JPH045608B2

JPH045608B2 -

Info

Publication number: JPH045608B2
Application number: JP59054007A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Yamano; Shinjiro Hirama
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 1984-03-21
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1992-02-03
Also published as: JPS60197507A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、振動式部品供給装置の特に振動系に
関するものである。

従来の部品供給装置を図に従つて説明する。第
１図及び第２図において、１は部品を収納する逆
円錐台形の部品容器で、内部にトラツクと呼ばれ
る部品の送路が設けられており、全体が振動する
ことによつて部品がトラツクに整列し、所定の方
向に送り出されるようになつている。２は円板形
の上部質量体で、その上面に部品容器１を装着
し、下面には円周方向に複数の凸部２ａをそれぞ
れ設けている。３は下部質量体で、その上面円周
上に凸部２ａに対応して凸部３ａがそれぞれ設け
られている。４は板ばねで一端部を凸部２ａに、
他端部を凸部３ａに傾斜してそれぞれねじで固定
され、上部質量体２と下部質量体３とを接続して
いる。駆動源となる圧電素子又は、電磁式等の加
振装置（図示せず）は、板ばね４又は、下部質量
体３に装着されている。

この様な構成において、加振装置を駆動させる
と、下部質量体３と上部質量体２は、板ばね４を
介して振動し、部品容器１を振動させ、部品容器
１に収納された部品を部品容器１のトラツクに沿
つて移動させる。この場合の振動は、板ばね４の
上端部の上部質量体２の凸部２ａにねじ固定され
ている部分が矢印Ａ−A′の方向に振動し、部品
容器１は回転運動と上下運動が合成されたモード
で振動する。

板ばね４は、上部質量体２及び下部質量体３の
それぞれに、円周上に複数個配設されているた
め、板ばね４が１枚では直線方向に振動すること
になるが、全体では回転運動となる。この場合の
振動は、複数個の板ばね４の集合と、上部質量体
２と、下部質量体３によつて形成された単一の振
動系であり、板ばね４が複数個あつても総て同位
相動作をするので、１個の板ばねとして作動して
いると見做すことができる。この振動はまた、矢
印Ａ−A′のように傾斜したほぼ直線範囲を振動
しており、しかもこの振動モードが正弦波の場合
は、十分な部品の前進が得にくいが、電磁石の吸
引力で駆動させる方式の、加振用電磁石等を用い
た加振装置は、振動の往路と復路で速度を変えて
より多い前進を得るようになされている。しかし
ながら加振用電磁石の加振方式でも、共振点近傍
の周波数で加振すると結果として振動モードは正
弦波に極似してしまい、多くの前進を得にくくな
る。そのため共振点を大きくはずした周波数で加
振することが必要となり、必要な振幅を得るため
に大きなエネルギーを必要とする結果となつてい
る。また、圧電素子を駆動源とした場合、共振周
波数で振動させることが得策なため、大きなエネ
ルギーは必要としないが、振動の往路と復路の速
度は同じであるため、部品の移動に対する効率は
悪かつた。

本発明は、上述のような従来技術の欠点を除去
しようとしてなされたものであり、共振点近傍の
周波数で加振し、励振エネルギーを最小限に押え
るために、位相差をもたせた異なる二方向の振動
を合成した、いわゆるリサージ波形のような振動
を与えて、効率のよい部品の移動を得る振動式部
品供給装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、この発明によれ
ば、二方向にそれぞれ振動する二つの振動系を備
え、一方の振動系を励振することにより、他方の
振動系も励振されるような関係をもたせ、前記二
つの振動系の間に位相差を生ぜしめる様にする。

以下この発明の第１の実施例を第３図について
説明する。図において、１１は部品を収納し、そ
の部品を移動させるための逆円錐台形の部品容器
１で、内部にトラツクと呼ばれる部品の送路が設
けられてあり、全体が振動することによつて部品
がトラツクに整列し、所定の方向に送り出される
様になつている。１２は円板形（角板形でもよ
い）の上部質量体で、上面に部品容器１１を着脱
可能に装着し、下面に所定の半径でなる円周上
に、それぞれ120゜離れて３つ又は90゜離れて４つ
の様に複数個所に所定の間隔をおいて、所定の異
なつた高さの角柱形でなる一対の凸部１２ａ，１
２ｂがそれぞれ設けられている。１３は円板形
（角板形でもよい）の下部質量体で、上面に凸部
１２ａ，１２ｂの中間部近傍に対応して角柱形で
なる凸部１３ａが設けられている。１４は一端部
に角柱形でなる取付部材１５を装着した所定の大
きさの長方形状の板ばねで、他端部は凸部１３ａ
にねじで、下部質量体１３に対してほぼ垂直に装
着固定されており下部質量体１３と板ばね１４と
で横方向の振動系を形成している。１６は長方形
状の板ばねで、板ばね１４より小さいばね定数を
有しており、その一端部を凸部１２ａ、他端部を
凸部１２ｂにそれぞれねじで装着固定され、その
中央部近傍を取付部材１５にねじで装着固定され
ており上部質量体１２と板ばね１６とで上下方向
の振動系を形成している。板ばね１６は傾斜して
いるので、板ばね１４に対して所定の角度を形成
している。１７，１７は圧電素子で、板ばね１４
に駆動源として貼着されている。１８，１８はリ
ード線である。この場合圧電素子は片側だけでも
よいのは勿論のことである。

ここでいう横方向とは、水平より多少傾斜があ
る場合も含めている。また上下方向の場合も垂直
方向より多少傾斜がある場合も含める。

次に動作を説明する。リード線１８，１８を介
して圧電素子１７，１７に電圧を印加すると、板
ばね１４は横方向に励振し、板ばね１６は上下方
向に励振して、上部質量体１２及び部品容器１１
に回転捩り上下振動を励起させる。板ばね１６
は、予め水平より所定の角度右下りに傾斜させて
あるので、板ばね１４の横方向の振動に対する上
下方向の振動の周期遅れが右向となり、部品容器
１１の正面周辺部を正面より見た場合、矢印Ｂの
如く長楕円状（リサージ図形状）に振動し、部品
の前進方向が部品容器１１を上方より見て反時計
方向となる。この場合板ばね１６が右上りに傾斜
していると、横方向の振動に対する上下方向の振
動の周期遅れが左向きとなり部品の前進方向は時
計方向となる。

この様にして二つの振動系の間に位相差を生ぜ
しむることにより、振動系を共振点近傍の周波数
で用いることができる。即ち第１の実施例では、
板ばね１４を共振周波数で振動させて、板ばね１
６を上下方向に励振させるが、板ばね１６は板ば
ね１４より小さいばね定数を有しているため、上
下方向振動は、共振周波数より外れることとなる
ので上下方向振動の振幅は、横方向振動の振幅に
対して極度に小となる。即ち板ばね１６の振動系
によるところの上下方向振動の振幅が零である場
合は、第２図で説明した従来例と同一となり、前
記上下方向振動の振幅が適度を超えて大となる
と、部品容器１１に収納された部品は、飛び上り
現象を生じて逆に前進の妨害となるので、共振周
波数を避けて、前記上下振動の振幅を適度に押え
ることがのぞましい。

第４図は第２の実施例で、上下方向に振動する
板ばねを逆Ｌ型にしたものである。第４図ａにお
いて１１は部品容器、２２は円板形の上部質量体
で、上面に部品容器１１を着脱可能に装着し、下
面に所定の半径でなる円周上に、それぞれ120゜離
れて３つ又は90゜離れて４つの様に複数の角柱形
でなる凸部２２ａを設けている。２３は円板形の
下部質量体で、その上面に凸部２２ａに対応して
角柱形の凸部２３ａを設けている。１４は板ばね
（圧電素子が貼着されている。以下同じ）でその
一端部を凸部２３ａにねじ固定されている。２５
は曲げ部を円弧にしてほぼ直角に曲げられた板ば
ねで、板ばね１４より大きいばね性を有し、その
一端部は凸部２２ａに、他端部は板ばね１４の他
端部にそれぞれねじで固定されている。１７，１
７は圧電素子で、駆動源として板ばね１４に貼着
されている。

動作は圧電素子１７，１７に電圧を印加する
と、板ばね１４は横方向に振動し、板ばね２５は
上下方向に振動して、上部質量体２２及び部品容
器１１に回転捩り及び上下振動を励起させる。こ
の振動によつて部品容器１１に収納された部品が
前進して送り出されるのは、第１実施例と同じ働
き（第３図の板ばね１６の傾斜と同じ働きをする
と考えてよい）をするためである。この場合部品
は、時計方向に回る。

第４図ｂは、第４図ａの板ばね２５を反対方向
に取付け固定した場合で、部品は反時計方向に回
る。

第２の実施例では、製作上第３図に示すような
傾斜加工がなく、従つて加工が容易であり、かつ
質量体を右回用左回用と、それぞれ用意する必要
がなく、上下方向振動の板ばねの方向を反対にす
るだけでよく、その効果は大きい。

第５図は第３の実施例で、横方向振動の板ばね
の長軸を水平にしたものである。３３は円板形の
下部質量体で、中心部に正三角柱の取付部３３ａ
を設けている。１４は横方向振動の板ばねで、そ
の長軸を水平にして一端は取付部３３ａにねじで
固定されている。２５は上下方向振動の板ばね
で、その一端部は部品容器を装着した上部質量体
（図示せず）に取付け固定され、他端部は板ばね
１４の他端部にねじで固定されている。中心部に
正三角柱の取付部を設けたが正多角柱でよいのは
勿論である。

動作は、駆動源（図示せず）の振動により板ば
ね１４，２５が順次励振し、上部質量体及び部品
容器を励振して部品を移動させる。

第６図は第４の実施例で、第３の実施例と同様
横方向振動の板ばねの長軸を水平にしたものであ
る。４３は円柱形の下部質量体で、直径を長軸と
して幅の広い溝部４３ａを形成し、その両端部に
角柱形の凸部４３ｂ，４３ｃを設け、凸部４３
ｂ，４３ｃのそれぞれの右側（左側でもよい）に
切欠部４３ｄ，４３ｅを設けている。１４は横方
向の板ばねで、その長軸を水平にして一端は凸部
４３ｂ，４３ｃにそれぞれねじで固定されてい
る。２５は上下方向振動の板ばねで、その一端部
は、部品容器を装着した上部質量体（図示せず）
にねじで固定され、他端部は板ばね１４にねじで
固定されている。

第３、第４の実施例は、横方向振動の板ばね
を、長軸を水平にして使用しているため、高さは
低くてよく、設置場所等を考慮するとその効果は
大きい。

第７図は第３、第４実施例の上下方向振動の板
ばねの形状を説明するもので、１０１は横方向に
振動する板ばね、１０２は上下方向に振動する板
ばねで、逆Ｌ型に近い形状に曲げられており、そ
の一端部は上部質量体の凸部１０３にねじで固定
され、他端部は板ばね１０１の一端部にねじで固
定されている。板ばね１０２の両端固定部分の位
置差ａ，ｂはそれぞれ上下位置差、左右位置差で
あり、ａとｂで形成される直角三角形の斜辺ｃの
方向が部品の移動方向を決定する。ａの大小は位
相角の大小に、ｂの大小は上下方向振動の振動の
大小にそれぞれ影響し、ａが大きければ位相角
大、ｂが大きければ振幅は大になる。このことよ
りａとｂの値を適宜決定する。屈曲部Ｒの半径は
板ばね１０２の耐久性を考慮して大きく曲げてい
る。

第８図は第５の実施例で、１１は部品容器、５
２は円板形の上部質量体で、上面に部品容器１１
を装着し、下面に所定の半径でなる円周上に、所
定の間隔をおいて、所定の同一高さの角柱形の一
対の凸部５２ａ，５２ｂがそれぞれ複数設けられ
ている。５３は円板形の下部質量体で、上面に一
対の凸部５２ａ，５２ｂに対応して、一面に傾斜
部５３ａを形成した角柱形の凸部５３ａを設けて
いる。１４は板ばねで一端部に取付部５５が装着
されており、他端部は凸部５３ａの傾斜部５３a₁
にねじで固定されている。１６は板ばねで、その
両端部をそれぞれ凸部５２ａ，５２ｂにねじで固
定され、中央部近傍を取付部５５にねじで固定さ
れている。

動作は、駆動源（図示せず）の振動により板ば
ね１４，１６が順次励振し、上部質量体５２及び
部品容器１１を励振して部品容器１１に収納され
ている部品を移動させる。この場合も横方向の振
動系と上下方向の振動系の間には位相差が生じ、
板ばね１４の傾き方向で決定される回転方向へ部
品を移動させることができる。

第５の実施例は、上部質量体の凸部を同じ高さ
で加工するため、加工が容易である。

第９図は第６の実施例で、１１は部品容器、６
２は円板形の上部質量体で、上面に部品容器１１
を装着し、下面に所定の半径でなる円周上に、所
定の間隔をおいて、所定の異なつた高さの角柱形
でなる一対の凸部６２ａ，６２ｂがそれぞれ複数
設けられている。６３は円板形の下部質量体で、
上面に一対の凸部６２ａ，６２ｂに対応して角柱
形の凸部６３ａを設けている。１４は板ばねで一
端部に取付部材６５を装着し、他端部は凸部６３
ａにねじで固定されている。６６は長方形状の板
ばねで、長軸方向にほぼ等しい長さで３分割し、
その一端部を中央部より高くし、他端部を中央部
より低くして、両端部をそれぞれ凸部６２ａ，６
２ｂにねじで固定し、中央部は取付部材６５にね
じで固定されている。

動作は、駆動源（図示せず）の振動により板ば
ね１４，６６が順次振動し、上部質量体６２及び
部品容器１１を励振して部品容器１１に収納され
ている部品を移動させる。この場合、板ばね６６
は凸部６２ａと凸部６２ｂとにそれぞれねじで固
定された点を直線で結んだ板ばねと同じ方向に振
動すると考えられ、第３図に示す第１の実施例と
同一である。

第６の実施例は、上部質量体の凸部端面が水平
であるため加工が容易である。

第１０図は第７の実施例で、横方向振動の板ば
ねと、上下方向振動の板ばねを一体化したもので
ある。１１は部品容器、７２は円板形の上部質量
体で、上面に部品容器１１を装着し、下面に所定
の半径でなる円周上に、複数の角柱形でなる凸部
７２ａをそれぞれ設けている。７３は円板形の下
部質量体で、その上面に凸部７２ａに対応して角
柱形の凸部７３ａを設けている。７４は曲げ部を
円弧にしてほぼ直角に曲げられた板ばねで、垂直
部７４ａに対して水平部７４ｂは板厚を薄くし
て、それぞれ共振周波数を違えている。板ばね７
４の垂直部７４ａの端部は凸部７３ａに、水平部
７４ｂの端部は凸部７２ａにそれぞれねじで固定
されている。

動作は、駆動源（図示せず）の振動により板ば
ね７４が励振するが、この場合、垂直部７４ａと
水平部７４ｂの共振周波数が異なるため、板ばね
７４ａ部が横方向振動系、板ばね７４ｂ部が上下
方向振動系として作用し、部品容器１１に収納さ
れている部品を移動させる。

第７の実施例は、板ばねの加工を必要とする
が、一個の板ばねでよいため組立が容易となる。

また、第７の実施例において、板ばねの垂直部
分と水平部分の板厚を同一にすると、原理的には
第２図の従来例とほぼ同一となり、横方向振動に
対する上下方向振動の周期遅れが得られなくな
る。

第１１図は第８の実施例で、直線形の部品供給
装置である。８１は長方形の皿形の部品容器であ
る。８２は長方形の板状の上部質量体で、上面に
部品容器８１を着脱可能に装着している。８３は
長方形の板状の下部質量体で上面所定の位置に凸
部８３ａ，８３ｂをそれぞれ設けている。１４は
横方向振動の板ばねで一端部を凸部８３ａ，８３
ｂにそれぞれねじで固定されている。２５は上下
方向振動の板ばねで、一端部を上部質量体８２の
下面に、他端部を板ばね１４にそれぞれねじで固
定されている。１７は圧電素子で、板ばね１４に
駆動源として貼着されている。１８はリード線で
ある。

動作は、リード線１８を介して圧電素子１７に
電圧を印加すると、板ばね１４，２５は順次励振
し、上部質量体８２及び部品容器８１に収納させ
た部品を移動させる。この場合も横方向の振動系
と上下方向の振動系の間に位相差を生じるので、
効率よく部品は直進する。

以上述べたように本発明は、横方向の振動系と
上下方向の振動系を結合して、二つの振動系の間
に位相差を生ぜしめ、振動系の固有の振動数に同
調した周期で振動させることができるため、最小
の入力エネルギーで必要な振幅を得ることができ
その効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動式部品供給装置の一部断面
概略斜視図、第２図は同じく動作説明のための概
略正面図、第３図はこの発明の第１の実施例の正
面図、第４図ａ，ｂは第２の実施例の正面図、第
５図および第６図はそれぞれ第３、第４の実施例
の斜視図、第７図は第３、第４の実施例における
振動系の要部の正面図、第８図〜第１１図はそれ
ぞれ第５〜第８の実施例の正面図である。１１：部品容器、１２：上部質量体、１３：下
部質量体、１４，１６：板ばね。

Claims

【特許請求の範囲】１上下に対向して配置された上部質量体および
下部質量体と、前記上部質量体の上面に装着された部品容部
と、前記下部質量体に一端が連結され駆動源をなす
圧電素子が貼着され前記下部質量体と共に第１の
振動系を形成する長方形の第１の板ばね部と、前記上部質量体および前記第１の板ばね部間に
連結され前記第１の板ばね部より小さいばね定数
を有し前記上部質量体と共に前記第１の振動系に
従動する第２の振動系を形成する第２の板ばね部
とを具えることを特徴とする振動式部品供給装置。