JPH0439207A - 振動フィーダ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、振動ボウルフィーダ等の部品整列供給機と
、部品の供給先である自動組立機等との間を中継して、
直線状に、かつ、はぼ水平に部品を移送する振動フィー
ダに関する。

〔従来の技術］ ボルトやナツトその他の小部品（以下、ワークという）
を自動供給するため、トラフないしはシュートを長手方
向に振動させてシュート上のワークを直線状に移送する
振動フィーダは知られている。例えば、第１５図に示さ
れるように、上部振動体（１）と下部振動体（２）を、
所定角度傾けた前後一対の板バネ（３）によって連結さ
せる。下部振動体（２）上の電磁石（４）に対して適当
なすきまをあけて対向する鉄芯（５）を上部振動体（１
）に取り付ける。上部振動体（１）には樋状のシュート
（６）を設けである。交流電流で電磁石（４）を断続的
に励磁させることにより鉄芯（５）に断続的な吸引力を
作用させると、板バネ（３）の反発弾力により上部振動
体（１）と下部振動体（２）に互いに反対方向の振動が
発生し、その結果、シュート（６）上のワークをシュー
ト（６）の長手方向に直線状に移動させる。

従来の振動フィーダは全体を支持するために防振ゴム（
第１４図）または板バネ（第１３図）を使用したいわゆ
る半浮動支持を採用したものが一般的である。

一方、上述の一般的な振動フィーダに対して、特公昭４
９−３８３５７号公報、同５４−２４１９８号公報、特
開平２−４３１１８号公報等に記載されているように、
振動するシュートに対して反作用ウェイトを設け、お互
いの振動を相殺させるようにしたタイプもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

軟らかい防振ゴムで支持した振動フィーダは、振動工学
的には二振動系の振動体として振動フィーダ全体が自由
に振動しているので、シュートと振動本体の重心バラン
スを正確に設定しなければ本来の性能を発揮できない、
但し、架台その他の取付は条件には影響されにくい。

板バネで支持した振動フィーダは、前記の半浮動支持の
振動フィーダに対して、下部振動体の動きを振動方向に
のみ許し振動方向と直角の方向は拘束しているので、下
部振動体を固定したー振動系に近いフィーダと考えるこ
とができる。したがって、架台への振動の漏れも大きく
取付は条件にもかなり影響される。

反作用ウェイトを設けて振動を相殺ないしは平衡させる
ようにしたタイプの振動フィーダによれば、支持部は架
台に完全に固定されるためシュートの定位は申し分ない
、しかしながら、シュート部は普通、大きさ、重量とも
様々なものが取り付けられるものであることから、本来
の平衡動作から外れてしまい、固定取り付は部分の異常
振動の発生、シュート上ワークの移送速度のバラツキ、
停止・逆進等の不具合が発生することがあった。

また、シュート材質とワーク材質、形状及び移送速度に
より必要な投射角度は異なるものであるが、その都度、
最適な投射角度を設定するには、従来の振動フィーダは
いずれもその構造が複雑なため本体内の板バネの工夫だ
けでは困難である。

そこで、この発明の目的は、上に述べた従来の振動フィ
ーダをさらに改良して、調整が容易で、広い範囲で適用
できるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、シュートと架台との間に位置してシュート
に振動を与える加振ユニットを、シュートと架台に対し
て角度を調節可能に連結することにより課題を解決した
。

［作用〕 加振ユニット全体の傾斜角度を変えることによって、シ
ュートに対する板バネの角度を変えることができるため
、板バネ自体の取り付は角度を変えることなく、ワーク
の投射角度を簡単に調節することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１〜１２図に従ってこの発明の詳細
な説明する。

第１図に示されるように、振動フィーダの駆動部たる加
振ユニット（１０）は、架台（７）とシュート（６）と
の間に取り付けられる。そして、この加振ユニット（１
０）は、第２〜８図、とりわけ第８図に示されるように
、ベース（２０）　、マグネット（５０ａ）を担持する
反作用ウェイ）　（３０）、可動鉄芯（５０ｂ　）を担
持する外側振動体（４０）、外側振動体（４０）に取り
付けられる釣り合い用重錘（７０）および板バネ（６０
ａ、６０ｂ）を主要な構成要素としている。

ベース（２０）は、長大（２２）を有し、この長大（２
２）と後述するベース取付台（８０）の長大（８３）と
を取付ボルト（８５）が共通に貫通してベース（２０）
とベース取付台（８０）とを締結する。したがって、ベ
ース取付台（８０）に対するベース（２０）の、したが
ってまた、架台（７）に対する加振ユニット（１０）の
取付角度は自在に調節をすることができる。

反作用ウェイ）　（３０）は、中央部の結合部分（３１
）のみで部分的に結合した一対のブロック（３２）から
なり、これらのブロック（３２）間には、上記の結合部
分（３１）を除いて反作用ウェイトのセンターラインに
沿って前後方向に延びるすきま、ないしは切欠き（３４
）が存在する。反作用ウェイト（３０）の下部にはマグ
ネット（５０ａ）を収容するための凹所（３６）が形成
されており、そこにマグネット（５０ａ）が締結されて
いる。反作用ウェイ）　（３０）の前後端面にはねし穴
（３８）が形成されていて、板バネ（６０ａ）の上端が
締着される。板バネ（６０ａ）の位置決め等のためにシ
ョルダー（３７）が形成されている。板バネ（６０ａ）
の下端はベース（２０）に締着される。したがって、反
作用ウェイト（３０）は、両端にて、板バネ（６０ａ）
を介してベース（２０）と結合する。

外側振動体（４０）は、垂下する脚部（４２）を持った
二股状をしており、これらの脚部（４２）は反作用ウェ
イト（３０）の切欠き（３４）に上方から挿入され、下
部が反作用ウェイ）　（３０）の下端を越えて延在する
。脚部（４２）間に凹所（４４）が存在することによっ
て反作用ウェイト（３０）の結合部分（３１）との干渉
が回避されるのである。反作用ウェイト（３０）の下端
から突出した脚部、（４２）間に釣り合い用重錘（７０
）が架設される。すなわち、一対の釣り合い用重錘（７
０）を脚部（４２）の長手方向に延びる長大（４６）を
貫通させたボルト（７２）で両者を結合するとともに脚
部（４２）に固定する。外側振動体（４０）には反作用
ウェイト（３０）に締着されたマグネット（５０ａ）の
磁極面に対向させて可動鉄芯（５０ｂ　）が締着されて
いる。外側振動体（４０）の前後端面には板バネ（６０
ｂ）の上端が締着される。この場合にも反作用ウェイ）
　（３０）と同様にショルダー（４７）が形成されてい
る。板バネ（６０ｂ）の下端はベース（２０）に締着さ
れる。なお、図示例の場合、ベース（２０）に固設され
た板バネ取付金具（２４）に締着されている。外側振動
体（４０）の上面には貫通穴（４９）を持った一対のタ
ブ（４８）を設けてあり、シュート（６）と結合するよ
うになっている。

第１１ｆｆｌに示されているように、加振ユニット（１
０）は、一方ではベース取付台（８０）を介して架台（
７）と結合し、他方ではシュート取付台（９２）および
連結レバー（９４）を介してシュート（６）と結合する
。ベース取付台（８０）は第９〜１１図に示されるよう
に、基部（８２）とこの基部（８２）から垂直に立ち上
げた２本の柱部（８４）からなる。各柱部（８４）は長
手方向に沿って延びる長大（８３）を有し、この長大（
８３）を既述のように取付ポル）　（８５）が貫通する
。ベース取付台（８０）の基部（８２）は両端にてクラ
ンプ（８６）およびポル）　（８８）で架台（７）上の
所望位置に固定される。外側振動体（４０）に設けられ
た一対のタブ（４８）のうちの一方はシュート取付台（
９２）と締結され、他方は連結レバー（９４）の一端と
締結される。連結レバー（９４）の他端はシュート取付
台（９２）の長大（９３）を貫通したボルトで締結され
る。シュート取付台（９２）はシュート（６）に固定さ
れる。したがって、シュート（６）と加振ユニット（１
０）との相対的な角度関係は自在に調節をすることがで
きる。なお、連結レバー（９４）の中間部のタップ穴（
９５）はシュート（６）の傾斜角がより小さい場合に利
用するものである。

組立手順を説明すると次のとおりである。

ベース（２０）に板バネ（６０ａ）を４ケ所取り付け、
反作用ウェイト（３０）を載せる。この時に板ハネ（６
０ａ）の上端を反作用ウェイト（３０）のショルダー（
３７）に当てることによって正しい位置関係が得られる
。マグネット（５０ａ）を反作用ウェイ）　（３０）に
固定する。板バネ（６０ａ）の枚数を増減して反作用ウ
ェイ）　（３０）の固有周波数を運転する周波数にあわ
せる。ベース（２０）に板バネ取付は金具（２４）を両
側から取り付けてこれに板バネ（６０ｂ）を取り付け、
外側振動体（４０）を載せる。その際、反作用ウェイ）
　（３０）と同様に板バネ（６０ｂ）の上端をショルダ
ー（４７）に当てて正しい位置を出す０反作用ウェイト
（３０）の切欠き（３４）に上方から脚部（４２）を挿
入して外側振動体（４０）に可動鉄芯（５０ｂ　）を付
け、次に、脚部（４２）に両側から釣り合い用重錘（７
０）を取り付ける。外側振動体（４０）のタブ（４８）
にシュート取付台（９２）　、連結レバー（９４）を各
々取り付ける。板バネ（６０ｂ　）の枚数を増減して外
側振動体（４０）の固有周波数を運転する周波数に合わ
せる。ベース（２０）またはベース取付台（８０）への
振動の伝達が最小となるように釣り合い用重錘（７０）
の上下方向位置を調節したうえで固定する。ベース取付
台（８０）の長大（８３）及びシュート取付台（９２）
　、連結レバー（９４）の長大（９３）部を使って適当
な投射角度が得られる位置に固定する。ちなみに本実施
例ではシュート（６）の振動角度を５°〜１５°まで設
定できる。なお、必要に応じて片側または両側をカバー
（２６）で覆うことができる（第１図、第５図参照）。

第１２図（Ａ）のように２つの振動体すなわち外側振動
体（４０）と反作用ウェイ）　（３０）が同一の質量（
ｍ　１　％　ｍ　２　）と重心レベルを持ち、共通のベ
ース（２０）上に同一の板バネ（６０ｂ、６０ａ）（−
組の板バネのバネ定数をに、、ｋ、とする）で支えられ
、お互いに引き合って継続的な振動をしている場合、ベ
ース部は振動しない、また、ピッチング等の回転運動も
発生しない。

一般的に外側振動体（４０）の固有周波数はで与えられ
る。同様に反作用ウェイト（３０）の固有周波数も で与えられる。

第１２図（Ａ）の条件ではｆ、＝ｆ、になればよい。こ
の場合、固有周波数が同じならば質量は異なっていても
よい。なぜならば、双方に働く力Ｆ。

、Ｆ２は作用・反作用の法則により同一なので、ニュー
トンの第二法則（Ｆ＝ｍα）によりｍｔａｔ−ｍ２ａ２
（振幅をそれぞれａｍ、ａｇとする）となる、質量と振
幅の関係は ｍ２　　　　　　　ａ。

となり質量と振幅が反比例した関係で振動するだけであ
る。

第１２図（Ａ）をより単純化したものが第１２図（Ｂ）
である。実際の使用条件では第１２図（Ｃ）のように一
方にシュート（６）の質量が付加されるので重心位置が
上方に偏移し、反作用ウェイト（３０）の重心との間に
ずれが生じる。このずれが回転モーメントを生じさせ、
ベース（２０）を右・左回りに回す回転振動を発生させ
る。このアンバランスを相殺するため、第１２＠ＣＤ）
のようにシュート（６）下方に釣り合い用重錘（７０）
を上下位置調整可能に設け、重心点を反作用ウェイト（
３０）の重心高さと同一に揃えるようにしている。

シュート（６）は第１２図（Ａ）〜（Ｄ）においては水
平方向にしか動かないが、板バネ（６０ａ、６０ｂ）を
傾斜させて取り付けるか、あるいは垂直な板バネ（６０
ａ、６０ｂ）をもった加振ユニット（１０）全体を傾け
ることにより、必要な振動角が得られる。すなわち、第
１〜１１図に示される実施例は、振動フィーダの駆動部
を構成する加振ユニットに板バネを垂直に取り付け、加
振ユニット全体を傾けることによってシュートに対する
板バネの傾斜角度を設定するようにしたものであるが、
既述の従来例のように板バネ自体を傾けて取り付ける形
式のものにもこの発明は適用できる。実施例のように板
バネの取付は部がベースに対してすべて垂直・直角をな
している場合、従来の振動フィーダのように斜めの切削
加工が不要で加工コストの削減・精度の向上が期待でき
る。

別の実施例としては、あらかじめ取付角度が決定できる
場合、第１八図のように定まった角度θ。

をもったクサビ状の取付台（９０’）をシュート（６）
と外側振動体（４０）の間に組み入れてもよい。

上述の実施例では加振ユニットのシュート、架台に対す
る取付角度を垂直平面内で変更するようにしているが、
加振ユニット全体を９０°回して水平に寝かせた状態で
使用することもできる。

また、電磁式振動発生装置を構成するマグネットと可動
鉄芯の配置を逆にして、反作用ウェイト側に可動鉄芯を
取り付け、外側振動体側にマグネットを取り付けるよう
にしてもよい。さらに、この電磁式振動発生装置に変え
てエアーバイブレータその他の振動発生装置を採用する
こともできる。

釣り合い用重錘は図示したような形態のものに限られず
、例えば清い鋼板を重ね合わせるようにしたものでもよ
い。また、釣り合い用重錘を外側振動体に取り付けるよ
うにした実施例を示したが、反作用ウェイトに釣り合い
用重錘を取り付けるようにしてもよい。また、図示した
実施例では外側振動体を２本の脚部を持った二股状の形
状にしてその脚部間に釣り合い用重錘を架けわたすよう
にしているが、例えば、１本の脚部を持ったＴ字状の外
側振動体となし、かつ、反作用ウェイトの中央部に切欠
きないしはスロットを設けて、このスロットにＴ字状の
外側振動体の脚部を挿入して下方に突き出た部分に釣り
合い用重錘を取りつけるなど、種々の形態で実施をする
ことができる。

なお、特別に振動のリークを極限まで防止したい場合は
、取付台の下部に防振ゴム（８９）を取り付けることも
できる（第１０図）、但しこの場合シュートの定位は従
来品と同様になる。

〔発明の効果〕

ワークはシュート上で小刻みに投げ上げられて移送する
。この時の投げ上げられる角度を投射角度と呼んでいる
が、ワークの移送速度はこの投射角度に大きく影響され
る。投射角度が大きいとワークの上下動が激しく移送速
度は遅い。小さい場合は上下動は少なく移送速度は速い
。但し極端に小さいと移送しなくなる。この投射角度は
ワークの材質・形状とシュートの材質・表面粗さ及び各
々の反発係数によっても変わる。つまり、シュート自体
の振動方向とワークの投射角は必ずしも一致しない、し
たがって、ワークに応じた最適なシュート振動角度を現
物合せ的に調整できれば理想的である。しかるに従来の
振動フィーダはその構造が複雑な故に内部でシュート振
動角度の調整を行うことはできなかった。この発明によ
れば、加振ユニットそのものを傾けて取り付けられるの
でシュートの水平面に対する振動角度は無段階に、しか
も簡単に調整でき、これに合わせてシュートも無段階に
調整できる。したがって、これらを各々調節することに
よってシュートに対してどのような振動角も与えること
ができる。この場合各々の重心位置は角度の調整によっ
てほとんど変化しないので、釣り合い用重錘の再調整は
不要である、また、各々の固有周波数も変化しないので
板バネの再調整も不要である。

また、シュート末端でロボット乃至ビックアンドプレー
スユニット等でワークを直接取り出す場合には正確な定
位が要求されるが、この発明による振動フィーダは架台
に固定されるため、シュートがふらついたり、取り出し
チャックに押されて沈むといったようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第１Ａ図はこの発明の実施例を示す正面図
、 第２図はカバーを取り除いた状態の加振ユニットの正面
図、 第３図は第２図の■−■線断面図、 第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第４図
の■−Ｖ線断面図、 第６図は第２図のＶＩ−Ｖｌ線断面図、第７図は第２図
の■−■線断面図、 第８図は加振ユニットの分解斜視図、 第９図〜第１１図はそれぞれベース取付台の正面図、側
断面図および平面図、 第１２図（Ａ）〜（Ｄ）は模式図、 第１３図〜第１５図は従来例を示す正面図である。 ６：シュート ７：架台 １０：加振ユニット ２０：ベース ３０：反作用ウェイト ４０：外側振動体 ５０ａ：マグネット ５０ｂ：可動鉄芯 ６０ａ、６０ｂ：板バネ ７０：釣り合い用重錘 ８０：ベース取付台 ９０：シュート取付台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シュートと架台との間に位置してシュートに振動
   を与える加振ユニットを、前記シュートと前記架台に対
   し角度を調節可能に連結したことを特徴とする振動フィ
   ーダ。