JPH045504Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は高周波振動を利用した物品の送出装置
に関する。

〔従来の技術〕

高周波振動を利用して、物品を整列して送出す
る装置は公知である。実公昭51−49401号公報に
は、ボビンの送出装置が示されている。即ち、第
１１図〜第１３図に示すように、受送盤１と基台
２間は複数箇所に、バネ鋼材３が傾斜してその両
端が部材１，２に固着２６，２６されており、基
台に設置した電磁マグネツトのオン・オフによつ
て受送盤１がバネ鋼材３に抗して吸着１、離反１
ａする動作が周期的に繰返されて受送盤１上の物
品Ｗに円周方法の送り力が作用し、物品は飛びは
ね運動を行いつつ送出されるようになつている。
従つて、受送盤１が電磁マグネツトに、バネ鋼材
のバネ力に抗して吸着される際には、受送盤１は
下方向および円周方向に変位することになりバネ
鋼材３に第１１図の矢印４方向のたわみ、およ
び、第１２図の矢印５方向のねじれが生じる。こ
の結果、第１２図におけるバネ鋼材３の半径方向
の内側部分３ａに圧縮応力、外側部分３ｂに引張
応力がかかり、しかも、上記バネ鋼材３は平板状
のプレート３ｉが複数枚重合わせ、両端部分が固
定された状態であるため、まげ応力、ねじりによ
るせん断応力が直接的にバネ鋼材に応力として作
用するため高周波振動によつて短時間の内に疲労
破壊を生じ、頻繁にバネ鋼材を取換える必要があ
つた。

特に物品の送出速度を高速にする場合、受送盤
の物品の送出方向における振巾を大きくする必要
があり、即ちバネ鋼材のたわみ量を大きくする必
要があり、この結果さらに前記した曲げ応力、圧
縮応力、引張り応力が増大し、増々バネ鋼材の寿
命時間が減少し、高速化の大きな問題点となつて
いる。

本考案は上記問題を解決することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、床上に固定設置された基台に、上面
を吸着面とされた電磁マグネツトが固定され、上
記基台には複数箇所に配置されたバネ鋼材を介し
て受送盤が支持され、上記受送盤の外部底面には
上記電磁マグネツトの吸着面に対向して被吸着部
材が上記電磁マグネツトの吸着面と一定間隔を有
して固定され、上記電磁マグネツトのオン・オフ
によつて受送盤が上記バネ鋼材に抗して高周波振
動するようにした物品送出装置であつて、上記バ
ネ鋼材が、基台に固定する下水平部分と、受送盤
に固定する上水平部分、および両水平部分間にの
びる傾斜部分とが一体的に折曲げ形成され、上記
バネ鋼材を固定するボルトが、折曲げ部分より距
離をおいた水平部分位置であり、受送盤の振動に
よつてバネ鋼材に作用する力が、折曲げ部分の角
度変化として作用するようにしたものである。

〔作用〕

バネ鋼材のたわみ量即ち、受送盤の振巾を大き
くしたとしても、バネ鋼材にかかる前記ねじりに
よるせん断応力が、バネ鋼材の折曲部分の機械的
変位に作用し、バネ鋼材自体にかかる内部応力が
減少し、繰返して応力をかけることによる疲労破
壊寿命が増大し、しかも物品の高速送出のための
振巾の増大が可能となる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に従つて説明す
る。

なお、本実施例の送出装置は糸層を有する、あ
るいは有しないボビンの送出装置について説明す
るが、処理される物品は種々のものが可能であ
り、物品の大きさ、形状重量等によつて受送盤の
寸法、通路の形状等、バネ鋼材の寸法等を変更
し、物品の種類に対応して本考案装置を適用する
ことは可能である。さらに、また、直進フイーダ
にも適用可能であろう。

第６，７図に本考案を適用したボビンの送出装
置Ａを示す。該装置は基台２、受送盤１、電磁マ
グネツトＭ、バネ鋼材Ｋ等より構成され、床上に
固定設置された基台２の中央部に、ネジロツド６
により高さ調節可能に支持固定された電磁マグネ
ツトＭが配置され、該マグネツトＭの上面が吸着
面７とされる。

一方、上記基台２上には複数箇所に配置された
バネ鋼材Ｋを介して受送盤１が支持される。上記
受送盤１は、内部にボビンＢをランダムな配列状
態で収容するスペース８、および、内周壁面に沿
つてら線状の緩やかな上向きの斜面となつたボビ
ン通路９が合成樹脂等の材質で成形されたボビン
受容部１０と、外部底面に上記バネ鋼材Ｋと連結
するブラケツト部１１、および上記電磁マグネツ
トＭの吸着面７に対向して固定される被吸着部材
１２等から構成され、各部材はボルト、あるいは
溶接等の固定手段により一つの剛体として形成さ
れる。

上記基台２と受送盤１間を連結するバネ鋼材Ｋ
は例えば第１図示の如く、基台２に固定する下水
平部分１３、と受送盤１に固定する上水平部分１
４および、両水平部分１３，１４間にのびる傾斜
部分１５とが一体的に折曲げ形成されたもので、
スペーサ１６，１７等を介してボルト１８，１９
によつて基台２および受送盤１に固定される。な
お、上記バネ鋼材Ｋを固定するボルト１８，１９
は折曲げ部分Ｃ１，Ｃ２よりも距離ａだけ離れた
位置が好ましく少くともａ＞０であり、距離ａの
値は大きいほどよいが装置の構成上の制約、バネ
鋼材のたわみ量等より最適の値が設定される。

さらに、傾斜角θ１は、受送盤の必要とされる
振巾および電磁マグネツトＭと受送盤１の吸着面
２０間の距離Ｓ等の条件によつて設定される。

上記実施例においては、バネ鋼材Ｋは一枚の板
状体で厚さｔのものが適用されるが、上記厚さｔ
は受送盤に要求される振巾を得るための固有振動
数に対応して適当なものが設定される。即ち、一
般に受送盤の固有振動数（ｆHz）は で表される。ここでｋはバネ鋼材のバネ定数
（Kg／cm）、Ｗは受送盤全体の重量（Kg）、ｇは重
力加速度（980cm／sec²）である。重量Ｗは装置
によつて決まる値であり、従つて振動数（ｆ）は
バネ定数（ｋ）によつて影響されるのである。即
ちバネ定数が小さい程、固有振動数も小さくなり
バネ定数の平方根に比例するのである。

さらに、上記固有振動数（ｆHz）と振巾ｅの関
係については、第８図の特性関係がある。即ち、
所望の振動に耐え得る厚さのバネ鋼材を用いて高
周波振動させた場合、振動数によつてバネ鋼材の
最大振巾が表れる位置が異なるのである。第８図
のグラフから明らかなように、振動数が小さくな
るに従い、最大振巾が大きくなつている。例えば
60Hzでは最大振巾は約４mmであるが25Hz近傍では
10mmの如くである。

上記関係から受送盤の送出速度を上昇させるた
めには、振巾を大きくすればよく、即ち、固有振
動数を20〜30Hzの如く従来の使用振動数（50〜60
Hz）より小さくすればよく、このためにはバネ定
数即ち、バネ鋼材の厚さを小さくしたものが適当
である。

一方、バネ鋼材にかかる曲げ応力については、
一般に平バネの荷重（ＰKg）およびたわみ（δ
mm）は Ｐ＝bh²σ／6l ……(ロ) δ＝4l³Ｐ／bh³Ｅ ……(ハ) の関係がある。ここでｂは平バネの断面における
長手方向の長さ、ｈは同短手方向の長さいわゆる
厚さｔであり、ｌはバネの長さ、Ｅはヤング率で
ある。

上記式(ロ)，(ハ)より曲げ応力（σ）は σ＝６／４・δhE／l² ……(ニ) となる。

上記式(ニ)より、たわみ量（δ）を一定とする
と、バネ鋼材の厚さｈが小さい程曲げ応力は小さ
くなる。

従つて、従来は厚さの小さいバネ鋼材を複数枚
重ねて、所望のバネ定数に設定し、第１１図示の
如くして、通常の交流電流の50〜60Hzの振動数の
下で作動させていたのである。従つて、高周波振
動による疲労破壊にも耐え得るはずであるが、実
際には上記計算による曲げ応力に達しない応力で
も破壊することがあつたのである。

そこで本考案者は、バネ鋼材Ｋの形状を第１図
示の折曲げ部分Ｃ１，Ｃ２を有するものとすると
共に、固有振動数（ｆ）を従来より小さい値の振
動数として高速送出を可能にしたものである。

以下、本実施例のバネ鋼材による作用を説明す
る。

第１図示の正面視略Ｓ形のバネ鋼材Ｋの作用を
第９，１０図に示す。即ち、バネ鋼材Ｋは電磁マ
グネツトとの吸着、離反の繰り返しによつて、正
面視においては、第９図の如く、実線位置Ｋと二
点鎖線位置Kaを交互にとり、平面視においては
第１０図の如く、実線位置Ｋと二点鎖線位置Kb
とをとる。従つてバネ鋼材Ｋの下水平部１３は基
台に固定され、上水平部１４は受送盤に固定され
ているため、バネ鋼材Ｋが実線位置Ｋから二点鎖
線位置Ka，Kbへ変位する際に、ねじりの力が作
用することになる。しかしながら上記ねじりの力
は、折曲げ部分Ｃ１，Ｃ２の角度変位として作用
し、第１２図示のバネ鋼材Ｋにはねじりによるせ
ん断応力として作用していた応力が、第９図のバ
ネ鋼材Ｋではねじりによるせん断応力を逃がすこ
とになる。即ち、ボルトによる固定点１８，１９
間のバネ鋼材Ｋの長さは、固定点１８，１９間の
最短直線距離Ｌよりも大きく、従つて、固定点１
８，１９の変位によつて直線距離が変化したとし
てもバネ鋼材Ｋの折曲げ部分の角度変化によつて
自由に追従できるのである。

第２〜第５図のバネ鋼材の他の実施例を示す。

第２図のバネ鋼材Ｋ１は、上水平部２１と傾斜
部２２、下水平部２３と傾斜部２２とのなす折曲
部分Ｃ３，Ｃ４の角度θ３が鋭角の場合を示し、
傾斜部２２の傾きが第１図示のバネ鋼材Ｋと反対
方向である。従つて、受送盤上の物品の移送方向
は矢印２４方向であり、第１図の移送方向２５と
逆方向となる。

第３図のバネ鋼材Ｋ２は、折曲げ部分Ｃ５がＡ
箇所のみの場合を示し、バネ鋼材Ｋ２の下部は基
台側２の傾斜固定面２ａにボルト２６により固定
され、上水平部２７が受送盤１に固定されたもの
である。傾斜部２８の傾き方向は第１図と同様
で、従つて物品の送りは矢印２５方向となる。

第４図は、さらに他の実施例で、上下に折曲げ
部Ｃ６，Ｃ７を形成した略コ字形のバネ鋼材Ｋ３
で、上水平部２９と傾斜部３０とのなす角度θ５
が鈍角、下水平部３１と傾斜部３０とのなす角度
θ６が鋭角の場合を示す。

上記第１〜４図のバネ鋼材Ｋ，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ
３はいずれも厚さｔの一枚物のバネ鋼材を示した
が、第５図示の如く、厚さｔのバネ鋼材Kiを複
数枚重ね合わせた状態で厚さntの一つバネ鋼材Ｋ
４として用いることも可能である。上記符号ｎは
重ね合わせ枚数である。このように重ね合わせる
場合は、一枚のバネ鋼材はＺ形、あるいはＳ形の
バネ鋼材とすれば同一形状寸法のバネ鋼材を複数
枚製作しておけば、互いのバネ鋼材を密接して重
ね合わせることができる。

以上のようなバネ鋼材を適用したボビン送出装
置のボビン送出速度の一例を次に示す。バネ鋼材
は第２図示のもの、即ち、厚さｔが６mmの一枚物
のバネ鋼材を、曲げ角θ３が15°として、第６図
の受送盤１と基台２間に８〜10枚を等ピツチで固
定した。電磁マグネツトを作動させる交流電流
は、インバータを用いて、40Hzに設定して、ボビ
ンＢは糸層を有する長さ305mmのものを使用した
場合、受送盤１の振巾（第７図矢印ｅの）の値を
12〜16mmとすることにより、ボビンＢの送出速度
は50本／分であり、バネ鋼材の破損が減少し、ボ
ビンの送りも滑らかであつた。

なお、一般に、バネ鋼材が疲れ、破損を起こさ
ないで、10⁷回つまり１千万回以上耐えられる限
界の応力は20Kg／mm²と設定されているが、実際に
はねじり応力等によつて60Hzの振動数で使用した
場合、20Kg／mm²を越えた所で折損事故が多く起こ
つていたが、上記例のバネ鋼材では40Kg／mm²の応
力下でも折損が生じなかつた。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案による高周波振動を利用
した物品送出装置の受送盤と基台間に水平部と傾
斜部とが一体的に折曲げ形成され、少なくとも１
箇所折曲部を有するバネ鋼材を介在して受送盤を
基台上に支持したので、バネ鋼材に作用するせん
断力が、バネの折曲部の角度変位、即ち機械的変
位となるので、バネ鋼材事態にかかる内部応力が
減小し、バネ鋼材の寿命を延ばし、振巾も大きく
することが可能となり、その結果物品の送出速度
を高速化する上で最大の問題であつたバネ鋼材の
折損事故を減少でき、高速化処理が可能となつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案による高周波振動を利
用した物品送出装置のバネ鋼材の種々の実施例を
示す正面図、第６図は上記物品送出装置の一例を
示す正面図、第７図は同平面図、第８図はバネ鋼
材の振動数と最大振巾の関係を示すグラフ線図、
第９図は本実施例のバネ鋼材Ｋの挙動を示す正面
図、第１０図は同平面図、第１１図は従来のバネ
鋼材を示す正面図、第１２図は同平面図、第１３
図は物品の移送原理を示す説明図である。 １……受送盤、２……基台、１３，１４……水
平部、１５……傾斜部、Ａ……送出装置、Ｂ……
ボビン、Ｃ１〜Ｃ７……折曲げ部、Ｋ，Ｋ１〜Ｋ
４……バネ鋼材、Ｍ……電磁マグネツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 床上に固定設置された基台に、上面を吸着面と
   された電磁マグネツトが固定され、上記基台には
   複数箇所に配置されたバネ鋼材を介して受送盤が
   支持され、上記受送盤の外部底面には上記電磁マ
   グネツトの吸着面に対向して被吸着部材が上記電
   磁マグネツトの吸着面と一定間隔を有して固定さ
   れ、上記電磁マグネツトのオン・オフによつて受
   送盤が上記バネ鋼材に抗して高周波振動するよう
   にした物品送出装置であつて、上記バネ鋼材が、
   基台に固定する下水平部分と、受送盤に固定する
   上水平部分、および両水平部分間にのびる傾斜部
   分とが一体的に折曲げ形成され、上記バネ鋼材を
   固定するボルトが、折曲げ部分より距離をおいた
   水平部分位置であり、受送盤の振動によつてバネ
   鋼材に作用する力が、折曲げ部分の角度変位とし
   て作用するようにしたことを特徴とする物品送出
   装置。