JP7125585B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、進行波によりワークを搬送するワーク搬送装置に係り、特にリニアフィーダとボウルフィーダを有するものにおいて両フィーダ間のワーク受け渡しをスムーズに行えるようにしたワーク搬送装置に関する。

電子チップ部品等の小型のワークを振動により搬送しながら整列させて次工程に供給する部品供給装置には、直線状に延びる搬送路に沿ってワークを搬送するリニアフィーダと、その上流側に、ワークを多く貯留できるボウルフィーダを接続したものがよく利用される。

このようにボウルフィーダとリニアフィーダを接続した装置では、両フィーダの振動方向、振動周波数、振幅が異なるため、ボウルフィーダの搬送路からリニアフィーダの搬送路へのワーク受け渡し部で搬送路間に隙間を設ける必要があり、この隙間にワークが詰まったり引っ掛かったりしやすい。そこで、通常は、ワーク受け渡し部でボウルフィーダの搬送路よりもリニアフィーダの搬送路を低くして、ワークがスムーズに乗り移るようにしている（例えば特許文献１）。

特開２００１－１７１８２６号公報

しかし、上記のようにワーク受け渡し部の搬送路間に段差を設けた場合は、ボウルフィーダでワークを整列させていても、一部のワークは、リニアフィーダに乗り移ったときにその衝撃で姿勢を変えたりワーク同士で重なり合ったりしてしまう。これら所定の姿勢でなくなったワークは、搬送路の途中で排除されるため、供給能力不足になりやすいという問題があった。

また、リニアフィーダで排除された部品をボウルフィーダへ戻す必要もあり、ボウルフィーダとリニアフィーダの接続部は、構造・機構が複雑になって、余分な加工や追加部品が必要となっている。

そこで、変位を小さくできる進行波搬送装置を適用して、図２１のようにリニアフィーダ２ｐとボウルフィーダ１ｐの搬送トラック２ｐｘ，１ｐｘを同一高さにし、両者を接近させることが一つの有効な手段として考えられる。

しかし、図示のように配置する場合、ボウルフィーダ２ｐおよびリニアフィーダ１ｐの一部をくり抜いて嵌め合わせる必要があり、加工工数が増大するだけでなく、ボウルフィーダ２ｐおよびリニアフィーダ１ｐのそれぞれにおいて、やはり搬送部の構造の対称性が崩れ、進行波比が悪化してしまう。また、同図に矢印で示すように、リニアフィーダ２ｐの進行波Ｄ´とボウルフィーダ１ｐの進行波の進行方向が互いに交差する箇所周辺に、ワーク受け渡し部（接続部）が配置されるため、接続面外方向に水平振動（この場合ボウル。楕円振動の水平成分で数μｍ程度）が発生し、リニアフィーダ２ｐとボウルフィーダ１ｐを完全に接続することができなくなる。

本発明は、このような課題に着目し、ボウルフィーダの排出方向を工夫してこれらの課題を解決することを目的としている。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のワーク搬送装置は、螺旋状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を弾性変形させて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、前記搬送トラックに沿って搬送したワークをワーク排出部より排出するボウルフィーダを具備するワーク搬送装置において、前記ボウルフィーダのワーク排出部は、前記ボウルフィーダの半径内においてその外周部の一部に設けられ、前記ボウルフィーダの搬送トラックを構成する螺旋の終端における接線方向から外側に開く方向に排出方向が設定されて前記ボウルフィーダの外周縁に開口しており、前記進行波による前記ワークに働く力により前記ワークを前記ワーク排出部より排出することを特徴とする。

このように構成すれば、ワーク排出部の排出方向のうち進行波の進行方向と交差する方向の成分が大きくなるほど、ワーク排出部は進行波による水平振動の影響を受けにくくなる。このため、隣接配置される要素部品との間をより近づけた配置とすることが可能になる。また、ボウルフィーダの搬送部を殆ど削らなくて済み、排出部を接線方向に延出させる必要もないため、ボウルフィーダの対称性を担保して、進行波比の低下を防止することができる。

また本発明は、リニアフィーダを更に具備し、このリニアフィーダは、直線状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を含んで周回する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、ワーク導入部より導入したワークを前記搬送トラックに沿って搬送するものであり、このリニアフィーダのワーク導入部が前記ボウルフィーダの外周縁において前記ワーク排出部に接続されていることを特徴とする。

このようにすれば、リニアフィーダのワーク導入部をボウルフィーダを構成するボウル本体の外周縁でワーク排出部に近づける配置が可能になる。

また本発明は、螺旋状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、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、前記搬送トラックに沿って搬送したワークをワーク排出部より排出するボウルフィーダを具備するワーク搬送装置において、前記ボウルフィーダのワーク排出部は、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに排出方向が設定されている一方、リニアフィーダを更に具備し、このリニアフィーダは、直線状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を含んで周回する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、ワーク導入部より導入したワークを前記搬送トラックに沿って搬送するものであり、このリニアフィーダのワーク導入部が前記ボウルフィーダの外周縁において前記ワーク排出部に接続されているものであって、前記リニアフィーダの搬送トラックは、排出方向のメイントラックと、ワークをボウルフィーダに帰還させるためのリターントラックとを予め設定した基準線の両側に亘って配し、この基準線を延長した先は前記ボウルフィーダの中心若しくはその近傍を通るように設定されていることを特徴とする。

この基準線上においては、ボウルフィーダの進行波とリニアフィーダの進行波とは殆ど交差しておらず、互いに相手方のフィーダに向かう水平振動分はほぼ０になる。このため、リニアフィーダとボウルフィーダの接続部のギャップをほぼ０にすることができる。

また本発明のリニアフィーダは矩形状をなし、メイントラックの始端がトラック状の進行波の軌跡のうちＵ字部と直線部の交点から直線部を延長させた位置にワーク導入部を開口させており、この位置においてボウルフィーダのワーク排出部に接続されていることを特徴とする。

このような延長領域は進行波の軌道から外れるため、リニアフィーダからボウルフィーダへの水平振動分の影響が少なくなる。そして、この領域においては、ボウルフィーダから導入したワークの初速や、リニアフィーダのメイントラックの直線部の振動によってワークを走行させることができる。

また本発明のリニアフィーダは長円状をなし、メイントラックの始端がＵ字部に沿って前記基準線側に湾曲しつつ外周縁にワーク導入部を開口させ、この位置においてボウルフィーダのワーク排出部に接続されていることを特徴とする。

このようにすれば、リニアフィーダのワーク導入部が基準線に近づくほど、ボウルフィーダのワーク排出部も基準線に近づき、ボウルフィーダの進行波とリニアフィーダの進行波の交差が少なくなる。そして、リニアフィーダのメイントラックに導入されたワークは、Ｕ字部においても進行波によって有効に搬送することができる。また、リニアフィーダのボウルフィーダとの対向面が小さくなるため、より干渉し難いものとなる。

また本発明は、排出フィーダを更に下流工程に具備し、この排出フィーダは進行波を発生しない構造であって排出方向が低くなるように傾斜させて設けられ、ワーク導入部が前記上流工程のフィーダのうち末端に位置するワーク排出部に接続されていることを特徴とする。

このようにすれば、排出フィーダは進行波を発生させないことから上流工程のフィーダ排出部に極めて接近させて配置することができ、傾斜と慣性を利用して、ワークを段差なくスムーズに次工程に乗り移らせることができる。

以上、説明した本発明によれば、ボウルフィーダに隣接させてリニアフィーダ等の要素部品を配置した場合に、リニアフィーダからリニアフィーダ等にワークをスムーズに受け渡すことが可能なワーク搬送装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置であるパーツフィーダを示す斜視図。 同パーツフィーダを構成するボウルフィーダに進行波を発生させるための駆動手段の構造を示す図。 搬送部に進行波が発生する状態を説明するための図。 搬送部に進行波が発生する状態を説明するための図。 同パーツフィーダを構成するリニアフィーダに進行波を発生させるための駆動手段の構造を示す図。 ボウルフィーダとリニアフィーダの接続部を示す拡大平面図。 同接続部における進行波の進行方向を示す図６に対応した平面図。 同模式図。 本発明の第２実施形態に係るボウルフィーダとリニアフィーダの接続部を示す部分拡大斜視図。 本発明の第３実施形態に係るボウルフィーダとリニアフィーダの接続部を示す部分拡大斜視図。 本発明の第４実施形態に係るボウルフィーダとリニアフィーダの接続部を示す部分拡大斜視図。 本発明の変形例に係るボウルフィーダとリニアフィーダの接続部を示す部分拡大斜視図。 本発明の第５実施形態に係るリニアフィーダと排出フィーダの接続部を示す部分拡大斜視図。 図１３の部分拡大図。 同排出フィーダの取付構造を示す図。 同排出フィーダの変形例を示す図。 同排出フィーダの他の変形例を示す図。 同排出フィーダの更に他の変形例を示す図。 パーツフィーダを構成するボウルフィーダとリニアフィーダの他の接続構造を示す図。 従来のワーク搬送装置であるパーツフィーダの構成を示す斜視図。 図２０の部分拡大平面図。 同パーツフィーダを構成するリニアフィーダのワーク排出部を示す模式的な側面図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞

図１は、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置であるパーツフィーダ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１とリニアフィーダ２とから構成されており、ボウルフィーダ１に供給されたワークＷを螺旋状に登坂させて搬送した後、隣接配置したリニアフィーダ２に受け渡して更に搬送させるものである。

ボウルフィーダ１は、ワークＷを収容可能なボウル本体１０と、このボウル本体１０の搬送部１０ａに進行波を発生させる図２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。

ボウル本体１０は、平坦な中央部１１と、この中央部１１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以外の部位が接地面Ｆから浮いた状態に設けられている。

そして、搬送部１０ａに搬送トラックの一形態である螺旋トラック１０ｘを形成している。この螺旋トラック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に設けたワーク排出部１０ｚに連なるようにボウル本体１０の表面に溝を凹設することによって構成されている。

ボウル本体１０は、２０ｋHz以上の超音波振動で、中心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。

図２に示すように、進行波発生手段３を構成する駆動手段３１は、図１に示した螺旋トラック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に貼り付けられている。駆動手段３１は圧電素子を用いたもので、搬送部１０ａにほぼ沿う形で中心ｍの周囲において周方向に伸縮することで搬送部１０ａに形成された螺旋トラック１０ｘにたわみを発生させる。複数の駆動手段（圧電素子）３１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ボウル本体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。

また、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で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８右図は搬送部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。

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３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４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４に示す矢符ｄ）と逆方向（図４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は螺旋トラック１０ｘを登坂する。

図１に示すように搬送部１０ａの上部には、搬送方向に沿って所定間隔おきに複数のスリットＳ１が形成されている。スリットＳ１は径方向に延びるように形成されているもので、図３に示す中立軸Ｎ（搬送部が湾曲する際の曲げ中心となる仮想線）が下方に位置することとなり、搬送部を進行波の進行方向に変形させ易くして、楕円運動に係る楕円を横長形状に変形できる。このため、ワークＷに働く力の水平成分を増大させるとともに、垂直成分を低減させられる。よって、スリットが形成されていない搬送部を用いた場合と比較して、搬送面上でのワークＷを極力跳ねさせず、搬送速度を向上させて効率的に搬送することができる。

リニアフィーダ２については、図１および図５に示すように、メイントラック２ｘと並行にリターントラック２０ｘの一部である並走部２０ｘ１が延びており、このリターントラック２０ｘの併走部２０ｘ１はＵ字部２０ｘ２を介し折り返し、帰還部２０ｘ３を通じてボウルフィーダ１に接続されている。これらのトラック２０ｘ１、２０ｘ２、２０ｘ３もワーク搬送部２０ａに溝を凹設することによって構成されている。メイントラック２ｘには、そこを走行するワークＷが適正姿勢か否かを選別する姿勢判別部２１および不良姿勢のワークを排出する排出部２２が設けられており、不良と判定されたワークＷがメイントラック２ｘからリターントラック２０ｘの並走部２０ｘ１にはじかれ、Ｕ字部２０ｘ２および帰還部２０ｘ３を経てボウルフィーダ１に帰還されるようになっている。

そのために、このリニアフィーダ２にも長円状の軌道に沿って進行波を発生させるべく図１、図５に示すように圧電素子を利用した駆動手段４１が底面の台座１９から離間した位置の底面２６に配置され、その内側が止着具２８で台座１９に固定されている。この駆動手段４１も、０°定在波モードと９０°定在波モードが生じるように第１加振領域Ａ´と第２加振領域Ｂ´の各々に１／２波長間隔で極性を異ならせて圧電素子を配置し、第１加振領域Ａ´と第２加振領域Ｂ´の間には進行波の波長λに対してλ（１＋２ｎ）／４（ｎ＝０、１、２、…）の間隔が設けられている。そして、ボウルフィーダ１の場合と同様に、２相交流信号発生部４０で発生させた所定位相差の駆動信号をアンプ４２ａ、４２ｂで増幅して各圧電素子４１を駆動するようにしている。この２相交流信号発信部４０も上記２相交流信号発信部３０と同様に、波形選択部４０ａ、加振周波数調整手段４０ｂ、電気的位相調整手段４０ｄ、第１の振幅調整手段４０ｃ、第２の振幅調整手段４０eによって構成されている。

このリニアフィーダ２のメイントラック２ｘおよびリターントラック２０ｘにも、所定間隔おきに搬送方向と直交方向に延びるスリットＳ２が形成されている。スリットＳ２の構造および機能は上記ボウルフィーダ１におけると同様である。ボウルフィーダ１とリニアフィーダ２の駆動周波数は一般的に異なる。

このような構成において、本実施形態に係るワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦは、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚを、ボウルフィーダ１の半径内における外周部の一部において、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きを排出方向とするように設定されている。

つまり、搬送トラック１０ｘは規則的に開く螺旋を描いた後、その螺旋の規則性が図６に示すように終端近くで崩れて、搬送トラック１０ｘを構成する螺旋の終端位置における接線方向すなわち矢印Ｅ方向から矢印Ｆで示すように外側に開く方向に軌道を変更し、Ｒ状に湾曲して外周縁１５に開口されている。

その終端の排出方向Ｆ０は、ボウルフィーダ１の径方向Ｒと進行波の進行方向（この実施形態では接線方向Ｔに近似している）の間の角度に設定され、好ましくは接線方向Ｔから３０°以上の角度方向、さらに好ましくは６０°以上とされる。図示例では約６０°に設定されている。搬送部２０ａの表面は進行波の進行方向に水平振動するため、接線方向Ｔと交叉する角度が９０°に近づくほど、進行波による水平振幅の影響を受けにくくなる。

ボウルフィーダ１の外周縁１５は、リニアフィーダ２が接続される箇所においてリニアフィーダの幅寸法Ｗ分だけ本来の外周縁１５´の領域が直線状に切除され、その切り口１５ｔがリニアフィーダ３の端面２５ｔと面接触できるようにしている。

一方、リニアフィーダ２は、メイントラック２０ｘ１と直交する方向である幅方向（Ｗ方向）のほぼ中心を通る線を基準線Ｍとした場合に、この基準線Ｍの両側に亘ってメイントラック２０ｘ１とリターントラック２０ｘを配し、その基準線Ｍを延長した先がボウルフィーダ１の中心ｍ若しくはその近傍を通るように、リニアフィーダ２をボウルフィーダ１の接線方向Ｔ´と略直角に突き当てまたは極接近させて配置する。この実施形態では、外周縁１５´を切除することによるボウルフィーダ１の端面１５ｔにリニアフィーダ２の端面２５ｔを軽く接触させて配置し、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚとリニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔとを合致させている。このワーク導入部２０ｅｎｔは、メイントラック２ｘの始端がトラック状の進行波の軌跡のうちＵ字部と直線部の交点ＣＲから直線部を延長させた部位に位置する。このとき、上流側の螺旋トラック１ｘのワーク接触面は下流側のメイントラック２０ｘ１のワーク接触面よりもわずかに高い位置に設定される。

また、基準線Ｍを挟んでメイントラック２０ｘ１のワーク導入部２０ｅｎｔとリターントラック帰還部２０ｘ３の出口部２０ｅｘｉとは略対称な位置関係にあり、ボウルフィーダ２のワーク排出部１０ｚは図２１に示す従来の接線方向に設定されるワーク排出部１０ｐから比べると、ワークＷの進行方向に沿って反時計回りに略９０°近く位相が進んだ位置にワーク排出部１０ｚが設定されている。

特に水平振動が干渉し易いのは、リニアフィーダ２とボウルフィーダの接続中心部である。図２０に示した従来構造では、ボウルフィーダ１の一部を切り欠いて進行波の進行方向Ｃ´と直交する方向に接続端面１５ｔｐを設け、この接続端面１５ｔｐにリニアフィーダ２の端面２５ｔｐを当接ないし近接させて配置しており、リニアフィーダ２における進行波の進行方向Ｄ´に対してボウルフィーダ１における進行波の進行方向Ｃ´がほぼ９０°で交叉していたため、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｐ付近の進行波の水平振動とリニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔｐ付近の進行波の水平振動とが略９０°で交差して、干渉の原因となっていた。

一方、図６の構造であれば、図７および図８に示すように、ボウルフィーダ１における進行波の進行方向Ｃと略平行な状態でリニアフィーダ２の端面が位置し、リニアフィーダ２における進行波の進行方向Ｄに対してボウルフィーダ１における進行波の進行方向Ｃがほぼ交叉しない状態で両フィーダ１、２が接続されるため、ボウルフィーダ１の端面１５ｔとリニアフィーダ２の端面２５ｔとのギャップをほぼ０としても、水平振動成分による干渉を生じさせないようにすることができる。

なお、ボウルフィーダ１には、図６に示すようにリニアフィーダ２のリターントラック２０ｘ３の出口部２０ｅｘｉに対応する位置に溝を刻設して回収部１０ｚ２が設けてある。ボウルフィーダ１はすり鉢状であるため、ワークＷの出口部２０ｅｘｉから放出されたワークＷは、終速によって螺旋トラック１０ｘの上を飛び越えてワーク溜まり１３に帰還することが期待できる。仮に登坂途中のワークＷと衝突してこれらが落下しても、後続の登坂中のワークＷが間を詰めるためワーク供給に支障がでることはない。なお、図１２に示すようにリニアフィーダ２を所定角度θだけ傾けてメイントラック２ｘよりもリターントラック２０ｘのワーク帰還部２０ｘ３の方が高くなるようにしてもよい。これによれば、ボウルフィーダ１側の回収部１０ｚ２の溝加工深さも最小限に抑えることができる。

以上のようにして本実施形態のパーツフィーダＰＦは、接続方向の水平振動の重なりを０に近づけることができるため、両フィーダ１、２間のギャップも０に近づけることができる。このため、トラック１ｘ、２ｘの連続性が確保されるとともに、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚから排出されたワークＷがリターントラフ２のワーク導入部２０ｅｎｔに段差なく乗り移ることができる。

特に、スリットＳ１は水平振幅を大きくする役割をなしているため、図２０、２１に示す従来構造ではボウルフィーダ１ｐのワーク排出部１０ｐとリニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔｐとの干渉が生じ易い構造をなしていたが、本実施形態によれば進行波の進行方向が交叉しないため、このような問題が有効に解消されるものとなっている。

また、図２０、２１の場合には、ボウルフィーダ１ｐとリニアフィーダ２ｐを接続するために、ボウルフィーダ１ｐのワーク排出部１０ｐ付近およびリニアフィーダ２のリターントラック帰還部２０ｘ３ｐの終端付近において両フィーダ１ｐ、２ｐが切り欠かれ、これにより対称性が崩れることが避けられないものであったが、図６のような構造にすると、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚ付近およびリニアフィーダ２のリターントラック帰還部２０ｘ３の終端付近において両フィーダ１、２にそのような加工が殆ど必要でなく、両フィーダ１、２の対称性が維持されることになる。このため、進行波比の高い進行波を得ることができる。

以上のように、本実施形態のワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦは、搬送トラックである螺旋トラック１０ｘを備えた変形可能な搬送部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、螺旋トラック１０ｘに沿って搬送したワークＷをワーク排出部１０ｚより排出するボウルフィーダ１を具備し、このボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚは、進行波の進行方向（近似的に接線Ｔ方向）と交差する方向の成分を有する向きに排出方向Ｆ０が設定されているものである。

このように構成すれば、ワーク排出部１０ｚの排出方向Ｆ０のうち進行波の進行方向Ｔと交差する方向の成分が大きくなるほど、ワーク排出部１０ｚは進行波による水平振動の影響を受けて半径方向に水平振動することが少なくなる。このため、隣接配置される要素部品との間をより近づけた配置とすることが可能になる。また、ボウルフィーダ１の搬送部１０ａを殆ど削らなくて済み、ワーク排出部１０ｚを先行技術文献のように接線方向に延出させる必要もないため、ボウルフィーダ１の対称性を担保して、進行波比の低下を有効に防止することができる。

特にこの実施形態のワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦは、リニアフィーダ２を更に具備し、このリニアフィーダ２は、直線状の搬送トラックであるメイントラック２ｘを備えた変形可能な搬送部２０ａと、この搬送部２０ａを含んで周回する進行波を発生させる進行波発生手段４とを備え、この進行波発生手段４が発生させた進行波により、ワーク導入部２０ｅｎｔより導入したワークＷを搬送トラックであるメイントラック２ｘに沿って搬送するものであり、このリニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔがボウルフィーダ２の外周縁１５においてワーク排出部１０ｚに接続されている。

このようにすれば、リニアフィーダ２とボウルフィーダ１の駆動周波数が異なっていても、リニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔをボウルフィーダ１を構成するボウル本体１０の外周縁１５においてワーク排出部１０ｚに軽く接触させ、或いは極接近させて配置することができ、ボウルフィーダ１とリニアフィーダ２の接続部のギャップをほぼ０にする配置が可能になる。

また、リニアフィーダ２の搬送トラック２０ｘは、排出方向のメイントラック２ｘと、ワークをボウルフィーダ１に帰還させるためのリターントラック２０ｘとを予め設定した基準線Ｍの両側に亘って配し、この基準線Ｍを延長した先はボウルフィーダ１の中心ｍ若しくはその近傍を通るように設定されている。

すなわち、この基準線Ｍ上においては、ボウルフィーダ１の進行波とリニアフィーダ２の進行波とは殆ど交差しておらず、互いに相手方のフィーダ２、１に向かう水平振動分はほぼ０になる。このため、リニアフィーダ２とボウルフィーダ１の接続部のギャップをほぼ０にすることができる。

特にこの実施形態のリニアフィーダ２は矩形状をなし、メイントラック２ｘの始端がトラック状の進行波の軌跡のうちＵ字部と直線部の交点ＣＲから直線部を延長させた位置にワーク導入部２０ｅｎｔを開口させており、この位置においてボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚに接続されている。

しかして、かかる延長領域ＥＡは進行波の軌道から外れるため、リニアフィーダ２がボウルフィーダ１に及ぼす水平振動分が少なくなる。そして、ボウルフィーダ１からこの延長領域ＥＡに入ったワークＷは、その初速やリニアフィーダ２の振動によって本来のメイントラック２ｘにまで有効に走行することができる。

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。
＜第２実施形態＞

例えば、図９に示すワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦ１は、ボウルフィーダ１０１にリニアフィーダ１０２が接続されている構成において、ボウルフィーダ１０１のワーク排出部１１０ｚに関して、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに排出方向が設定されているだけでなく、リニアフィーダ１０２を構成するメイントラック１０２ｘのワーク導入部１２０ｅｎｔに関しても、進行波の進行方向Ｔ１０´と交差する方向の成分を有する向きに導入方向Ｆ１０´が設定されている。

すなわち、メイントラック１０２ｘのワーク導入部１２０ｅｎｔは、本来であれば直線状をなすところに圧電素子が貼られて進行波が発生し、Ｕ字部は進行波を周回させるために必要であって、図６の構成においてはＵ字部とメイントラックとの交点ＣＲよりもボウルフィーダ１側に延びる直線状の延長領域ＥＡではワークＷは主としてボウルフィーダ１から排出された際の速度で走行する。これに対して、図９に示すメイントラック１０２ｘは、ワーク導入部１２０ｅｎｔが直線部のみならずＵ字部の進行波をも利用すべく中心線Ｍ側にＲ部側に湾曲しており、途中からそのＵ字部に沿った進行波の軌跡を外れて外側に湾曲しつつ端面に開口している（Ｆ１０１の方向）。

ここでも、進行波の進行方向を近似的にＵ字部のトラックの方向と同視すると、進行波の進行方向と交差する方向とは、Ｕ字軌道からそれる方向、すなわちＵ字軌道のＲから外側に開く方向を言う。

すなわち、図６に示す第１実施形態の場合、厳密にはリニアフィーダ２の基準線Ｍ上ではボウルフィーダ１の進行波とリニアフィーダ２の進行波は交叉しないが、そこからリニアフィーダ２の幅方向に接続位置が変位するにつれて、ボウルフィーダ１の進行波にはリニアフィーダ２の方向を向く振動成分が生じ、リニアフィーダ２の進行波にはボウルフィーダ１の方向を向く振動成分が生じる。このため、接続位置は極力中心線Ｍに近づけることが望ましい。

これに対して、図９のような構成にすれば、ボウルフィーダ１０１のワーク排出部１１０ｚｘとリニアフィーダ１０２のワーク導入部１２０ｅｎｔの接続位置がより基準線Ｍに近づけられるので、リニアフィーダ１０２およびボウルフィーダ１０１の接続端面１２５ｔ、１１５ｔの幅寸法が小さくなり、これによって進行波同士の交叉による干渉がより抑えられた構造を実現することができる。

これは、リニアフィーダ１０２のリターントラフ１２０ｘ側のワーク帰還部１２０ｘ３とボウルフィーダ１０１側のワーク回収部１１０ｚ２との関係においても同様である。

また、このようにリニアフィーダ１０２が長円状であることで、直線部とＵ字部の剛性が等しくなり、全体に亘って高い進行波比を得ることができる。
＜第３実施形態＞

図１０に示すワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦ２は、ボウルフィーダ２０１にリニアフィーダ２０２が接続されている構成において、ボウルフィーダ２０１のワーク排出部２１０ｚに関して、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに排出方向Ｆ２０１が設定されているだけでなく、リニアフィーダ２０２を構成するメイントラック２０２ｘのワーク導入部２２０ｅｎｔに関しても、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに導入方向Ｆ２０２が設定されている。そして、メイントラック２０２ｘのワーク導入部２２０ｅｎｔとボウルフィーダ２０１のワーク排出部２１０ｚの間に進行波を発生しない接続トラックを有する接続部材２００を配し、この接続トラックを介してワーク導入部２２０ｅｎｔがボウルフィーダ２０１のワーク排出部２１０ｚに接続されている。

すなわち、図６に示したリニアフィーダ２は矩形状をなし、メイントラック２０２ｘのワーク導入部２２０ｅｎｔは、直線状に延びてボウルフィーダ２０１との接続部側の端面に開口しているが、この実施形態では進行波の軌道に沿ってリニアフィーダ２０２を長円状に形成し、リニアフィーダ２０２とボウルフィーダ２０１の間に生じるくさび状の隙間に接続部材２００を配したものである。

すなわち、上述したように第１実施形態の場合、厳密にはリニアフィーダ２の幅方向中心線Ｍ上からリニアフィーダ２のワーク導入部２０ｅｎｔが幅方向に離れるにつれて、ボウルフィーダ１の進行波にはリニアフィーダ２の方向を向く振動成分が生じるため、その間に進行波を発生しない接続部材２００で接続することで、進行波同士の重なりによる干渉を防止することができる。

なお、リターントラフ２０２のワーク帰還部２２０ｘ３とボウルフィーダ２０１のワーク回収部２１０ｚ２との間にも同様の趣旨、同様の態様で接続部材２００´が配置されている。これらの接続部材２００、２００´は圧電素子等により加振させて定在波で振動させてもよい。
＜第４実施形態＞

図１１に示すワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦ３は、ボウルフィーダ３０１にリニアフィーダ３０２が接続されている構成において、ボウルフィーダ３０１のワーク排出部３１０ｚに関して、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに排出方向Ｆ３０１が設定されているだけでなく、リニアフィーダ３０２を構成するメイントラック３０２ｘのワーク導入部３２０ｅｎｔに関しても、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに導入方向Ｆ３０２が設定されている。そして更に、ボウルフィーダ３０１のワーク排出部３１０ｚは、リニアフィーダ３０２の基準線Ｍを越えて当該リニアフィーダ３０２を構成するメイントラック３０２ｘのワーク導入部３２０ｅｎｔに接続されている。

すなわち、図９に示した構成であると、接続部付近でのＲが小さく、ワークＷが急激に方向を変えることを余儀なくされるためにトラック３０１ｘ、３０２ｘから飛び出す等の恐れがあるが、図１１のように構成すれば、Ｒを大きくとることができ、かつトラック３０１ｘ、３０２ｘ同士の接続部をほぼ基準線Ｍ上に位置づけることができるため、水平振動対策としても好ましいものとなる。

ただ、この場合はリターントラック３２０ｘのワーク帰還部３２０ｘ３を出たところにボウルフィーダ３０１の螺旋トラック３０１ｘが位置し、この位置は登坂がほぼ終わった高さ位置にあるため、図1のようにワークＷが螺旋トラック１ｘの上を跳び越すことを期待するのは難しい。そこで、図１１の構成ではボウルフィーダ３０１のボウル本体３１０に螺旋トラック３０１ｘの下を通ってボウルフィーダ３０１の中心側に出るトンネル部３００ｔを形成している。

ただ、このような加工を極力避けたい場合には、図１２に示したと同様に、リニアフィーダ３０１を所定角度θだけ傾けてメイントラック３０１ｘよりもリターントラック３２０ｘのワーク帰還部３２０ｘ３の方が高くなるようにすることが有効となる。
＜第５実施形態＞

図１３および図１４に示すワーク搬送装置たるパーツフィーダＰＦ４は、直線状の排出トラック４０５ａを備えた排出フィーダ４０５を更に下流工程に具備し、この排出フィーダ４０５は進行波を発生しない構造であって排出方向が低くなるように傾斜させて設けられ、ワーク導入部４０５ｅｎｔが上流工程のフィーダのうち末端に位置するリニアフィーダ４０２のメイントラック４０２ｘの終端に位置するワーク排出部４２０ｚに接続されたものである。

具体的には、リニアフィーダ４０２の端部形状を進行波の軌道に沿ってＵ字状にするとともに、そのＵ字部に対応するＵ字状の接続端形状を有する排出フィーダ４０５をリニアフィーダ４０２に隣接する位置に配置している。排出フィーダ４０５の排出トラック４０５ａはリニアフィーダ４０２のメイントラック４０２ｘに連続する位置に配されている。

この排出フィーダ４０５はリニアフィーダ４０２のうち進行波が発生する搬送部４０２ａには接続されておらず、図１５に示すようにリニアフィーダ４０２の中央部を固定する取付板４０２Ｔに接続部４０５ｓ、４０２ｓを介して固定されている。

排出フィーダ４０２の傾斜角度φはワークＷが重力で滑り落ちる程度であり、なおかつワークＷの姿勢を崩さないための角度として、できるだけ小さい角度にする必要があり、そのためには２°～２０°程度に設定することが好ましい。勿論、重力ですべり落ちなくても、傾斜があれば振動により落下を促進させることができる。メイントラック４０２ｘのワーク接触面の位置は、排出トラック４０５のワーク接触面の位置よりもわずかに上（１００μｍ程度）となるように設定されている。また、排出フィーダ４０５とリニアフィーダ４０２とのＵ字状の間は、わずかな隙間（１０μｍ程度）の空隙が設けられている。この場合、軽く接触させても構わない。さらに、排出フィーダ４０５のワーク排出部のワーク接触面と次工程設備ＥＱのワーク接触面の落差ｈ´は、できるだけ小さく設定される（５０μｍ程度）。

すなわち、図２０に示す従来のリニアフィーダ搬送部では、次工程設備がリニアフィーダ２ｐの先端の下方に配置される場合、図２２に示すようにリニアフィーダ２ｐのオーバーハングが必要になり、リニアフィーダ２ｐの排出部部のワーク設置面と次工程設備Ｘのワーク設置面との距離ｈが大きくなる結果、落下時の衝撃で、ワークの姿勢が崩れてしまう不具合があったが、また、ワークＷを次工程へ供給しやすくするために排出部の位置をリニアフィーダ２ｐの端部と一致させるべく、排出フィーダを矩形状にしている。そのため、リニアフィーダ２ｐのうち直線搬送させる箇所と、搬送方向がメイントラック２ｐｘからリターントラック２０ｐｘの帰還部２０ｐｘ３に切り替わるＵ字部とで剛性が異なり、Ｕ字部で進行波比が低下し、ワークＷの速度が減少したり、停留することがあった。

こうした従来構造に対して、本実施形態のように排出フィーダ４０５を設ければ、惰性と傾斜を利用してワークＷを最終の排出部まで移動させることができる。その際、この排出フィーダ４０５は進行波を発生させないことから上流工程であるリニアフィーダ２ｐのワーク排出部４２０ｚに極めて接近させて配置することができ、ワークＷのスムーズな乗り移り動作を担保することができる。両フィーダ４０２、４０５が接触している場合にも、接触剛性に比べて搬送部の曲げ剛性がはるかに大きいため、搬送部の進行波に影響を与えることはない。

そして、リニアフィーダ４０２の搬送部全体に亘って搬送速度を均一にしつつ、次工程へ移る時のワーク衝撃を抑え、姿勢を安定化することができる。

なお、図１６に示すように、排出フィーダ４０５内でワークの搬送（落下）を促進するため、当該排出フィーダ４０５の曲げの固有振動数とリニアフィーダ４０２の駆動周波数を一致させ、排出フィーダ４０５そのものを定在波で振動させるようにしてもよい。

また、図１７に示すように、排出フィーダ４０５の背面に圧電素子４０５ｅを貼り付け、排出フィーダ４０５を曲げモードで加振させてもよい。その場合、リニアフィーダ４０２と同時（同周波数、同電圧）に加振させてもよいし、駆動源を別に設けて別の周波数、電圧で駆動させてもよい。

何れにしても、このように排出フィーダ４０５が振動することで、ワークＷと搬送面の摩擦力の低下および振動搬送によりワークＷの搬送を促進させることができる。

このような排出フィーダ４０５は、リニアフィーダ４０２を介さずにボウルフィーダ４０１のワーク排出部４０１ｚに直接接続することも可能である。

なお、リニアフィーダ４０２および排出フィーダ４０５の形状は長方形状であっても上記に準じた作用効果が奏されるし、排出フィーダ４０５はリニアフィーダ４０２の幅方向全域に亘って接続する必要はなく、図１８の排出フィーダ４０５´に示すようにリニアフィーダ４０２のメイントラック４０２ｘ側の半幅分であっても構わない。

さらに、例えば上記第１実施形態では、ボウルフィーダ１のワーク排出部１０ｚにリニアフィーダ２の一端側が接続されていたが、ボウルフィーダおよびリニアフィーダ２の排出方向を進行波の進行方向と異なる方向に設定するという考え方に基づけば、図１９に示すようにボウルフィーダ５０１のワーク排出部５１０ｚにリニアフィーダ５０２の端部以外の縁部に設けたワーク導入部５２０ｅｎｔを接続し、ここからリニアフィーダ５０２のメイントラック５０２ｘにワークを乗り移らせるように構成することもできる。

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。

１…ボウルフィーダ
２…リニアフィーａ
２ｘ…メイントラック
３…進行波発生手段
４…進行波発生手段
１０ａ…搬送部
１０ｘ…螺旋トラック（搬送トラック）
１０ｚ…ワーク排出部
１５…外周縁
２０ａ…搬送部
２０ｅｎｔ…ワーク導入部
１０１…ボウルフィーダ
１０２…リニアフィーダ
１０２ｘ…メイントラック
１１０ｚ…ワーク排出部
１２０ｅｎｔ…ワーク導入部
２００…接続部材
２０１…ボウルフィーダ
２０２…リニアフィーダ
２０２ｘ…メイントラック
２１０ｚ…ワーク排出部
２２０ｅｎｔ…ワーク導入部
３０１…ボウルフィーダ
３０２…リニアフィーダ
３０２ｘ…メイントラック
３１０ｚ…ワーク排出部
３２０ｅｎｔ…ワーク導入部
４０２…リニアフィーダ
４０２ｘ…メイントラック
４０５…排出フィーダ
４０５ａ…排出トラック
４０５ｅｎｔ…ワーク導入部
４２０ｚ…排出部
Ｔ…進行波の進行方向
Ｍ…基準線
ｍ…ボウルフィーダの中心
Ｔ１０´…進行波の進行方向
Ｆ０…排出方向
Ｆ１０´…導入方向
Ｆ３０１…排出方向
ＰＦ…ワーク搬送装置（パーツフィーダ）
ＰＦ１…ワーク搬送装置（パーツフィーダ）
ＰＦ２…ワーク搬送装置（パーツフィーダ）
ＰＦ３…ワーク搬送装置（パーツフィーダ）
ＰＦ４…ワーク搬送装置（パーツフィーダ）
Ｗ…ワーク

Claims (6)

1. 螺旋状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を弾性変形させて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、前記搬送トラックに沿って搬送したワークをワーク排出部より排出するボウルフィーダを具備するワーク搬送装置において、
   前記ボウルフィーダのワーク排出部は、前記ボウルフィーダの半径内においてその外周部の一部に設けられ、前記ボウルフィーダの搬送トラックを構成する螺旋の終端における接線方向から外側に開く方向に排出方向が設定されて前記ボウルフィーダの外周縁に開口しており、前記進行波による前記ワークに働く力により前記ワークを前記ワーク排出部より排出することを特徴とするワーク搬送装置。
2. リニアフィーダを更に具備し、このリニアフィーダは、直線状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を含んで周回する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、ワーク導入部より導入したワークを前記搬送トラックに沿って搬送するものであり、このリニアフィーダのワーク導入部が前記ボウルフィーダの外周縁において前記ワーク排出部に接続されている請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 螺旋状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、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、前記搬送トラックに沿って搬送したワークをワーク排出部より排出するボウルフィーダを具備するワーク搬送装置において、
   前記ボウルフィーダのワーク排出部は、進行波の進行方向と交差する方向の成分を有する向きに排出方向が設定されている一方、
   リニアフィーダを更に具備し、このリニアフィーダは、直線状の搬送トラックを備えた変形可能な搬送部と、前記搬送部を含んで周回する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、ワーク導入部より導入したワークを前記搬送トラックに沿って搬送するものであり、このリニアフィーダのワーク導入部が前記ボウルフィーダの外周縁において前記ワーク排出部に接続されているものであって、
   前記リニアフィーダの搬送トラックは、排出方向のメイントラックと、ワークをボウルフィーダに帰還させるためのリターントラックとを予め設定した基準線の両側に亘って配し、この基準線を延長した先は前記ボウルフィーダの中心若しくはその近傍を通るように設定されていることを特徴とするワーク搬送装置。
4. リニアフィーダは矩形状をなし、メイントラックの始端がトラック状の進行波の軌跡のうちＵ字部と直線部の交点から直線部を延長させた位置にワーク導入部を開口させており、この位置においてボウルフィーダのワーク排出部に接続されている請求項３に記載のワーク搬送装置。
5. リニアフィーダは長円状をなし、メイントラックの始端がＵ字部に沿って前記基準線側に湾曲しつつ外周縁にワーク導入部を開口させ、この位置においてボウルフィーダのワーク排出部に接続されている請求項３に記載のワーク搬送装置。
6. 排出フィーダを更に下流工程に具備し、この排出フィーダは進行波を発生しない構造であって排出方向が低くなるように傾斜させて設けられ、ワーク導入部が前記上流工程のフィーダのうち末端に位置するワーク排出部に接続されている請求項１～５の何れかに記載のワーク搬送装置。
   

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