JPH02198911A - 圧電駆動形搬送装置 - Google Patents
圧電駆動形搬送装置Info
- Publication number
- JPH02198911A JPH02198911A JP25664289A JP25664289A JPH02198911A JP H02198911 A JPH02198911 A JP H02198911A JP 25664289 A JP25664289 A JP 25664289A JP 25664289 A JP25664289 A JP 25664289A JP H02198911 A JPH02198911 A JP H02198911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic
- bimorph
- rigidity
- boards
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 16
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 abstract description 4
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 5
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Jigging Conveyors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、電気素子或いは機械部品等比較的小さい物品
を振動により搬送する搬送体の振動源として圧電素子を
用いた圧電側動形搬送装置に関する。
を振動により搬送する搬送体の振動源として圧電素子を
用いた圧電側動形搬送装置に関する。
(従来の技術)
圧電素子を振動源とした従来の圧電側動形搬送装置(パ
ーツフィーダ)は、実開昭52−61087号或いは実
開昭57−46517号によってすでに公知であるが、
その構成原理を第10図に示す。この第10図において
、1は基台、2は下枠、3はこの下枠2に互いに平行で
且つ傾斜して立上がる2本の板ばね4を介して水平に支
持された上枠、5は物品である搬送物6を載せる搬送体
たるトラフで、上梓3上に支持されている。7は前記各
板ばね4に貼着等により取付けられた圧電素子で、これ
には端子8,9に与えられた交流電圧がリード線8a、
9aを介して印加されるようになっている。
ーツフィーダ)は、実開昭52−61087号或いは実
開昭57−46517号によってすでに公知であるが、
その構成原理を第10図に示す。この第10図において
、1は基台、2は下枠、3はこの下枠2に互いに平行で
且つ傾斜して立上がる2本の板ばね4を介して水平に支
持された上枠、5は物品である搬送物6を載せる搬送体
たるトラフで、上梓3上に支持されている。7は前記各
板ばね4に貼着等により取付けられた圧電素子で、これ
には端子8,9に与えられた交流電圧がリード線8a、
9aを介して印加されるようになっている。
この装置において、各板ばね4とこれに貼着した圧電素
子7とで加振体たるバイモルフ10を形成しており、そ
の圧電素子7に交流電圧を印加して励振すると、その各
圧電素子7,7は正の半サイクルで伸び、負の半サイク
ルで縮む運動を行うから、例えば第10図に示すように
2つの圧電素子を取付けたバイモルフにおいては、それ
ぞれの圧電素子に印加する電圧を半サイクルずらせばそ
の片持型バイモルフ構造によって前記伸縮運動が撓み運
動に変換されて、これら板ばね4を下枠2との連結部を
支点として矢印11方向に振動してトラフ5を振動させ
る。
子7とで加振体たるバイモルフ10を形成しており、そ
の圧電素子7に交流電圧を印加して励振すると、その各
圧電素子7,7は正の半サイクルで伸び、負の半サイク
ルで縮む運動を行うから、例えば第10図に示すように
2つの圧電素子を取付けたバイモルフにおいては、それ
ぞれの圧電素子に印加する電圧を半サイクルずらせばそ
の片持型バイモルフ構造によって前記伸縮運動が撓み運
動に変換されて、これら板ばね4を下枠2との連結部を
支点として矢印11方向に振動してトラフ5を振動させ
る。
この種の圧電駆動パーツフィーダは電磁駆動フィーダや
電動振動フィーダに比して構造が小形且つ単純であるた
め、取扱い、補修が容易であり、しかも消費電力量が少
ないため、経済面でも優れるほか、騒音問題の懸念も全
くないなどの多くの特徴を有するが、搬送効率の点でま
だ問題があり、実用化するまでに至っていない。即ち、
上記構成による圧電駆動パーツフィーダにおいて、交流
電圧を圧電素子7に印加すると、圧電素子7は板ばね4
と一体になってたわみ振動を起こし板ばね4の自由端4
aに結合したトラフ5を矢印12で示す斜め上下方向に
振動させ、搬送物6をトラフ5に沿って矢印13方向に
移動せしめる。この場合搬送物6の搬送速度はトラフ5
の振動振幅に比例する。
電動振動フィーダに比して構造が小形且つ単純であるた
め、取扱い、補修が容易であり、しかも消費電力量が少
ないため、経済面でも優れるほか、騒音問題の懸念も全
くないなどの多くの特徴を有するが、搬送効率の点でま
だ問題があり、実用化するまでに至っていない。即ち、
上記構成による圧電駆動パーツフィーダにおいて、交流
電圧を圧電素子7に印加すると、圧電素子7は板ばね4
と一体になってたわみ振動を起こし板ばね4の自由端4
aに結合したトラフ5を矢印12で示す斜め上下方向に
振動させ、搬送物6をトラフ5に沿って矢印13方向に
移動せしめる。この場合搬送物6の搬送速度はトラフ5
の振動振幅に比例する。
第11図に示すδはバイモルフ10が電圧印加によって
変形した際の自由端4a (トラフ5との連結点)にお
ける変位を表わす。
変形した際の自由端4a (トラフ5との連結点)にお
ける変位を表わす。
この変位δは次の(1)式で表わされる。
ここで
dは圧電歪常数
Vは印加電圧
tはバイモルフの厚み
更はバイモルフ実効長
σは板ばねの厚み
αは非線形係数
しかし、バイモルフ10は自由端部分に変位方向と逆方
向の外力が加えられると変位量が減少し、その外力が次
の(2)式に示す拘束荷重Fbに達すると変位δはゼロ
になる。
向の外力が加えられると変位量が減少し、その外力が次
の(2)式に示す拘束荷重Fbに達すると変位δはゼロ
になる。
ここで
ωはバイモルフの幅
Yは印加電圧零時のヤング率である。
この変位δと拘束荷重Fbとの関係の一測定例を第12
図に示す。
図に示す。
この第12図は直流電圧(100V)を印加した場合の
例であるが、バイモルフ10の固有振動数と同一周波数
の交流電圧を印加すれば、共振現象により同一電圧でも
変位δは10倍以上になることが知られている。
例であるが、バイモルフ10の固有振動数と同一周波数
の交流電圧を印加すれば、共振現象により同一電圧でも
変位δは10倍以上になることが知られている。
しかし共振時でも拘束荷重Fbには変化がなく、同一の
Fbで変位が零になる。
Fbで変位が零になる。
このように、バイモルフ10に荷重がかかると振動振幅
は急激に低下するので、板ばね4の自由端4aには、極
力荷重を掛けないようにする必要がある。
は急激に低下するので、板ばね4の自由端4aには、極
力荷重を掛けないようにする必要がある。
(発明が解決しようとする課題)
第10図に示すように、このパーツフィーダは2個のバ
イモルフ10が同一長さで且つ互に平行であるから、バ
イモルフ10の左右方向振動に対してトラフ5は傾斜で
きず常に水平を保って斜め上下方向に振動せざるを得な
い。このため、バイモルフ10と上枠3即ちトラフ5と
の間の連結部分に曲げ外力が加わる。
イモルフ10が同一長さで且つ互に平行であるから、バ
イモルフ10の左右方向振動に対してトラフ5は傾斜で
きず常に水平を保って斜め上下方向に振動せざるを得な
い。このため、バイモルフ10と上枠3即ちトラフ5と
の間の連結部分に曲げ外力が加わる。
即ち第11図において、実線で示す初期位置にあったバ
イモルフ10が電圧印加によって鎖線位置に変化した時
、板ばね4とトラフ5とのなす角はθ。からθ、へと変
化する必要がある。この角度変化が妨げられると、曲げ
応力がバイモルフ10に外力即ち荷重として作用し、も
しこれが拘束荷重Fb以上になるとトラフ5を振動させ
ることができなくなる。
イモルフ10が電圧印加によって鎖線位置に変化した時
、板ばね4とトラフ5とのなす角はθ。からθ、へと変
化する必要がある。この角度変化が妨げられると、曲げ
応力がバイモルフ10に外力即ち荷重として作用し、も
しこれが拘束荷重Fb以上になるとトラフ5を振動させ
ることができなくなる。
一方、トラフ5の変位δは搬送物6に要求される搬送速
度Vにより決定され、次の(3)式で表わされる。
度Vにより決定され、次の(3)式で表わされる。
V−(δX rn)η ・・・・・・(3)
ここで、「nは振動周波数、ηは搬送効率である。
ここで、「nは振動周波数、ηは搬送効率である。
振動周波数rnとしては共振周波数が選ばれるが、第1
3図に一測定例として示すようにその共振振幅もバイモ
ルフ10の板ばね4の自由端4aに加わる荷重の増加に
よって著しく減少する。
3図に一測定例として示すようにその共振振幅もバイモ
ルフ10の板ばね4の自由端4aに加わる荷重の増加に
よって著しく減少する。
このように従来の圧電素子を板ばねに貼着してこれを振
動源とするようにしたパーツフィーダによれば、振動時
に板ばね4とトラフ5との連結点(第10図中P2点)
と圧電素子7の上端(第10図中P2点)との間におけ
る板ばね部分の剛性が高いため、バイモルフ10に加わ
る荷重が大きく、これによりバイモルフ10の振動振幅
が小さくなり、トラフ5の振動振幅が著しく減少して実
用的な搬送速度が得られない欠点があった。このため、
バイモルフ10に加わる荷重を小さくし得るとともに、
振動振幅を大きくし得、さらにこの振動振幅を効果的に
トラフ5に伝え得る手段が必要とされていた。
動源とするようにしたパーツフィーダによれば、振動時
に板ばね4とトラフ5との連結点(第10図中P2点)
と圧電素子7の上端(第10図中P2点)との間におけ
る板ばね部分の剛性が高いため、バイモルフ10に加わ
る荷重が大きく、これによりバイモルフ10の振動振幅
が小さくなり、トラフ5の振動振幅が著しく減少して実
用的な搬送速度が得られない欠点があった。このため、
バイモルフ10に加わる荷重を小さくし得るとともに、
振動振幅を大きくし得、さらにこの振動振幅を効果的に
トラフ5に伝え得る手段が必要とされていた。
ところで、トラフの振動振幅を大きくすることを目的と
した公知例として、実開昭55−167913号公報に
記載の振動フィーダがある。このものは、バイモルフの
板ばねとトラフとの間にフ字形補助ばねを介在させた構
成となっている。しかしながら、単にフ字形補助ばねを
介在させただけでは、トラフの振動振幅が必ずしも大き
くならない。その理由は次の通りである。
した公知例として、実開昭55−167913号公報に
記載の振動フィーダがある。このものは、バイモルフの
板ばねとトラフとの間にフ字形補助ばねを介在させた構
成となっている。しかしながら、単にフ字形補助ばねを
介在させただけでは、トラフの振動振幅が必ずしも大き
くならない。その理由は次の通りである。
即ち、第12図(弾性板に対する拘束荷重Fbと変位δ
(振幅)との関係)に示すように、バイモルフは、その
変位δが最大でも50μ−程度と非常に小さく、且つそ
の変位δが零になる拘束荷重Fb (変位方向と逆方
向に作用する荷重)も0゜6kg程度と非常に小さい値
である。
(振幅)との関係)に示すように、バイモルフは、その
変位δが最大でも50μ−程度と非常に小さく、且つそ
の変位δが零になる拘束荷重Fb (変位方向と逆方
向に作用する荷重)も0゜6kg程度と非常に小さい値
である。
このような事情があるため、バイモルフの弾性体とトラ
フとの連結部分のフ字形補助ばねの剛性が、弾性体のそ
れよりも僅かに高くなっているだけでも、そのフ字形補
助ばねの剛性により弾性体が拘束荷重を受け、もともと
最大でも50μ回程度の非常に小さい振動振幅が一段と
小さくなり(場合によっては零になり)、その振動フィ
ーダはその機能(振動による物品の搬送)をほとんど発
揮し得なくなる。
フとの連結部分のフ字形補助ばねの剛性が、弾性体のそ
れよりも僅かに高くなっているだけでも、そのフ字形補
助ばねの剛性により弾性体が拘束荷重を受け、もともと
最大でも50μ回程度の非常に小さい振動振幅が一段と
小さくなり(場合によっては零になり)、その振動フィ
ーダはその機能(振動による物品の搬送)をほとんど発
揮し得なくなる。
しかも、このように7字形補助ばねを用いたものでは、
仮に、そのフ字形補助ばねの剛性をその全長にわたって
バイモルフの板ばねの剛性よりも低く設定してしまうと
、フ字形補助ばねの屈曲部分も剛性が低くなってしまう
ので、その屈曲部分が搬送運転時に比較的大きく屈伸運
動を繰り返すようになり、それによってその屈曲部分が
早期に疲労して破損するおそれがあり、連結板30の寿
命が短くなって、耐久性に劣るという新たな欠点を生じ
る。
仮に、そのフ字形補助ばねの剛性をその全長にわたって
バイモルフの板ばねの剛性よりも低く設定してしまうと
、フ字形補助ばねの屈曲部分も剛性が低くなってしまう
ので、その屈曲部分が搬送運転時に比較的大きく屈伸運
動を繰り返すようになり、それによってその屈曲部分が
早期に疲労して破損するおそれがあり、連結板30の寿
命が短くなって、耐久性に劣るという新たな欠点を生じ
る。
本発明はこの様な事情を考慮してなされたもので、従っ
てその目的は、圧電素子に加わる拘束荷重を減少できて
振動振幅の拡大を図り得、搬送速度を実用域まで高め得
ると共に、連結部材の耐久性を向上できる圧電側動形搬
送装置を提供することにある。
てその目的は、圧電素子に加わる拘束荷重を減少できて
振動振幅の拡大を図り得、搬送速度を実用域まで高め得
ると共に、連結部材の耐久性を向上できる圧電側動形搬
送装置を提供することにある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明による圧電側動形搬送装置は、弾性板に圧電素子
を取付けてなる加振体により搬送体を振動させるように
したものにおいて、前記加振体の弾性板と搬送体との間
を弾性材製の連結部材により連結し且つこの連結部材の
うち前記弾性板に沿って延びる部分の剛性を前記弾性板
のそれよりも低く設定したものである。
を取付けてなる加振体により搬送体を振動させるように
したものにおいて、前記加振体の弾性板と搬送体との間
を弾性材製の連結部材により連結し且つこの連結部材の
うち前記弾性板に沿って延びる部分の剛性を前記弾性板
のそれよりも低く設定したものである。
(作用)
搬送運転中は、加振体の振動が弾性材製の連結部材を介
して搬送体に伝達される。この場合、連結部材は加振体
の弾性板に沿って延びる部分の剛性が前記弾性板のそれ
よりも低く設定されているので、この剛性の低い部分が
加振体の振動に追従してあたかも鞭が撓うようにしなや
かに弾性変形し、その弾性変形により、搬送体側から加
振体に加わる拘束荷重が効果的に軽減されて、加振体の
振動振幅ひいては搬送体の振動振幅が実用域まで高めら
れる。しかも、連結部材には低剛性の屈曲部分を形成す
る必要がないので、その屈曲部分で連結部材が破損する
という不具合は回避され、連結部材の耐久性が向上する
。
して搬送体に伝達される。この場合、連結部材は加振体
の弾性板に沿って延びる部分の剛性が前記弾性板のそれ
よりも低く設定されているので、この剛性の低い部分が
加振体の振動に追従してあたかも鞭が撓うようにしなや
かに弾性変形し、その弾性変形により、搬送体側から加
振体に加わる拘束荷重が効果的に軽減されて、加振体の
振動振幅ひいては搬送体の振動振幅が実用域まで高めら
れる。しかも、連結部材には低剛性の屈曲部分を形成す
る必要がないので、その屈曲部分で連結部材が破損する
という不具合は回避され、連結部材の耐久性が向上する
。
(実施例)
以下、本発明をパーツフィーダに適用した各実施例につ
いて説明する。′!s1実施例を示す第1及び第2図に
おいて、20は上面に下枠21をねじ止め手段により取
付けた基台、22は加振体たるバイモルフであり、この
バイモルフ22は板ばね或いはプラスチック板等からな
る弾性板23の両側面に圧電素子24をエポキシレジン
等の接着剤により強固に接着して成る。この場合、圧電
素子24としてはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミ
ックスを分極処理して一方の面にプラス極性の、また他
方の面にマイナス極性の分極電位をもたせたものを用い
ている。
いて説明する。′!s1実施例を示す第1及び第2図に
おいて、20は上面に下枠21をねじ止め手段により取
付けた基台、22は加振体たるバイモルフであり、この
バイモルフ22は板ばね或いはプラスチック板等からな
る弾性板23の両側面に圧電素子24をエポキシレジン
等の接着剤により強固に接着して成る。この場合、圧電
素子24としてはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミ
ックスを分極処理して一方の面にプラス極性の、また他
方の面にマイナス極性の分極電位をもたせたものを用い
ている。
このようなバイモルフ22の弾性板23の下端をねじ2
5により下枠21に連結している。一方、26は搬送体
例えばトラフであり、これは搬送物27を載置してこれ
を振動により直線的に搬送するためのもので、下面に上
枠28をねじ29により連結している。そして、前記各
バイモルフ22の弾性板23の上端と上枠28との間を
連結部材である弾性材製の連結板30によりねじ31,
32を用いて連結している。
5により下枠21に連結している。一方、26は搬送体
例えばトラフであり、これは搬送物27を載置してこれ
を振動により直線的に搬送するためのもので、下面に上
枠28をねじ29により連結している。そして、前記各
バイモルフ22の弾性板23の上端と上枠28との間を
連結部材である弾性材製の連結板30によりねじ31,
32を用いて連結している。
この連結板30はこの実施例では第3図に示すように平
板状のばね鋼板の両側部分に略半円状の切欠部30aを
形成した構造にしてあり、これにより弾性板23に沿っ
て真直ぐに延びる連結板30の曲げ剛性を、弾性板23
の剛性の0.3〜0゜9(断面二次モーメント比)倍程
度の低い値に設定している。
板状のばね鋼板の両側部分に略半円状の切欠部30aを
形成した構造にしてあり、これにより弾性板23に沿っ
て真直ぐに延びる連結板30の曲げ剛性を、弾性板23
の剛性の0.3〜0゜9(断面二次モーメント比)倍程
度の低い値に設定している。
この搬送装置は以上の構成から成り、圧電素子24は連
結板30をも含むその振動系の固有振動数と同一の周波
数をもつ交流電圧によって駆動され、これにより搬送体
26が斜め上下方向に振動されて、搬送物27が矢印3
3方向に搬送される。
結板30をも含むその振動系の固有振動数と同一の周波
数をもつ交流電圧によって駆動され、これにより搬送体
26が斜め上下方向に振動されて、搬送物27が矢印3
3方向に搬送される。
この実施例の構成によれば、バイモルフ22の弾性板2
3とトラフ26との間を連結する連結板30を、弾性板
23に沿って真直ぐに延びる平板状に形成し、その連結
板30の剛性を、切欠部30aの形成によって弾性板2
3の剛性よりも低い値に設定しているので、その剛性の
低い部分がバイモルフ22の振動に追従してあたかも鞭
が撓うようにしなやかに弾性変形し、その弾性変形によ
り、バイモルフ22とトラフ26とのなす角度変化(第
11図のθ。とθ、との間の変化に相当)が連結板30
の切欠部30a部分で多く許容される。従って、この角
度変化をもたらす拘束荷重の圧電素子24に加わる度合
が大幅に減少するので、第12図及び第13図に示す特
性から明らかなように圧電素子24の振幅が大幅に増大
される。このことはトラフ26の搬送速度の飛躍的向上
、搬送効率の飛躍的向上を意味するものである。
3とトラフ26との間を連結する連結板30を、弾性板
23に沿って真直ぐに延びる平板状に形成し、その連結
板30の剛性を、切欠部30aの形成によって弾性板2
3の剛性よりも低い値に設定しているので、その剛性の
低い部分がバイモルフ22の振動に追従してあたかも鞭
が撓うようにしなやかに弾性変形し、その弾性変形によ
り、バイモルフ22とトラフ26とのなす角度変化(第
11図のθ。とθ、との間の変化に相当)が連結板30
の切欠部30a部分で多く許容される。従って、この角
度変化をもたらす拘束荷重の圧電素子24に加わる度合
が大幅に減少するので、第12図及び第13図に示す特
性から明らかなように圧電素子24の振幅が大幅に増大
される。このことはトラフ26の搬送速度の飛躍的向上
、搬送効率の飛躍的向上を意味するものである。
今、連結板30の曲げ剛性について考究するに、連結板
30が振動振幅δ(第11図のδと同義)だけ変形する
に要する力Flはこの連結板30を片持梁として扱うと
次の(4)式で表わされる。
30が振動振幅δ(第11図のδと同義)だけ変形する
に要する力Flはこの連結板30を片持梁として扱うと
次の(4)式で表わされる。
ここで、
Eは連結板のヤング率
■は同断面の二次モーメント
Lは変形部の長さである。
連結板30の曲げ剛性である上記力F1を小さくするに
は、断面二次モーメントIを小さくするか、長さLを大
きくするかの何れでもよいが、Lを大きくする事は、パ
ーツフィーダの高さが増すと共にパーツフィーダの固有
振動数の低減をきたして、搬送速度が低下するので得策
とは云えない。
は、断面二次モーメントIを小さくするか、長さLを大
きくするかの何れでもよいが、Lを大きくする事は、パ
ーツフィーダの高さが増すと共にパーツフィーダの固有
振動数の低減をきたして、搬送速度が低下するので得策
とは云えない。
一方、断面二次モーメントlは、次の(5)式%式%
ここで、bは板幅、hは板厚である。この(5)式から
、■を小さくするには板幅す或いは板厚りを小さくすれ
ば良い事がわかる。これに則り、この実施例では連結板
30に切欠部30aを形成し板幅すを実質的に減少させ
ているのである。
、■を小さくするには板幅す或いは板厚りを小さくすれ
ば良い事がわかる。これに則り、この実施例では連結板
30に切欠部30aを形成し板幅すを実質的に減少させ
ているのである。
また、第14図はバイモルフ22の弾性板23の断面二
次モーメントXaに対する連結板30の断面二次モーメ
ントIsの比と搬送速度との関係についての一測定例を
示したものである。
次モーメントXaに対する連結板30の断面二次モーメ
ントIsの比と搬送速度との関係についての一測定例を
示したものである。
この第14図に示された一例では、Is/Inが0.9
以上では、搬送速度が急激に低下し、またI s /
I aが0.5以下でも搬送速度が徐々に低下すること
を示している。
以上では、搬送速度が急激に低下し、またI s /
I aが0.5以下でも搬送速度が徐々に低下すること
を示している。
一方、第15図はバイモルフ及びトラフを含んでなる振
動系の変形挙動を象徴的に示すものである。即ち、従来
例に対応する第15図(A)はバイモルフ10とトラフ
5との連結部分の角度θが変化しないとした場合の変形
挙動を示し、また第15図(B)はこの発明の第1実施
例のようにバイモルフ22とトラフ26との間を曲げ剛
性の低い連結板30により連結した場合の変形挙動を示
す。
動系の変形挙動を象徴的に示すものである。即ち、従来
例に対応する第15図(A)はバイモルフ10とトラフ
5との連結部分の角度θが変化しないとした場合の変形
挙動を示し、また第15図(B)はこの発明の第1実施
例のようにバイモルフ22とトラフ26との間を曲げ剛
性の低い連結板30により連結した場合の変形挙動を示
す。
これら第15図(A)、(B)において、実線は印加電
圧が零の場合を、鎖線は電圧印加によって変形した場合
を夫々示し、またW、、W2は水平方向振動成分、Hl
、H2は垂直方向振動成分である。
圧が零の場合を、鎖線は電圧印加によって変形した場合
を夫々示し、またW、、W2は水平方向振動成分、Hl
、H2は垂直方向振動成分である。
この第15図によれば、連結板30がバイモルフ23部
分よりも大きく弾性変形してトラフ26の振動振幅が大
幅に増大していることがわかる。
分よりも大きく弾性変形してトラフ26の振動振幅が大
幅に増大していることがわかる。
ところで、前述した実開昭55−167913号公報に
記載の振動フィーダは、バイモルフの板ばねとトラフと
の間にフ字形補助ばねを介在させた構成となっている。
記載の振動フィーダは、バイモルフの板ばねとトラフと
の間にフ字形補助ばねを介在させた構成となっている。
このものにおいて、フ字形補助ばねの剛性をその全長に
わたってバイモルフの板ばねの剛性よりも低く設定した
構成のものを考えてみる。この場合、フ字形補助ばねの
屈曲部分も剛性が低くなるので、その屈曲部分が搬送運
転時に比較的大きく屈伸運動を繰り返し、それによって
その屈曲部分が早期に疲労して破損するおそれがあり、
連結板30の寿命が短くなって、耐久性に劣る。
わたってバイモルフの板ばねの剛性よりも低く設定した
構成のものを考えてみる。この場合、フ字形補助ばねの
屈曲部分も剛性が低くなるので、その屈曲部分が搬送運
転時に比較的大きく屈伸運動を繰り返し、それによって
その屈曲部分が早期に疲労して破損するおそれがあり、
連結板30の寿命が短くなって、耐久性に劣る。
この点、上記実施例では、連結板30に低剛性の屈曲部
分がないので、上述のように屈曲部分が早期に疲労する
という不具合はなく、連結板30の寿命が長くなって、
耐久性が向上する。
分がないので、上述のように屈曲部分が早期に疲労する
という不具合はなく、連結板30の寿命が長くなって、
耐久性が向上する。
本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、バ
イモルフ22とトラフ26側の上枠28との間を継ぐ連
結板としては、第4図に第2実施例として示すように、
中央部分に幅方向(横方向)に長いスリット34を形成
した連結板35を用い、或いは第5図に第3実施例とし
て示すように、中央部分にスリット36により剛性の低
い部分を形成すると共にこれを挾む上下両側にプレス加
工によって数条のビート37を形成して剛性の高い部分
を形成した連結板38を用いてもよい。
イモルフ22とトラフ26側の上枠28との間を継ぐ連
結板としては、第4図に第2実施例として示すように、
中央部分に幅方向(横方向)に長いスリット34を形成
した連結板35を用い、或いは第5図に第3実施例とし
て示すように、中央部分にスリット36により剛性の低
い部分を形成すると共にこれを挾む上下両側にプレス加
工によって数条のビート37を形成して剛性の高い部分
を形成した連結板38を用いてもよい。
一方、第6図乃至第8図は本発明をボウル形パーツフィ
ーダに適用した第4実施例を示し、第1実施例と同一部
分には同一符号を付している。このパーツフィーダは、
基台42上において例えば3個の加振体たるバイモルフ
22を三点配列となる位置にこの点を通る円の接線方向
に傾斜状態となるように立設し、そしてこれらバイモル
フ22の上端を連結部材たる連結板43を介して搬送体
たるボウル(bowl)即ちなべ形の容器44の下部に
連結している。
ーダに適用した第4実施例を示し、第1実施例と同一部
分には同一符号を付している。このパーツフィーダは、
基台42上において例えば3個の加振体たるバイモルフ
22を三点配列となる位置にこの点を通る円の接線方向
に傾斜状態となるように立設し、そしてこれらバイモル
フ22の上端を連結部材たる連結板43を介して搬送体
たるボウル(bowl)即ちなべ形の容器44の下部に
連結している。
上記構成において、バイモルフ22が振動されると搬送
物を収容している容器44が螺旋状の往復回動振動をし
て搬送物を容器44の内側に予め形成しである螺旋状搬
送路45上をその出口45a方向に搬送させる。この第
4実施例で用いた連結板43はji8図に示すように長
手方向(縦方向)に長いスリット46aを幅方向(横方
向)に複数個形成し、バイモルフ22の弾性板23に沿
って延びるスリット形成部46部分のねじれ方向の剛性
を、弾性板23のそれよりも低くした構造のものである
。
物を収容している容器44が螺旋状の往復回動振動をし
て搬送物を容器44の内側に予め形成しである螺旋状搬
送路45上をその出口45a方向に搬送させる。この第
4実施例で用いた連結板43はji8図に示すように長
手方向(縦方向)に長いスリット46aを幅方向(横方
向)に複数個形成し、バイモルフ22の弾性板23に沿
って延びるスリット形成部46部分のねじれ方向の剛性
を、弾性板23のそれよりも低くした構造のものである
。
この場合、搬送運転時には、容器44とバイモルフ22
の弾性板23との間にねじり力が作用することになるが
、それらの間に介在された連結板43は、弾性板23に
沿って延びるスリット形成部46部分におけるねじれ方
向の剛性が弾性板23のそれよりも低くなりでいるので
、その低剛性部分が容器44側から加わるねじり力によ
り比較的自由にねじり変形され、これによってバイモル
フ22の弾性板23に加わるねじり力(拘束荷ff1)
が大幅に小さくなり、バイモルフ22の振動振幅が飛躍
的に大きくなって搬送速度が実用域まで高められる。
の弾性板23との間にねじり力が作用することになるが
、それらの間に介在された連結板43は、弾性板23に
沿って延びるスリット形成部46部分におけるねじれ方
向の剛性が弾性板23のそれよりも低くなりでいるので
、その低剛性部分が容器44側から加わるねじり力によ
り比較的自由にねじり変形され、これによってバイモル
フ22の弾性板23に加わるねじり力(拘束荷ff1)
が大幅に小さくなり、バイモルフ22の振動振幅が飛躍
的に大きくなって搬送速度が実用域まで高められる。
また、この種のボウル形パーツフィーダでは、連結板4
3の剛性を高くした構造であると、容器44が上下に変
位する過程で回動変位を伴うため容器44は上下方向の
みならずその半径方向にもわずかに振動する。この半径
方向振動は搬送物を搬送路45から容器44内へ脱落さ
せる原因になり搬送量が低下する。
3の剛性を高くした構造であると、容器44が上下に変
位する過程で回動変位を伴うため容器44は上下方向の
みならずその半径方向にもわずかに振動する。この半径
方向振動は搬送物を搬送路45から容器44内へ脱落さ
せる原因になり搬送量が低下する。
しかしながら、この実施例では連結板43の剛性を低く
しているので、バイモルフ22から容器44に作用する
半径方向の力がこの連結板43のねじれ変形によって吸
収される。これにより、容器44の半径方向振動成分の
振幅が減少して搬送路45からの搬送物の脱落量が減少
する。
しているので、バイモルフ22から容器44に作用する
半径方向の力がこの連結板43のねじれ変形によって吸
収される。これにより、容器44の半径方向振動成分の
振幅が減少して搬送路45からの搬送物の脱落量が減少
する。
尚、このボウル形パーツフィーダに用いる連結板として
は第8図に示すもののほかに第9図に示すようなものが
考えられる。第9図に第5実施例として示す連結板47
は片側部分を0字状に切欠いてその切欠き部分をバイモ
ルフ22の弾性板23よりも極端に幅狭に形成した構成
のものである。
は第8図に示すもののほかに第9図に示すようなものが
考えられる。第9図に第5実施例として示す連結板47
は片側部分を0字状に切欠いてその切欠き部分をバイモ
ルフ22の弾性板23よりも極端に幅狭に形成した構成
のものである。
上記各実施例においては、連結部材の剛性の設定を前記
(5)式中の板幅すの設定により行っているが、同式中
の板厚りの設定により行っても差し支えなく、また加振
体は弾性板の両面にそれぞれ1枚づつの圧電素子を取付
けたバイモルフにより形成したが、圧電素子を片面1枚
だけにしたり、両面合わせて3枚以上にする等、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能で、
ある。
(5)式中の板幅すの設定により行っているが、同式中
の板厚りの設定により行っても差し支えなく、また加振
体は弾性板の両面にそれぞれ1枚づつの圧電素子を取付
けたバイモルフにより形成したが、圧電素子を片面1枚
だけにしたり、両面合わせて3枚以上にする等、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能で、
ある。
[発明の効果]
本発明は以上述べたように、加振体の弾性板と搬送体と
の間を弾性材製の連結部材により連結し且つこの連結部
材のうち前記弾性板に沿って延びる部分の剛性を前記弾
性板のそれよりも低く設定したので、その剛性の低い部
分が加振体の振動に追従してあたかも鞭が撓うようにし
なやかに弾性変形し、その弾性変形により、搬送体側か
ら加振体に加わる拘束荷重を効果的に減少させることが
できて、振動振幅を大幅に高めることができ、十分実用
に供し得る搬送効率を得ることができる。
の間を弾性材製の連結部材により連結し且つこの連結部
材のうち前記弾性板に沿って延びる部分の剛性を前記弾
性板のそれよりも低く設定したので、その剛性の低い部
分が加振体の振動に追従してあたかも鞭が撓うようにし
なやかに弾性変形し、その弾性変形により、搬送体側か
ら加振体に加わる拘束荷重を効果的に減少させることが
できて、振動振幅を大幅に高めることができ、十分実用
に供し得る搬送効率を得ることができる。
しかも、連結部材には低剛性の屈曲部分を形成する必要
がないので、その屈曲部分で連結部材が破損するという
不具合を回避できて、連結部材の耐久性を向上できる。
がないので、その屈曲部分で連結部材が破損するという
不具合を回避できて、連結部材の耐久性を向上できる。
第1図乃至第3図は本発明の第1実施例を示すもので、
第1図は全体の斜視図、第2図は同側面図、第3図は連
結板の斜視図である。そして、第4図及び第5図は夫々
本発明の第2及び第3実施例を示す連結板の斜視図、第
6図乃至第8図は本発明の第4実施例を示すもので、第
6図はボウル形パーツフィーダの斜視図、第7図は同側
面図、第8図は連結板の斜視図であり、第9図は本発明
の第5実施例を示す連結板の斜視図である。 また、第10図は従来の圧電駆動パーツフィーダを示す
側面図、第11図はバイモルフの振動態様を示す線図、
第12図はバイモルフの直流電圧駆動時の変位−荷重特
性図、第13図は交流電圧駆動時の第12図相当図、第
14図は搬送速度と剛性との関係を示す特性図、第15
図(A)及び(B)は夫々従来と本発明におけるバイモ
ルフを含む振動系の変形挙動を示す線図である。 図面中、20は基台、22はバイモルフ(加振体)、2
3は弾性板、24は圧電素子、26はトラフ(搬送体)
、30.35及び38は連結板(連結部材)、42は基
台、43は連結板(連結部材)、44は容器(搬送体)
、47は連結板(連結部材)である。 第1 図 第2g 第3図 第4図 1フ 第5図 lll9図 第10図 第6図 第7図 yA11図 荷1i(kg) 第12図 ?!5重(kg) −一一一 第1図 牌WD’t(bt−・1.) 111114図 第15図(A) jl!15図(B)
第1図は全体の斜視図、第2図は同側面図、第3図は連
結板の斜視図である。そして、第4図及び第5図は夫々
本発明の第2及び第3実施例を示す連結板の斜視図、第
6図乃至第8図は本発明の第4実施例を示すもので、第
6図はボウル形パーツフィーダの斜視図、第7図は同側
面図、第8図は連結板の斜視図であり、第9図は本発明
の第5実施例を示す連結板の斜視図である。 また、第10図は従来の圧電駆動パーツフィーダを示す
側面図、第11図はバイモルフの振動態様を示す線図、
第12図はバイモルフの直流電圧駆動時の変位−荷重特
性図、第13図は交流電圧駆動時の第12図相当図、第
14図は搬送速度と剛性との関係を示す特性図、第15
図(A)及び(B)は夫々従来と本発明におけるバイモ
ルフを含む振動系の変形挙動を示す線図である。 図面中、20は基台、22はバイモルフ(加振体)、2
3は弾性板、24は圧電素子、26はトラフ(搬送体)
、30.35及び38は連結板(連結部材)、42は基
台、43は連結板(連結部材)、44は容器(搬送体)
、47は連結板(連結部材)である。 第1 図 第2g 第3図 第4図 1フ 第5図 lll9図 第10図 第6図 第7図 yA11図 荷1i(kg) 第12図 ?!5重(kg) −一一一 第1図 牌WD’t(bt−・1.) 111114図 第15図(A) jl!15図(B)
Claims (1)
- 1、弾性板に圧電素子を取付けてなる加振体により搬送
体を振動させるようにしたものにおいて、前記加振体の
弾性板と搬送体との間を弾性材製の連結部材により連結
し且つこの連結部材のうち前記弾性板に沿って延びる部
分の剛性を前記弾性板のそれよりも低く設定したことを
特徴とする圧電駆動形搬送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25664289A JPH02198911A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 圧電駆動形搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25664289A JPH02198911A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 圧電駆動形搬送装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60143110A Division JPH0613369B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 圧電駆動形搬送装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02198911A true JPH02198911A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=17295441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25664289A Pending JPH02198911A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 圧電駆動形搬送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02198911A (ja) |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25664289A patent/JPH02198911A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2662971A1 (en) | Piezoelectric power generator | |
US8513858B2 (en) | Vibrating device | |
KR900001750B1 (ko) | 압전구동형 반송장치 | |
JP2740891B2 (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPH02198911A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPH0255330B2 (ja) | ||
JPS624119A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPS62111817A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPS624118A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JP2903079B2 (ja) | 圧電駆動型搬送装置 | |
JPS62111815A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPH0544328Y2 (ja) | ||
JPH0321446B2 (ja) | ||
JPS62222917A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPH0321447B2 (ja) | ||
JPH072336A (ja) | 振動搬送装置 | |
JPS62116415A (ja) | パ−ツフイ−ダ | |
JP2789416B2 (ja) | 圧電駆動型搬送装置 | |
JPH11217109A (ja) | 圧電駆動型搬送装置 | |
JP2523065Y2 (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JPH06345237A (ja) | 圧電駆動型搬送装置 | |
JPH09175623A (ja) | 部品供給装置 | |
JPS62196217A (ja) | 圧電駆動形搬送装置 | |
JP3086942B2 (ja) | 圧電駆動型搬送装置 | |
JPH0251813B2 (ja) |