定部とカウンターウエイトとも称される可動部とを備え、固定部と可動部とは板状の振動バネで連結されており、可動部に設けたシュートを振動させることで搬送部品たるワークが搬送方向下流側へ供給される構成とされている。

また斯かる部品供給装置では通常、搬送元側に振動バネが設けられて振動が付与される一方、搬送先側では部品の供給先へのアクセスを好適になし得るよう搬送元側から突出するように形成される。その結果、シュートの先端が外見から「片持ち状」とも称されるような、搬送先側の先端部分がオーバーハングした形状をなしている。

特開２０１２－０６６９３１号公報

このように、上述の部品供給装置は、搬送先側のシュートの先端がオーバーハングした形状をなしているため、振動体に接続される搬送元側と搬送先端側とでは必ずしも同じ振動が得られるものではない。具体的には、振動体に近い搬送元側において所要の振動をしていても、搬送先側のシュート先端部分は片持ち状をなしているために振動特性が異なるだけでなく、例えば前垂れするピッチングといった現象が起こり得る。その結果当該先端部分におけるワークの搬送効率が低下してしまうという不具合を招来してしまう。

このような不具合を解消するためには、周波数を低くしたり、シュート先端側の固有値を上げるといった対策も考えられるが、近時においては搬送速度を例えば従来の３００～４００Ｈｚから４００～８００Ｈｚといった周波数領域まで高くして高速化を追求することが求められる場合があり、このような場合には片持ちによる不具合は一層顕著なものになる。固有値を下げる手立てを講じるにしても、従来の部品供給装置では搬送元から搬送先近傍の先端側まで一体成形されており、各搬送部位において、軽量化や振動特性調整などができる構造ではなかった。また振動特性を搬送部位ごとに調整し得るような機構をリニアフィーダ本体と別に設けると、大型化の問題、質量増加による意図しない振動特性が生じるなどの課題が生じることとなる。

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、大型化や質量増加を招くことなく各搬送部位の振動特性を調整できる新たな構造を導入し、これにより高速搬送下でも搬送先に適切な速度でワークを供給できるリニアフィーダを実現することにある。

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。

すなわち、本発明の部品供給装置は、ワークを搬送するための所定の振動をワークへ付与するための振動体と、前記振動体による振動でワークを搬送元から搬送する第１領域と、前記第１領域に基端側を連設され当該第１領域から搬送されてきたワークを更に先端側に向けて搬送する第２領域と、搬送方向に沿って前記第２領域の少なくとも先端側を独立して振動可能に支持する非能動形支持機構と、前記第１領域及び前記第２領域とは別体に設けられ前記振動体による第１領域の振動を第２領域へ伝達する振動伝達部とを具備するものであり、前記非能動形支持機構は、搬送方向に沿って前記第２領域の先端側及び基端側に設けられた一対の支持用板バネであることを特徴とする。

このようなものであれば、非能動形支持機構や振動伝達部の構成を通じて、第２領域の振動特性を別途に設定することができる。しかも、第２領域は少なくとも先端側が非能動形支持機構によって支持されるので、前垂れするように回転するといったローリング現象も適切に抑止することができる。その結果、高速搬送下においても先端部分において適正なワークの搬送効率を実現することが可能となる。しかも、非能動形支持機構は振動源を必要としないため、構造の複雑化や大型化を招くこともない。
また、非能動形支持機構が、搬送方向に沿って前記第２領域の先端側及び基端側に設けられた一対の支持用板バネであるように構成しているので、これらの支持用板バネによって第２領域の振動時における姿勢をより安定化することができる。

この場合、前記第１領域及び前記第２領域が分離されたものであり、前記振動伝達部がこれら第１領域及び第２領域を接続する伝達用板バネであるように構成すれば、第２領域が第１領域に対してより独立した振動を生じ易いものになり、伝達用板バネによって第１領域から第２領域への振動伝達を無理なく円滑に行わせることができる。

前記支持用板バネの角度変更を通じて前記第２領域の振動特性を調整するための角度調整機構を更に有している構成とした場合には、部品供給先との関係で第２領域の振動特性を適切に調整することができる。

前記第２領域に更に、別異の振動伝達部を介して別異の第２領域が連設されているように構成した場合には、共通の振動源から伝達される各領域での振動特性を多段に変化させることができる。

以上、説明した本発明によれば、大型化や質量増加を招くことなく各搬送部位の振動特性を調整できる新たな構造を導入し、これにより高速搬送下でも搬送先に適切な速度でワークを供給できるリニアフィーダを提供することが可能となる。

本発明の基本構成および機能を説明するためのリニアフィーダの斜視図。同左側面図。同右側面図。図２の平面図。本発明の一実施形態に係り、基本構成である選別トラフと先端トラフをメインシュートと先端シュートに付け替えた状態の図２に対応する左側面図。同右側面図。図５の平面図。図７の一部の要素部品を取り外した状態を示す平面図。同実施形態で用いる第１板バネを示す斜視図。本発明の変形例を示す図５に対応した左側面図。本発明の他の変形例を示す図５に対応した左側面図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態を説明するにあたり、その基本構成および機能を説明するための部品供給装置たるリニアフィーダＬＦの斜視図、図２は同左側面図、図３は同右側面図、図４は図２の平面図である。また、図５～図８は、図１～図４の構成と基本的に同様の構成を備えつつ、一部を改良して速度調整機能を付与し、高速化にも対応できるようにしたものである。

先ず、図１～図４の基本構成について説明する。リニアフィーダＬＦは、図２および図３に示すように、床面上に固定されるベース２と、ベース２の上方に配設された可動部３と、可動部３の上方に配設された固定部４と、固定部４の上方でワークを搬送する搬送方向Ｘに沿うように配設された選別トラフ５とを備える。固定部４は、板バネである一対の防振バネ６、６によってベース２に対して支持されている。防振バネ６は、下端において締結ボルト２ａによってベース２の側面に固定されているとともに、上端において締結ボルト４ａによって固定部４の側面に固定されている。ここで、一対の防振バネ６、６は、防振バネ取付部６ａの両側に平行に取り付けられ、かつ防止バネ取付部６ａの傾斜角調整機構を通じて鉛直方向に対し搬送方向Ｘに傾斜角度が可変となる状態で、ベース２及び固定部４に固定されている。

可動部３と固定部４とは、板バネを用いた一対の駆動バネ７、７によって前後方向２箇所を連結されている。一対の駆動バネ７、７は、下端において締結ボルト３ａによって可動部３の前後方向端面に固定されているとともに、上端において締結ボルト４ｃによって固定部４の前後方向端面に固定されている。ここで、一対の駆動バネ７、７は、鉛直方向に対し搬送方向Ｘに傾斜して互いに略平行となるように、可動部３及び固定部４に固定されている。

また、駆動バネ７、７によって連結された可動部３と固定部４との間には、互いを振動させる振動体８が設けられている。振動体８は、ソレノイドや圧電素子等の駆動源を備え、図示しない振動基部と振動端の間に主として水平方向の相対振動を生じさせるもので、振動基部および振動端の一方が可動部３に固定され、他方が固定部４に固定されて、可動部３と固定部４とを相対的に振動させることが可能となっている。

また、選別トラフ５は、連結板（連結部材）１０によって、固定部４の上方に配置されてブロック状をなす選別トラフ支持台１１と連結されている。選別トラフ５は選別トラフ支持台１１の上に取り付けられ、可動部３と同期して振動する。このために、連結板１０は、締結ボルト１０ａによって選別トラフ５と連結されているとともに、連結ボルト１０ｂによって可動部３と連結されている。

振動体８、駆動バネ７、固定部４、可動部３、連結板１０、選別トラフ支持台１１は、選別トラフ５に斜め方向の振動を与えるための駆動機構ＤＭを構成している。

次に、リニアフィーダＬＦの主たる作用について説明する。リニアフィーダＬＦを床面に固定した状態で、略水平に設定された選別トラフ５の上面にワークを載置する。この状態で、振動体８を起振させることで、可動部３と固定部４とは振動することとなる。ここで、可動部３と固定部４とは、互いを連結する駆動バネ７、７が鉛直方向に対して搬送方向Ｘに傾斜しているため、傾斜角に応じて、搬送方向Ｘの成分とともに搬送方向Ｘと垂直な垂直方向成分を有して振動することとなる。そして、この振動が連結板１０を介して選別トラフ５へ、選別トラフ５からワークに伝達されることで、ワークは、選別トラフ５の上面を搬送されることとなる。この際、固定部４の重心位置は、固定部４の略中央付近に存在する。また、可動部３の重心と、可動部３と一体となって振動する連結板１０の重心及び選別トラフ５の重心とを合成した重心位置は、可動部３とトラフ５とが固定部４を跨るようにして一体となっていることで、固定部４の重心位置近傍となる。このため、両者の振動は打ち消されることとなり、防振バネ６による作用と相まってベース２及び床面に伝達される振動を効果的に減衰させることができる。

この選別トラフ５には、所定の条件を満たさないワーク、具体的には適正姿勢でないワークを選別トラフ５からリターントラフ１０５に向かってエア噴射により排除するための選別機構が設けられている。

このような基本構成において、かかるリニアフィーダＬＦは、搬送先の装置に上方からワークを供給する必要がある等の理由で、選別トラフ５の先端部分が選別トラフ支持台１１に対してオーバーハングした形状をなしている（オーバーハング領域ＯＨ）。このため、搬送元側と搬送先側とでは必ずしも同じ振動が得られるものではない。具体的には、振動体８に近い搬送元側において所要の振動をしていても、搬送先側のオーバーハング領域ＯＨは片持ち状をなしているために、例えば前垂れするような回転、いわばローリングといった現象が起こり得る。その結果、当該先端部分におけるワークの搬送効率が低下してしまうという不具合を招来する。

具体的には、選別トラフ支持台１１は搬送方向下流側が連結板１０の前方の端面１０ｘよりも搬送方向に突出していて、その突出部１１ｘにくちばし状の先端シュート部材５ｘの片半部が取り付けられ、先端シュート部材５ｘの先端側は突出部１１ｘから先端側に片持ち的に張り出した状態に配されている。すなわち、先端シュート部材５ｘは選別トラフ５とともに選別トラフ支持台１１に支持されて一体化されており、一体に振動する。突出部１１ｘを設けているのは、先端シュート部材５ｘの支持範囲を少しでも多く確保するためである。

シュートをなす整列トラフ５と先端シュート部材５ｚがこのような一体形構造であるため、オーバーハング領域ＯＨでのローリング等に対処するために固有値を上げるにしても各搬送部位における軽量化や振動特性の調整等を行い得ないものであり、振動特性を搬送部位ごとに調整する機構を別途に設けると、結果として装置全体として不要に大型化してしまったり、質量増加による意図しない振動特性が生じ所望の搬送ができなくなってしまったりする可能性がある。

そこで本実施形態は、図５～図８に示すような構成を採用している。図５は図２に対応した左側面図、図６は図３に対応した右側面図、図７は図５の平面図、図８は図７の一部の要素部品を取り外した状態を示す平面図である。

このリニアフィーダＬＦは、図１～図４のリニアフィーダＬＦを構成するベース２の下に傾斜台１を設けて搬送路全体を傾斜させているほか、メインの駆動系については図１～図４と同様である。そして、選別トラフ支持台１１によって支持される領域を第１領域Ａ１、そこから張り出す領域を第２領域Ａ２とした場合に、第１領域をメインシュート１０５によって構成し、第２領域を先端シュート１０５ｘによって構成している。

そして、これらを分離した状態で微小隙間を隔てて配置し、先端シュート１０５ｘを非能動形支持機構２００により支持するとともに、振動伝達部である第１板バネ（伝達用板バネ）３００によって第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の間を接続している。

具体的には、メインシュート１０５を支持するメインシュート支持台１１１は、図１～図４の選別トラフ５を支持する選別トラフ支持台１１から突出部１１ｘを取り除いた形状に対応したものであり、選別トラフ支持台１１と同様に前述した駆動機構ＤＭを通じて振動源の振動が伝達される。

一方、非能動形支持機構２００は、搬送方向に沿って第２領域Ａ２の先端側及び基端側に設けられた一対の第２板バネ（支持用板バネ）２０１、２０１を具備するもので、これらの第２板バネ１０１の基端側をベース２０２に下側可変支持部２０３を介して支持させ、上端側を先端シュート支持台１１１ｘの下に上側可変支持部２０４を介して支持させる構造をなしている。下側可変支持機構２０３は、バネ取付部を備えた円弧状の揺動部材２３１が揺動可能に配置され、この揺動部材２３１はピン２３２を介して揺動支持部２３３の長孔２３３ａに係合されており、揺動支持部２３３が支点ｍ回りに回転することで、揺動部材２３１が揺動運動を行うように構成されている。一方、上側可変支持機構２０４は、テーパ面２０４ａに接するように回転部材２４１が配置され、この回転部材２４１の一部に第２板バネ２０７の上端が固定されている。揺動部材２３１の揺動中心は回転部材２４１の中心ｎと合致している。図中符合２４２で示すものは回転部材２４１の脱落を防ぐ抑え部材である。

すなわち、揺動部材２３１の揺動位置に応じて第２板バネ２０１の傾斜角度が変更可能であり、これによって本発明の角度調整機構ＵＶが構成されている。

そして、メインシュート１０５および先端シュート１０５ｘを取り外した図８の状態で、上方に表出するメインシュート支持台１１１および先端シュート支持台１１１ｘ上に第１板バネ３００を架け渡して、第１板バネ３００の各端部と各々対応する支持台１１１、１１１ｘとの間をボルト等の止着具Ｖで連結し、その上からメインシュート１１１および先端シュート１１１ｘを装着することで、第１板バネ３００の取り付けを完了している。

このようにすると、振動源によって加振された第１領域Ａ１の振動のうち当該第１領域Ａ１の延在方向の振動を、第１板バネ３００を介して第２領域Ａ２に伝達することができる。第１領域Ａ１がメインシュート１０５の延在方向に振動する際、第２領域Ａ２は第２板バネ２０１によって支持されており、ここで斜め振動に変換されて、第２板バネ２０１のバネ特性と取付角度に応じた斜め振動に変換されることになる。すなわち、リニアフィーダ単体は振動体８の搬送方向の振動を駆動バネ７によってメインシュート１０５の斜め振動に変換するものであるから、先端シュート１０５ｘにもこれと同等の動作が実現される。

図９は第１板バネ３００の構成例である。この第１板バネ３００は延在方向Ｘを長手方向とする略長方形状の薄板状リンク板ばねであり、長手方向に対して厚み方向Ｚの寸法が薄いため、第１領域Ａの斜め振動のうち長手方向成分のみ第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に伝達する。このため、第１領域Ａを駆動する駆動源８の駆動力がこの薄板状リンク板バネである第１板バネ３００を通じて、メインシュート１０５とは分割された先端シュート１０５ｘに伝わる。

その際、メインシュート１０５側と先端シュート１０５ｘ側は同位相で駆動されるため、一方におけるシュート振動の影響を他方に伝えない構造になっている。

よって、ローリング方向の回転振動数が減り、第２領域Ａ２において直線的な振動が作り出すことができるとともに、分割されたメインシュート１０５と先端シュート１０５ｘの間を微小隙間にすることができ、従来の一体形とほぼ同じ構造にすることができる。さらに、同位相で駆動可能であることにより、メインシュート１０５や先端シュート１０５ｘの振動搬送条件が適切に調整でき、ワーク搬送速度のバランスも制御可能とすることができる。

図５～図８の構成でも先端シュート１０５ｘは必要な範囲で非能動形支持機構２００より若干オーバーハングしているが、非能動形支持機構２００は可能な限り先端シュートの先端に近づけることができるので、図１～図４の構成に比して適正な支持状態が確保し易く、設計自由度も向上することになる。

以上のように、本実施形態の部品供給装置であるリニアフィーダＬＦは、ワークを搬送するための所定の振動をワークへ付与するための振動体８と、振動体８による振動でワークを搬送元から搬送する第１領域Ａ１と、第１領域Ａ１に基端側を連設され当該第１領域Ａ１から搬送されてきたワークを更に先端側に向けて搬送する第２領域Ａ２と、搬送方向に沿って前記第２領域Ａ２の少なくとも先端側を独立して振動可能に支持する非能動形支持機構２００と、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２とは別体に設けられ振動体８による第１領域Ａ１の振動を第２領域Ａ２へ伝達する振動伝達部（第１板バネ３００）とを備えて構成される。

このようなものであれば、非能動形支持機構２００や振動伝達部（第１板バネ３００）の構成を通じて、第２領域Ａ２の振動特性を別途に設定することができる。しかも、第２領域Ａ２は少なくとも先端側が非能動形支持機構２００によって支持されるので、前垂れするように回転するといったローリング現象も適切に抑止することができる。その結果、高速搬送下においても先端部分において適正なワークの搬送効率を実現することが可能となる。しかも、非能動形支持機構２００は振動源を必要としないため、構造の複雑化や大型化を招くこともない。

具体的には、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２が分離されたものであり、振動伝達部がこれら第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を接続する第１板バネ３００によって構成されているため、第２領域Ａ２が第１領域Ａ１に対してより独立した振動を生じ易いものになり、第１板バネ３００によって第１領域Ａ１から第２領域Ａ２への振動伝達を無理なく円滑に行わせることができる。

特に、この実施形態の非能動形支持機構２００は、搬送方向に沿って第２領域Ａ２の先端側及び基端側に設けられた一対の第２板バネ２０１を備えているので、これらの第２板バネ２０１によって第２領域Ａ２の振動時における姿勢をより安定化することができる。

さらに、第２板バネ２０１の角度変更を通じて第２領域Ａ２の振動特性を調整するための角度調整機構ＵＶを更に備えているので、部品供給先との関係で第２領域Ａ２の振動特性を適切に調整することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではない。

例えば、図１０に示す非能動形支持機構２００´のように、搬送方向に沿って第２領域Ａ２の先端側に単一の第２板バネ２０１´を設ける構成であっても構わない。このように構成しても、上記実施形態に準じた作用効果を奏することができ、かつ構造の更なる簡素化が図れる。この場合も、角度調整機構ＵＶ´によって振動特性を適宜変更することが可能である。

さらに、図１１に示すように、第２領域Ａ２に更に、別異の振動伝達部（第１板バネ３００´）を介して別異の第２領域Ａ２´が連設されてもよい。このようにすることで、共通の振動源８から伝達される各領域Ａ１、Ａ２、Ａ２´での振動特性を多段に変化させることができる。

さらにまた、第１領域と第２領域は物理的に分離していなくても、例えば構造物としてのシュートは一体であっても搬送に影響がない範囲でシュートの一部に孔を設けたり薄肉にするなどして弾性部を設け、その弾性部の両側を第１領域および第２領域とすることもできる。

その他の構成も、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。

８…振動体
２００、２００´…非能動形支持機構
３００…振動伝達部（第１板バネ）
２０１、２０１´…振動伝達部（第２板バネ）
Ａ１…第１領域
Ａ２、Ａ２´…第２領域
ＬＦ…部品供給装置（リニアフィーダ）
ＵＶ…角度調整機構

Claims

ワークを搬送するための所定の振動をワークへ付与するための振動体と、前記振動体による振動でワークを搬送元から搬送する第１領域と、前記第１領域に基端側を連設され当該第１領域から搬送されてきたワークを更に先端側に向けて搬送する第２領域と、搬送方向に沿って前記第２領域の少なくとも先端側を独立して振動可能に支持する非能動形支持機構と、前記第１領域及び前記第２領域とは別体に設けられ前記振動体による第１領域の振動を第２領域へ伝達する振動伝達部とを具備するものであり、
前記非能動形支持機構は、搬送方向に沿って前記第２領域の先端側及び基端側に設けられた一対の支持用板バネであることを特徴とする部品供給装置。
前記第１領域及び前記第２領域が分離されたものであり、前記振動伝達部がこれら第１領域及び第２領域を接続する伝達用板バネである請求項１記載の部品供給装置。
前記支持用板バネの角度変更を通じて前記第２領域の振動特性を調整するための角度調整機構を更に有する請求項１又は２記載の部品供給装置。
前記第２領域に更に、別異の振動伝達部を介して別異の第２領域が連設されている請求項１～３の何れかに記載の部品供給装置。