JPH03243179A - Ultrasonic carrying device - Google Patents

Ultrasonic carrying device

Info

Publication number
JPH03243179A
JPH03243179A JP2039389A JP3938990A JPH03243179A JP H03243179 A JPH03243179 A JP H03243179A JP 2039389 A JP2039389 A JP 2039389A JP 3938990 A JP3938990 A JP 3938990A JP H03243179 A JPH03243179 A JP H03243179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
rail
yoke member
ultrasonic transducer
yoke
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
Application number
JP2039389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Yamaguchi
昌樹 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2039389A priority Critical patent/JPH03243179A/en
Publication of JPH03243179A publication Critical patent/JPH03243179A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To eliminate the limit of a carrying route by a method wherein an ultrasonic oscillator is pushed by a pushing device against a rail member while a yoke member is guided to said rail member by a guiding device. CONSTITUTION:A yoke member 16 is provided with a pushing device for pushing an ultrasonic oscillator 20 against a rail member 12 or a holder 24, a male screw member 26, a spring pusher 28, and a leaf spring 30. Independently from the pushing device, a guiding device or a guide rail 14 and an engaging unit 18, guiding the yoke member 16 into the carrying direction while precluding separation between the yoke member 16 and the rail member 12, are provided. Accordingly, the pushing force of the ultrasonic oscillator 20 against the rail member 12, which is generated by said pushing device, is not changed. Further, the yoke member 16 can be guided into the carrying direction while preventing the inclination of the yoke member 16 in the moving direction and a direction orthogonal to the moving direction of the yoke member 16, deviation in a direction parallel to the moving direction and the like by said guiding device. According to this method, carrying can be effected nicely even in a curved or an inclined carrying route.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超音波搬送装置に関し、特に−直線状の平坦
な搬送経路だけでなく、曲線状や傾斜した搬送経路等に
沿って好適に搬送し得るようにする技術に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic conveyance device, and particularly to an ultrasonic conveyance device that is suitable for conveyance not only along a straight, flat conveyance path, but also along a curved or inclined conveyance path. It is about the technology that allows you to obtain.

従来の技術 超音波振動させられる超音波振動子と、その超音波振動
子を所定の押圧力でレール部材に押圧する押圧手段が設
けられたヨーク部材とを備え、その超音波振動子とレー
ル部材との間で駆動力が発生させられる形式の超音波モ
ータが知られている。
2. Description of the Related Art A system comprising an ultrasonic vibrator that is vibrated ultrasonically, and a yoke member provided with a pressing means for pressing the ultrasonic vibrator against a rail member with a predetermined pressing force, the ultrasonic vibrator and the rail member. An ultrasonic motor is known in which a driving force is generated between the motor and the motor.

たとえば、本出願人が先に出願した特願平1−4686
6号の明細書および図面に記載されたものがそれであり
、この超音波モータによれば、超音波振動子がその振動
の節部、すなわち振動の少ない部位においてヨーク部材
に固定されるので、超音波振動子の動作が安定し且つ高
効率の動力が得られる利点がある。
For example, patent application No. 1-4686 filed earlier by the present applicant.
This is what is described in the specification and drawings of No. 6. According to this ultrasonic motor, the ultrasonic vibrator is fixed to the yoke member at its vibration node, that is, at a region with less vibration, so that the ultrasonic motor This has the advantage that the operation of the sonic vibrator is stable and highly efficient power can be obtained.

ところで、このような超音波モータにおいては、移動機
構の横ずれや偏走等を防止するために何等かの案内機構
が必要となるが、その案内機構としてレール部材の側面
などを挟持する挟持機構を設けると、移動機構の構造が
複雑となり且つそれに伴って不要な振動が発生するとと
もに、重量が大きくなって応答性が低下するという欠点
があった。
By the way, in such an ultrasonic motor, some kind of guide mechanism is required to prevent the moving mechanism from shifting laterally or wandering. If provided, the structure of the moving mechanism would become complicated, which would generate unnecessary vibrations, increase the weight, and reduce responsiveness.

これに対し、本出願人は、超音波振動子およびこれが接
触するレールGこ、互いに係合する凹部および凸部を形
成することにより、そのレールに沿って移動機構を案内
する簡単な案内機構を備えた超音波モータを案出した。
In contrast, the present applicant has developed a simple guide mechanism that guides the moving mechanism along the ultrasonic transducer and the rail G that it contacts by forming recesses and protrusions that engage with each other. devised an ultrasonic motor with

本出願人が先に出願した特願平1−224879号の明
細書および図面に記載されたものがそれである。
This is what is described in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 1-224879 previously filed by the present applicant.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記特願平1−224879号に記載さ
れた超音波モータにおいては、移動機構を案内する案内
機構と超音波振動子をレールに押圧する押圧機構とが、
コイルバネを共通の部材として含んで構成されているた
め、コイルハネの付勢力による超音波振動子のレールに
対する押圧力を変化させないで、移動機構の一部を構成
するローラベアリングが設けられたガイドの移動方向の
傾き、移動方向に対して直角な方向の傾き、移動方向に
平行な方向のずれなどを防止しつつ、そのガイドをレー
ルの方向に合わせて案内することが困難であった。この
場合において、搬送経路であるレールが曲線状の部分を
有して構成される場合には、前記ガイドを曲線状のレー
ルに沿って案内する際においてそのガイドに設けられた
ローラベアリングの略軸方向におけるレールに対する摩
擦抵抗が大きいと、前記案内機構にはローラベアリング
およびガイド等を介して案内方向と略直角な方向であっ
て且つローラヘアリングの略軸方向の比較的大きな力が
作用するところを生じ、案内機構の円滑な案内作用が阻
害されるため、前記コイルハネの付勢力を小さくするこ
とが望まれるが、コイルバネの付勢力を小さくすると、
超音波モータの駆動力を充分に確保し難くなるとともに
その駆動力の低減により急な登り坂においては搬送が困
難となる場合がある。
Problems to be Solved by the Invention However, in the ultrasonic motor described in Japanese Patent Application No. 1-224879, the guide mechanism that guides the moving mechanism and the pressing mechanism that presses the ultrasonic transducer against the rail are
Since the structure includes a coil spring as a common member, the guide equipped with the roller bearing that forms part of the movement mechanism can be moved without changing the pressing force of the ultrasonic transducer against the rail due to the urging force of the coil spring. It has been difficult to guide the guide in accordance with the direction of the rail while preventing directional inclination, inclination in the direction perpendicular to the movement direction, deviation in the direction parallel to the movement direction, etc. In this case, if the rail that is the conveyance path has a curved part, when guiding the guide along the curved rail, the approximate axis of the roller bearing provided on the guide is When the frictional resistance against the rail in the direction is large, a relatively large force acts on the guide mechanism in a direction substantially perpendicular to the guide direction and substantially in the axial direction of the roller hair ring through the roller bearings, guides, etc. It is desirable to reduce the biasing force of the coil spring, but if the biasing force of the coil spring is reduced,
It becomes difficult to secure a sufficient driving force of the ultrasonic motor, and the reduction in the driving force may make transport difficult on steep uphill slopes.

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、直線状の平坦な搬送経路だけ
でなく曲線状や傾斜した搬送経路等に沿って好適に搬送
を行うことができる、搬送経路に制限のない超音波搬送
装置を提供することにある。
The present invention has been made against the background of the above circumstances,
The purpose is to provide an ultrasonic conveyance device that is capable of suitably conveying not only linear and flat conveyance paths, but also along curved and inclined conveyance paths, and which has no limitations on conveyance paths. There is a particular thing.

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、超音波振動させられる超音波振動子とその超音波振
動子と接触する位置固定のレール部材との間で発生する
駆動力に基づいて所定の方向に搬送を行う形式の超音波
搬送装置であって、(a)ヨーク部材と、(b)そのヨ
ーク部材に設けられ、前記超音波振動子を前記レール部
材に向かって押圧する押圧装置と、(C)前記超音波振
動子の振動振幅の小さい部分と前記ヨーク部材との間に
設けられ、それら超音波振動子およびヨーク部材間の前
記押圧の方向の相対移動は許容するが、前記搬送の方向
の相対移動は阻止する保合装置と、(d)前記レール部
材と前記ヨーク部材との間に設けられ、それらレール部
材およびヨーク部材の間の離隔を阻止しつつヨーク部材
を前記搬送の方向に案内する案内装置とを含むことにあ
る。
Means for Solving the Problems The gist of the present invention to achieve the above object is to provide a method for creating a system between an ultrasonic vibrator that is subjected to ultrasonic vibration and a fixed-position rail member that is in contact with the ultrasonic vibrator. An ultrasonic conveyance device of a type that conveys conveyance in a predetermined direction based on a generated driving force, comprising: (a) a yoke member, and (b) a yoke member provided with the ultrasonic transducer and a rail member. (C) a pressing device provided between a portion of the ultrasonic vibrator with a small vibration amplitude and the yoke member, and a relative position of the pressing direction between the ultrasonic vibrator and the yoke member; (d) a retaining device that allows movement but prevents relative movement in the direction of conveyance; (d) provided between the rail member and the yoke member to prevent separation between the rail member and the yoke member; and a guide device for guiding the yoke member in the transport direction.

作用および発明の効果 このようにすれば、超音波振動子をレール部材に押圧す
るための押圧装置はヨーク部材に設けられており、この
押圧装置とは独立して、ヨーク部材をレール部材との間
の離隔を阻止しつつ前記搬送の方向に案内する案内装置
が、レール部材とヨーク部材との間に設けられているの
で、押圧装置による超音波振動子のレール部材に対する
押圧力を変化させないで、案内装置によって、ヨーク部
材の移動方向の傾き、移動方向に対して直角な方向の傾
き、移動方向に平行な方向のずれなどを防止しつつ、ヨ
ーク部材を搬送方向に合わせて案内することができる。
Operation and Effects of the Invention With this structure, the pressing device for pressing the ultrasonic transducer against the rail member is provided on the yoke member, and independent of this pressing device, the yoke member is pressed against the rail member. Since a guide device is provided between the rail member and the yoke member to guide the ultrasonic transducer in the direction of conveyance while preventing separation between the two, the pressing force of the ultrasonic transducer against the rail member by the pressing device does not change. The guide device can guide the yoke member in accordance with the transport direction while preventing the yoke member from tilting in the moving direction, tilting in a direction perpendicular to the moving direction, and shifting in a direction parallel to the moving direction. can.

この場合において、搬送経路が曲線状であっても、押圧
装置による超音波振動子のレール部材に対する押圧力と
は関係なく案内装置によりヨーク部材を好適に案内する
ことができるため、超音波振動子の押圧力ひいては駆動
力を充分に確保し得るとともに、その駆動力が充分に得
られることによって搬送経路が急な登り坂であっても好
適に搬送を行うことができる。なお、上記案内装置はレ
ール部材およびヨーク部材間の離隔を阻止する状態で設
けられているので、垂直な搬送経路においても搬送が可
能となる。したがって、搬送経路に制限のない超音波搬
送装置が提供されるのである。
In this case, even if the conveyance path is curved, the yoke member can be suitably guided by the guide device regardless of the pressing force of the ultrasonic transducer against the rail member by the pressing device, so that the ultrasonic transducer A sufficient pressing force and thus a driving force can be ensured, and by obtaining a sufficient driving force, it is possible to suitably carry out transportation even if the conveying route is a steep uphill slope. Note that since the guide device is provided to prevent separation between the rail member and the yoke member, transportation is possible even on a vertical transportation path. Therefore, an ultrasonic conveyance device with no restrictions on the conveyance path is provided.

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図乃至第3図は本発明が適用された超音波搬送装置
の一例を示す図であり、駆動源としての定在波型超音波
モータを含んで構成されている。
1 to 3 are diagrams showing an example of an ultrasonic conveying device to which the present invention is applied, which includes a standing wave type ultrasonic motor as a driving source.

それらの図において、10は所定長さに亘って設けられ
た基台であって、基台10の上面には、その幅方向中央
部において基台IOの長平方向に延びる板状のレール1
2が固設されているとともに、レール12の両側におい
て断面形状が略接H字型を成す一対の案内レール14.
14がそれぞれ固設されており、これら案内レール14
.14により枠状部材16が基台10の長手方向に案内
されるようになっている。枠状部材16の基台10側の
面の各角部に位置する部分には嵌合部18がそれぞれ固
設されており、これら嵌合部18が案内レール14.1
4と長手方向の摺動可能かつ基台10と接近離隔する方
向の移動不能に嵌合させられている。本実施例において
は、上記基台10およびレール12がレール部材を、上
記枠状部材16がヨーク部材を、上記案内レール14.
14および各嵌合部18が案内装置をそれぞれ構成する
In those figures, reference numeral 10 denotes a base provided over a predetermined length, and on the upper surface of the base 10, a plate-shaped rail 1 extending in the longitudinal direction of the base IO is provided at the center in the width direction.
2 are fixedly installed, and a pair of guide rails 14. whose cross-sectional shape forms a substantially tangent H-shape on both sides of the rail 12.
14 are fixedly installed, and these guide rails 14
.. 14 allows the frame member 16 to be guided in the longitudinal direction of the base 10. Fitting portions 18 are fixedly provided at each corner of the surface of the frame member 16 on the base 10 side, and these fitting portions 18 are connected to the guide rail 14.1.
4 in the longitudinal direction and is fitted to the base 10 so as to be immovable in the direction toward and away from the base 10. In this embodiment, the base 10 and the rail 12 serve as a rail member, the frame member 16 serves as a yoke member, and the guide rail 14.
14 and each fitting portion 18 constitute a guide device.

上記枠状部材16の内側には四角柱形状の超音波振動子
20が配設されており、この超音波振動子20は長手方
向両端部の基台10側に位置する面に突設された一対の
駆動部22.22においてレール12上に載置されてい
る。超音波振動子20の形状は、所定の周波数において
厚さ方向(レール12と接近離隔する方向)に両端自由
端2次モードで曲げ振動し、且つ大略同一の周波数にお
いて長さ方向に両端自由端1次モードで縦振動するよう
に予め決定されている。一般に、弾性体中を伝播する縦
振動の共振周波数はその弾性体の長さに依存し且つ弾性
体の厚さ方向の曲げ振動の共振周波数はその弾性体の長
さおよび厚さに依存することから、超音波振動子20の
形状を上記のように決定することは容易に為し得ること
であるとともに、本発明の理解に必ずしも必要ではない
ため、超音波振動子20の形状設計についての詳細な説
明は省略する。
A rectangular prism-shaped ultrasonic transducer 20 is disposed inside the frame-like member 16, and this ultrasonic transducer 20 is provided protruding from the surface located on the base 10 side at both ends in the longitudinal direction. It rests on the rail 12 in a pair of drives 22.22. The shape of the ultrasonic vibrator 20 is such that it bends and vibrates in the thickness direction (direction of approaching and separating from the rail 12) at both free ends in a secondary mode at a predetermined frequency, and at approximately the same frequency, both free ends vibrate in the length direction. It is predetermined to vibrate longitudinally in the first mode. In general, the resonance frequency of longitudinal vibration propagating in an elastic body depends on the length of the elastic body, and the resonance frequency of bending vibration in the thickness direction of the elastic body depends on the length and thickness of the elastic body. Therefore, it is easy to determine the shape of the ultrasonic transducer 20 as described above, and the details of the shape design of the ultrasonic transducer 20 are not necessarily necessary for understanding the present invention. Further explanation will be omitted.

上記枠状部材16の基台10側と反対側の面には、超音
波振動子20を長手方向において跨ぐようにホルダ24
が固設されている。ホルダ24の長手方向中央部に形成
された雌ねじ穴には雄ねじ部材26が螺合されており、
この雄ねじ部材26のホルダ24から超音波振動子20
側へ突き出す部分にばばね押さえ28が螺合されている
。ばね押さえ28と超音波振動子20との間には板ばね
30が所定の予圧状態で介挿されている。これにより、
板ばね30の付勢力に従って超音波振動子20の駆動部
22.22がレール12に押圧されるとともに、ばね押
さえ28を回転操作して板ばね30の付勢力を適宜調節
することにより、超音波振動子20のレール12に対す
る押圧力を好適な駆動力が得られる所望の押圧力に調節
することができるようになっている。したがって、本実
施例においては、上記ホルダ24.mねし部材26゜ば
ね押さえ28.および板ばね30が押圧装置を構成して
いる。
On the surface of the frame member 16 opposite to the base 10 side, a holder 24 is provided so as to straddle the ultrasonic transducer 20 in the longitudinal direction.
is permanently installed. A male threaded member 26 is screwed into a female threaded hole formed in the longitudinal center of the holder 24.
From the holder 24 of this male threaded member 26 to the ultrasonic vibrator 20
A spring retainer 28 is screwed onto the sideward projecting portion. A leaf spring 30 is inserted between the spring holder 28 and the ultrasonic vibrator 20 with a predetermined preload. This results in
The drive unit 22.22 of the ultrasonic transducer 20 is pressed against the rail 12 according to the urging force of the leaf spring 30, and the urging force of the leaf spring 30 is adjusted appropriately by rotating the spring presser 28, thereby generating ultrasonic waves. The pressing force of the vibrator 20 against the rail 12 can be adjusted to a desired pressing force that provides a suitable driving force. Therefore, in this embodiment, the holder 24. m spring member 26° spring retainer 28. and the leaf spring 30 constitute a pressing device.

超音波振動子20の基台lOの幅方向と対向する両側面
の各中央部には、棒状部材32.32が互いに反対方向
へ突き出すように螺合により固定されているとともに、
枠状部材16の内面であって棒状部材32.32とそれ
ぞれ対応する位置には、基台10と接近離隔する方向に
延び且つ両端が開口する係合溝34,34が形成されて
おり、これら係合溝34,34内に棒状部材32.32
がそれぞれ嵌め入れられている。これにより、超音波振
動子20および枠状部材16間の板ばね30の押圧方向
における相対移動は許容されているが、超音波振動子2
0および枠状部材16間の基台10の長手方向における
相対移動は棒状部材32.32と係合溝34,34との
保合に基づいて阻止されている。したがって、本実施例
においては、上記棒状部材32.32および係合溝34
゜34が係合装置を構成している。なお、棒状部材32
.32の超音波振動子20への固定位置は、前記縦振動
1次モードによる定在波の節部と前記曲げ振動2次モー
ドによる定在波の節部との重なる部分、すなわち振動振
幅が非常に小さい部分に予め決定されている。
Rod-shaped members 32 and 32 are screwed and fixed to the center portions of both sides facing the width direction of the base lO of the ultrasonic transducer 20 so as to protrude in mutually opposite directions.
Engagement grooves 34, 34 are formed on the inner surface of the frame-like member 16 at positions corresponding to the rod-like members 32 and 32, respectively, and extend in the direction of approaching and separating from the base 10 and are open at both ends. Rod-shaped members 32, 32 are installed in the engagement grooves 34, 34.
are inserted into each. As a result, relative movement in the pressing direction of the leaf spring 30 between the ultrasonic transducer 20 and the frame member 16 is allowed, but the ultrasonic transducer 20
0 and the frame member 16 in the longitudinal direction of the base 10 is prevented due to the engagement of the rod members 32, 32 and the engagement grooves 34, 34. Therefore, in this embodiment, the rod-shaped member 32, 32 and the engagement groove 34 are
34 constitutes an engagement device. Note that the rod-shaped member 32
.. 32 is fixed to the ultrasonic transducer 20 at a location where the node of the standing wave due to the first-order longitudinal vibration mode overlaps the node of the standing wave due to the second-order bending vibration mode, that is, where the vibration amplitude is extremely large. is predetermined into small pieces.

超音波振動子20のレール12と対向する面には、電極
36が一体的に設けられた第1圧電体38が固着されて
いるとともに、超音波振動子20の棒状部材32.32
が突設されている両側面には、電極40.40が一体的
に設けられた第2圧電体42.42がそれぞれ固着され
ている。第1圧電体38の電極36は増幅度が可変なア
ンプ44およびフェーズシフタ46を介して交流電′1
148に接続されるようになっているとともに、第2圧
電体42.42の電極40.40は増幅度が可変なアン
プ50および前記フェーズシフタ46を介して前記交流
電a48に接続されるようになっている。なお、超音波
振動子20はアース電極を兼ねており、たとえば、図示
しないアース線を介して基台10に接地されている。
A first piezoelectric body 38 on which an electrode 36 is integrally provided is fixed to the surface of the ultrasonic transducer 20 facing the rail 12, and a rod-shaped member 32, 32 of the ultrasonic transducer 20
Second piezoelectric bodies 42, 42, each having an electrode 40, 40 integrally provided thereon, are fixed to both side surfaces on which the electrodes 40, 40 are protruded. The electrode 36 of the first piezoelectric body 38 is connected to the alternating current '1' via an amplifier 44 whose amplification degree is variable and a phase shifter 46.
148, and the electrodes 40.40 of the second piezoelectric body 42.42 are connected to the alternating current voltage a48 via the amplifier 50 with variable amplification and the phase shifter 46. ing. Note that the ultrasonic vibrator 20 also serves as a ground electrode, and is grounded to the base 10 via, for example, a ground wire (not shown).

次に、以上のように構成された超音波搬送装置の作動を
説明する。
Next, the operation of the ultrasonic transport device configured as above will be explained.

まず、交流電源48から、所定周波数の交流電圧を第1
圧電体38に印加し且つそれと同一周波数の交流電圧を
第2圧電体42.42に印加すると、超音波振動子20
は曲げ振動2次モードで共振して定在波が励振され且つ
縦振動1次モードで振動して定在波が励振される。次に
、たとえば第5図に示すように、第1圧電体38に印加
する電圧と第2圧電体42.42に印加する電圧の位相
をフェーズシフタ46により調節するとともに両電圧の
振幅をアンプ44.50により調節すると、超音波振動
子20には縦振動1次モードと曲げ振動2次モードとが
合成されて成る所定形状の略楕円運動振動が発生させら
れて、超音波振動子20の駆動部22.22とレール1
2との間に駆動力が生ずる。すなわち、超音波振動子2
0はたとえば第6図(a)乃至(d)に示すようにして
繰り返し変形させられることとなり、第6図(a)では
超音波振動子20の縦振動の伸張時に図中左側に位置す
る一方の駆動部22がレール12に摩擦接触させられて
図中Aにて示す方向の駆動力を生ずるとともに、第6図
(C)では超音波振動子20の縦振動の収縮時に図中右
側に位置する他方の駆動部22がレール12に摩擦接触
させられて図中Aにて示す方向の駆動力を生ずるように
なっている。そして、このようにして生じた駆動力によ
り超音波振動子20が第6図(a)および(C)におい
て前記A方向と反対の方向へ移動させられるとともに、
それに伴って、枠状部材16が案内レール14.14に
より案内されつつ超音波振動子20と同一方向へ移動さ
せられることとなり、これにより、搬送が行われるよう
になっている。なお、超音波振動子20の駆動速度は前
記交流電圧の振幅および位相を変えることにより適宜調
節することができるとともに、超音波振動子20の駆動
方向は交流電圧の位相を変えることにより変更すること
ができる。
First, an AC voltage of a predetermined frequency is applied from the AC power supply 48 to the first
When an AC voltage of the same frequency as the piezoelectric body 38 is applied to the second piezoelectric body 42, 42, the ultrasonic vibrator 20
resonates in the secondary mode of bending vibration to excite a standing wave, and vibrates in the primary mode of longitudinal vibration to excite a standing wave. Next, for example, as shown in FIG. .50, the ultrasonic transducer 20 generates substantially elliptical motion vibration of a predetermined shape, which is a combination of the first-order longitudinal vibration mode and the second-order bending vibration mode, and drives the ultrasonic transducer 20. Part 22.22 and rail 1
A driving force is generated between the two. That is, the ultrasonic transducer 2
For example, 0 is repeatedly deformed as shown in FIGS. 6(a) to 6(d), and in FIG. 6(a), when the longitudinal vibration of the ultrasonic transducer 20 is extended, the The drive unit 22 is brought into frictional contact with the rail 12 to generate a driving force in the direction indicated by A in the figure, and in FIG. 6(C), when the longitudinal vibration of the ultrasonic vibrator 20 contracts, The other driving portion 22 is brought into frictional contact with the rail 12 to generate a driving force in the direction indicated by A in the figure. The driving force thus generated causes the ultrasonic transducer 20 to move in the direction opposite to the direction A in FIGS. 6(a) and 6(C), and
Accordingly, the frame member 16 is moved in the same direction as the ultrasonic transducer 20 while being guided by the guide rails 14.14, and thus conveyance is performed. Note that the driving speed of the ultrasonic vibrator 20 can be adjusted as appropriate by changing the amplitude and phase of the AC voltage, and the driving direction of the ultrasonic vibrator 20 can be changed by changing the phase of the AC voltage. Can be done.

以上のように構成された超音波搬送装置においては、超
音波振動子20を基台10に固設されたレール12に押
圧するための押圧装置としてのホルダ24.雄ねし部材
26.ばね押さえ28.および板ばね30は枠状部材1
6に設けられており、その押圧装置とは独立して、枠状
部材16を基台10との間の離隔を阻止しつつ所定の搬
送方向に案内する案内装置としての案内レール14.1
4および各嵌合部I8が基台10と枠状部材16との間
に設けられているので、前記押圧装置による超音波振動
子20のレール12に対する押圧力を変化させないで、
前記案内装置によって、枠状部材16の移動方向の傾き
、移動方向に対して直角な方向の傾き(第1図における
B方向やC方向のローリング)、移動方向に平行な方向
のずれなどを防止しつつ、枠状部材16を前記搬送方向
に合わせて案内することができる。この場合において、
搬送経路が曲線状であっても、前記押圧装置の板ばね3
0の付勢力による超音波振動子20のレール12に対す
る押圧力とは関係なく前記案内装置により枠状部材16
を好適に案内することができるため、超音波振動子20
のレール12に対する押圧力ひいては超音波振動子20
の前記駆動力を充分に確保することが可能となるととも
に、その駆動力が充分に確保されることにより搬送経路
が急な登り坂であっても好適に搬送を行うことができる
。なお、前記案内装置は基台10および枠状部材16の
間の離隔を阻止する状態で設けられているので、超音波
振動子20のレール12に対する押圧力を充分に確保す
ることができて超音波振動子20とレールエ2との間の
摩擦力が好適に得られることと相俟って、垂直な搬送経
路においても搬送を行うことが可能となる。したがって
、搬送経路に制限のない超音波搬送装置が提供されるの
である。
In the ultrasonic transport device configured as described above, the holder 24 serves as a pressing device for pressing the ultrasonic transducer 20 against the rail 12 fixed to the base 10. Male member 26. Spring retainer 28. and the leaf spring 30 is the frame member 1
6, and independent of the pressing device, a guide rail 14.1 serves as a guide device that guides the frame member 16 in a predetermined conveyance direction while preventing separation from the base 10.
4 and each fitting part I8 are provided between the base 10 and the frame-shaped member 16, so that the pressing force of the ultrasonic vibrator 20 against the rail 12 by the pressing device is not changed;
The guide device prevents the frame member 16 from tilting in the moving direction, tilting in a direction perpendicular to the moving direction (rolling in the B direction or C direction in FIG. 1), and preventing displacement in the direction parallel to the moving direction. At the same time, the frame member 16 can be guided in accordance with the transport direction. In this case,
Even if the conveyance path is curved, the leaf spring 3 of the pressing device
Regardless of the pressing force of the ultrasonic transducer 20 against the rail 12 due to the urging force of 0, the frame member 16 is
The ultrasonic transducer 20 can be guided suitably.
The pressing force on the rail 12 and the ultrasonic vibrator 20
It becomes possible to sufficiently secure the above-mentioned driving force, and by ensuring that the driving force is sufficiently secured, it is possible to suitably carry out the conveyance even if the conveyance route is a steep uphill slope. In addition, since the guide device is provided in such a manner as to prevent separation between the base 10 and the frame-shaped member 16, it is possible to secure a sufficient pressing force of the ultrasonic transducer 20 against the rail 12. Coupled with the fact that a frictional force between the sonic vibrator 20 and the rail 2 is suitably obtained, it becomes possible to carry out the conveyance even on a vertical conveyance path. Therefore, an ultrasonic conveyance device with no restrictions on the conveyance path is provided.

また、本実施例によれば、超音波振動子20に突設され
た棒状部材32.32は枠状部材16の係合溝34内に
板ばね30の押圧方向の相対移動可能に嵌め入れられて
おり、枠状部材16に固定されていないので、超音波振
動子20に進行波を励振させた場合においても、棒状部
材32.32を超音波振動子20の比較的振動振幅の小
さい部分に固定すれば超音波振動子20の動作を比較的
安定させることが可能となり、これにより、本発明の超
音波搬送装置の駆動源として進行波型超音波モータを用
いることもできる利点がある。
Further, according to this embodiment, the rod-like members 32 and 32 protruding from the ultrasonic transducer 20 are fitted into the engagement grooves 34 of the frame-like member 16 so as to be movable relative to each other in the pressing direction of the leaf spring 30. Since the rod-shaped members 32 and 32 are not fixed to the frame member 16, even when the ultrasonic transducer 20 is excited with a traveling wave, the rod-shaped members 32 and 32 are not fixed to the portion of the ultrasonic transducer 20 where the vibration amplitude is relatively small. If fixed, the operation of the ultrasonic transducer 20 can be made relatively stable, which has the advantage that a traveling wave type ultrasonic motor can be used as a drive source of the ultrasonic conveying device of the present invention.

なお、前述の実施例では、超音波振動子20は縦振動1
次モードと曲げ振動2次モードとが台底されて威る略楕
円運動振動により駆動力を生ずるものについて説明した
が、必ずしもその必要はなく、たとえば、縦振動2曲げ
振動、剪断振動、ねじり振動などの種々の振動を適宜合
成することにより駆動力を生ずるものでもよいし、これ
らの場合において3次以上の高次モードの振動を用いる
ことも可能である。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the ultrasonic transducer 20 has longitudinal vibration 1
Although we have explained that the driving force is generated by approximately elliptical motion vibration in which the next mode and the second bending vibration mode are at the base, it is not necessary to do so. The driving force may be generated by suitably combining various vibrations such as the above, and in these cases, it is also possible to use vibrations in higher-order modes of third or higher order.

また、前述の実施例では、超音波振動子20に突設され
た棒状部材32.32と枠状部材16に設けられた保合
溝34.34とによって係を装置が構成されているが、
必ずしもその必要はなく、たとえば、それとは逆に、枠
状部材16の相対向する内側面に突設した一対の棒状部
材と超音波振動子20の両側面に設けた係合溝とによっ
て保合装置を構成してもよいし、係合溝と係合するもの
は棒状のものでなくても差し支えない。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the device is constituted by the rod-shaped member 32.32 protruding from the ultrasonic transducer 20 and the retaining groove 34.34 provided in the frame-shaped member 16.
This is not necessarily necessary; for example, on the contrary, the engagement can be achieved by a pair of rod-like members protruding from opposing inner surfaces of the frame-like member 16 and engagement grooves provided on both sides of the ultrasonic transducer 20. The device may be configured, and the object that engages with the engagement groove does not have to be rod-shaped.

また、前述の実施例では、押圧装置は板ばね30を有し
て構成されているが、板ばね以外の他のばね、たとえば
コイルバネやヘリカルハネなどを有して構成されてもよ
い。
Further, in the above-described embodiment, the pressing device is configured with the leaf spring 30, but it may be configured with other springs other than the leaf spring, such as a coil spring or a helical spring.

また、前述の実施例では、案内レール14.14は断面
がU字形状を成しているが、枠状部材工6に設けられる
嵌合部との嵌合に基づいて枠状部材16の基台lOから
の離隔を阻止し得る形状であれば、U字形状以外の他の
形状、たとえば、U字形状、L字形状3丁字形状2台形
形状等の断面を有するものであってもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the guide rail 14.14 has a U-shaped cross section, but the guide rail 14.14 has a U-shaped cross section. It may have a cross section other than the U-shape, for example, a U-shape, an L-shape, a three-C shape, a two-trapezoid shape, etc., as long as it can prevent separation from the table IO.

また、前述の実施例では、基台10上に固着された案内
レール14.14にて案内装置の一部が構成されている
が、基台lOの上面に形成した逆T字形状等の断面を有
する案内溝にて案内装置の一部を構成してもよい。この
場合には、枠状部材16には前記案内溝に対応する形状
の嵌合部が設けられることとなる。
Further, in the above-mentioned embodiment, a part of the guide device is constituted by the guide rail 14.14 fixed on the base 10, but a cross section such as an inverted T-shape formed on the upper surface of the base 10 A part of the guide device may be constituted by a guide groove having the following. In this case, the frame member 16 is provided with a fitting portion having a shape corresponding to the guide groove.

また、前述の実施例では、ヨーク部材は枠状部材16に
て構成されているが、必ずしもその必要はなく、たとえ
ば、容器状の部材にて構成することもできる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the yoke member is constituted by the frame-like member 16, but this is not necessarily necessary, and for example, it may be constituted by a container-like member.

また、前述の実施例では、超音波振動子の励振体として
矩形平板状の圧電素子が用いられているが、必ずしもそ
の必要はなく、電気エネルギを機械エネルギに変換し得
る他の素子、たとえば電歪素子や磁歪素子等を用いても
よいし、矩形平板状以外の種々の形状のものを用いるこ
とも可能である。
Furthermore, in the above embodiment, a rectangular flat piezoelectric element is used as the excitation body of the ultrasonic transducer, but this is not necessary, and other elements capable of converting electrical energy into mechanical energy, such as electrical A strain element, a magnetostrictive element, etc. may be used, and it is also possible to use various shapes other than a rectangular flat plate shape.

また、前述の実施例では、超音波搬送装置は定在波型超
音波モータを有して構成されているが、必ずしもそれに
限定されるものではなく、たとえば、上記した進行波型
超音波モータの他に、積層型圧電モータ、バイモルフ型
圧電モータなどを有して本発明の超音波搬送装置を構成
することも可能である。
Further, in the above-mentioned embodiments, the ultrasonic conveying device is configured with a standing wave type ultrasonic motor, but it is not necessarily limited to this. In addition, it is also possible to configure the ultrasonic conveying device of the present invention using a laminated piezoelectric motor, a bimorph piezoelectric motor, or the like.

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲にいて種々
変更が加えられ得るものである。
In addition, various changes may be made to the present invention without departing from the spirit thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は第2図のI−I視断面図である。第2図は本発
明の超音波搬送装置の要部を示す正面図であって、一部
を切り欠いて示す図である。第3図は第2図の超音波搬
送装置の平面図であって、一部を切り欠いて示す図であ
る。第4図は第2図の超音波搬送装置の超音波振動子を
励振させるための回路を示すブロック線図である。第5
図は第2図の超音波振動子の各圧電体に印加される電圧
波形の一例を示す図である。第6図(a)〜(d)は第
2図の超音波搬送装置の作動を説明するための図である
。 16 : 20 : (24: さえ。 (32: 枠状部材(ヨーク部材) 超音波振動子 ホルダ、26:雄ねし部材、28:ばね押30:板ばね
) (押圧装置)
FIG. 1 is a sectional view taken along line II in FIG. 2. FIG. 2 is a front view showing the main parts of the ultrasonic conveying device of the present invention, with a portion cut away. FIG. 3 is a plan view of the ultrasonic conveyance device shown in FIG. 2, with a portion thereof cut away. FIG. 4 is a block diagram showing a circuit for exciting the ultrasonic transducer of the ultrasonic transport device of FIG. 2. Fifth
The figure is a diagram showing an example of a voltage waveform applied to each piezoelectric body of the ultrasonic transducer of FIG. 2. FIGS. 6(a) to 6(d) are diagrams for explaining the operation of the ultrasonic conveying device shown in FIG. 2. 16: 20: (24: Sae. (32: Frame-shaped member (yoke member) Ultrasonic transducer holder, 26: Male member, 28: Spring press 30: Leaf spring) (Press device)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 超音波振動させられる超音波振動子と該超音波振動子と
接触する位置固定のレール部材との間で発生する駆動力
に基づいて所定の方向に搬送を行う形式の超音波搬送装
置であって、 ヨーク部材と、 該ヨーク部材に設けられ、前記超音波振動子を前記レー
ル部材に向かって押圧する押圧装置と、前記超音波振動
子の振動振幅の小さい部分と前記ヨーク部材との間に設
けられ、該超音波振動子およびヨーク部材間の前記押圧
の方向の相対移動は許容するが、前記搬送の方向の相対
移動は阻止する係合装置と、 前記レール部材と前記ヨーク部材との間に設けられ、該
レール部材およびヨーク部材の間の離隔を阻止しつつ該
ヨーク部材を前記搬送の方向に案内する案内装置と を含むことを特徴とする超音波搬送装置。
[Claims] An ultrasonic transducer of the type that transports in a predetermined direction based on a driving force generated between an ultrasonic transducer that is vibrated ultrasonically and a fixed-position rail member that contacts the ultrasonic transducer. A sound wave conveying device, comprising: a yoke member; a pressing device provided on the yoke member to press the ultrasonic vibrator toward the rail member; a portion of the ultrasonic vibrator with a small vibration amplitude and the yoke; an engagement device provided between the ultrasonic transducer and the yoke member, which allows relative movement between the ultrasonic transducer and the yoke member in the pressing direction but prevents relative movement in the transport direction; An ultrasonic conveyance device comprising: a guide device provided between the yoke member and the guide device that guides the yoke member in the conveyance direction while preventing separation between the rail member and the yoke member.
JP2039389A 1990-02-20 1990-02-20 Ultrasonic carrying device Pending JPH03243179A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2039389A JPH03243179A (en) 1990-02-20 1990-02-20 Ultrasonic carrying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2039389A JPH03243179A (en) 1990-02-20 1990-02-20 Ultrasonic carrying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03243179A true JPH03243179A (en) 1991-10-30

Family

ID=12551651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2039389A Pending JPH03243179A (en) 1990-02-20 1990-02-20 Ultrasonic carrying device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03243179A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006211839A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Olympus Corp Ultrasonic driver
JP2007097317A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Olympus Corp Ultrasonic drive device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006211839A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Olympus Corp Ultrasonic driver
JP4633487B2 (en) * 2005-01-28 2011-02-16 オリンパス株式会社 Ultrasonic drive
JP2007097317A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Olympus Corp Ultrasonic drive device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5101132A (en) Linear ultrasonic motor
EP0475752B1 (en) Vibration-driven motor
EP0436336B1 (en) Vibration wave driven apparatus
JPH03243179A (en) Ultrasonic carrying device
JP3173902B2 (en) Ultrasonic linear motor and method of manufacturing the same
JP2008048557A (en) Piezoelectric actuator
JPH01264582A (en) Ultrasonic linear motor
JPH044772A (en) Ultrasonic motor
JPH066989A (en) Ultrasonic linear motor
JPH09117166A (en) Ultrasonic motor
JPH1080163A (en) Ultrasonic linear motor
JP3306211B2 (en) Ultrasonic actuator
JPH04281A (en) Micro-slide device
JPH02188168A (en) Ultrasonic linear motor
JPH03256579A (en) Ultrasonic wave motor
JPH07123751A (en) Linear ultrasonic motor
JP2874174B2 (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic motor
JPH03195377A (en) Ultrasonic motor
JPH02228266A (en) Ultrasonic vibrator and ultrasonic motor
JPH03261385A (en) Ultrasonic motor
JPH01177880A (en) Ultrasonic linear motor
JPH0393479A (en) Ultrasonic motor
JPS6166574A (en) Piezoelectric linear motor
JPH0515693U (en) Ultrasonic motor
JPH01270775A (en) Linear ultrasonic motor