JPH0515607B2

JPH0515607B2 -

Info

Publication number: JPH0515607B2
Application number: JP19822985A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hanai; Sadayoshi Hibino
Original assignee: Sanki Co Ltd
Current assignee: Sanki Co Ltd
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1993-03-02
Also published as: JPS6260710A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は電気素子或いは機械部品等比較的小さ
い物品をボウルに収納し、そのボウルを圧電素子
を用いた加振体により往復運動させて搬送する圧
電駆動ボウル形パーツフイーダに関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、板ばね或いはプラスチツク板からなる弾
性板の両側面に圧電素子を貼着してなるバイモル
フを搬送装置の加振体に用いることは公知であ
り、圧電素子としては、チタン酸ジルコン酸鉛な
どを分極処理して一方の面にプラス極性の、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。そこで、上述のようなバイモルフを
加振体とした従来のボウル形パーツフイーダは、
第６図に示すように円形の基台１の上面にバイモ
ルフ２の下端を傾斜させてねじ止めにより複数個
固着し、各バイモルフ２の上端をなべ形のボウル
３の底面に同じくねじ止めにより連結した構成
で、ボウル３はボウル底部４とその外周に設けら
れた螺旋状搬送部５とから構成され、バイモルフ
２の弾性板は螺旋状搬送路５に対して直角に交差
する向きに取付けられている。そして、この構成
でバイモルフ２が通電されて振動されると、ボウ
ル３はそれの中心を回動中心として往復回動を
し、被搬送物をボウル底部４から螺旋状搬送部５
に導いて出口５ａ方向に搬送するものである。こ
の種バイモルフ２を加振体として用いると、電磁
駆動或いは電動駆動を用いたものに比べて構造が
小形且つ単純であるために、取扱い及び補修が容
易であり、しかも、消費電力量が少ないために経
済的に優れ、騒音問題の懸念もない等の多くの特
徴を有している。

〔背景技術の問題点〕

ところで、バイモルフ２は電圧印加によつて変
形した際の上端の変位δが下記(1)式によつて表わ
される。

δ＝３／２・ｄ・ｖ／t²l²（１＋σ／ｔ）α ……(1) 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ｌはバイモルフ実効長 σは板ばねの厚み αは非線形計数しかし、バイモルフ２は上端（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、その外力は(2)式に示す拘束荷重Fb
に達すると変位δはゼロになる。

Fb＝１／４・ωt³／l³・σY ……(2) 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。

一方、バイモルフ２はそれの固有振動数と同一
周波数の交流電圧が印加された時に共振現象を起
して同一電圧でも変位δが10倍以上になり、この
ように共振状態で用いることにより搬送効率を大
巾に向上させることが知られているが、共振時で
も拘束荷重Fbには変化がなく、外力が拘束荷重
Fbに達すると変位δはゼロとなる。

さて、バイモルフ２の形状と拘束荷重Fbの関
係は(2)式に(1)式を代入して得られる(3)式で表わさ
れる。

Fb＝３／８・ω／ｌ・Ｙ・ｄ・Ｖ・（ｔ＋δ）α ……(3) この(3)式によりバイモルフ２が大きな荷重に耐
え得るようにするには、バイモルフ２の幅ω、厚
さｔを大きくし、更に、実効長ｌを小さくするこ
とが必要であるが、製造上及び構造上の制約によ
りバイモルフ２の大きさを大きく変更することが
困難である場合には、バイモルフ２の個数を増加
して、１個当りに作用する荷重を減少させること
が考えられる。しかし、バイモルフ２の個数が増
加すると、バイモルフ２を基台１及びボウル３に
取付ける際に取付高さに不均衡が生じ易くなり、
バイモルフ２に偏つた荷重が掛つて充分な搬送効
率が得られなくなる問題点がある。即ち、第７図
ａで示すように４個のバイモルフ２のうち１個の
取付孔の位置がΔl₁高く、他の１個の取付孔の位
置がΔl₂低い状態で、ボウル３の底部に各バイモ
ルフ２を連結させると、バイモルフ２に作用する
荷重が(4)式で示すようになる。

Ｆ＝Δl／l′・Ｙ・Ａ ……(4) ここで、 l′は弾性体の長さＡは弾性体の断面積よつて、Δl₁高いバイモルフ２には第７図ｂに
矢印F_Aで示すような荷重が作用し、Δl₂低いバイ
モルフ２には同第７図ｂに矢印F_Bで示すような
荷重が作用し、例えばΔl₁が10^-2mμである時に荷
重F_Aが２Kgとなり、搬送効率が非常に低くなつ
てしまう。従つて、このような荷重が作用しない
ように、組立時にバイモルフ２の高さ寸法を極め
て微妙に調整することが必要となり、バイモルフ
２の数が多いと、その調整が非常に面倒になり、
製造性が非常に悪くなる欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、加振体の取付時に調整が容易
にでき高い搬送効率を得ることができる圧電駆動
ボウル形パーツフイーダを提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明はボウルを収納部と搬送部に分割し、
夫々を圧電素子を弾性板に取付けてなる別々の加
振体により加振するようにし、以つて、取付時に
同時に調整する加振体の数を減少化して、取付時
の調整作業が容易にできるようにしたところに特
徴を有する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について第１図乃至第４
図を参照して説明する。１０は円盤状の基台で、
これの下面にはゴム等の弾性体で製作された脚１
１が複数個固着されている。１２は基台１０の上
面の外周部近傍に配設された４個のバイモルフ取
付座（３個のみ図示）で、これらの傾斜した取付
面１２ａは基台１０の外周と同心な円１３（第１
図に二点鎖線で示す）に対して夫々直角に交差す
るように向きが設定されている。１４は基台１０
の中心部にねじ止めで固着されたばね受け座で、
これには後述するばねを外周部に嵌合する円形の
凸部（図示せず）が形成されている。１５はばね
受け座１４を中心とする円１６上に等間隔に配設
された３個のバイモルフ取付座で、これらの取付
面１５ａはいずれも第１図に矢印Ａで示す方向に
指向されている。１７及び１８は夫々加振体とし
てのバイモルフで、これらはバイモルフ２と略同
様に形成されたもので、４個のバイモルフ１７の
各下端がバイモルフ取付座１２の取付面１２ａに
ねじ止めで固着され、また、３個のバイモルフ１
８の各下端がバイモルフ取付座１５の取付面１５
ａに同じくねじ止めで固定されている。１９は全
体として略鍋状をなすボウルで、これは円盤状を
なして内底部が中心に向うに従つて上方に膨出す
るテーパー状に形成された収容部２０と、略円筒
状をなして内周部に螺旋状の段付きの搬送路２１
ａを形成した搬送部２１とから構成されていて、
収容部２０と搬送部２１との間には僅かな隙間が
設けられている。２２は収容部２０の外底面にね
じ止めで固着されたばね受け座で、これの下面に
凸部２２ａが突設されている。そして、２３はコ
イルばねで、これの下端がばね受け座１４の凸部
の外周に嵌合され、且つ、上端が凸部２２ａの外
周部に嵌合されている。２４は搬送部２１の外底
面に略等間隔に固着された４個のバイモルフ取付
座で、これらの傾斜した取付面２４ａに夫々バイ
モルフ１７の各上端部がねじ止めで連結されてい
る。２５は収容部２０の外底面に固着された３個
のバイモルフ取付座で、これらの傾斜した取付面
２５ａに夫々バイモルフ１８の各上端部がねじ止
めで連結されている。

次に上記構成の作用について説明する。ボウル
１９の収容部２０内に被搬送物例えば小物の部品
を収納し、バイモルフ１７及び１８に交流電源を
引加すると、交流電源の周波数に共振した状態で
バイモルフ１７及び１８が往復運動（往復振動）
を行う。即ち、バイモルフ１７の往復運動によつ
て搬送部２１が収容部２０の周囲で往復回動運動
を行ない、バイモルフ１８が往復運動を行うと収
納部２０が矢印Ａ方向及び反矢印Ａ方向に直線往
復移動を行う。そこで、収容部２０の直線往復移
動に伴つて該収容部２０内の被搬送物が矢印Ａ方
向に移動されて搬送部２１の搬送路２１ａに導か
れ、該搬送路２１ａに導かれた被搬送物は搬送部
２１の往復回動によつて該搬送路２１ａ上を矢印
Ｂ方向に移送され、最終的に出口２１ｂに達す
る。

上記構成ではバイモルフ１７及び１８の合計個
数は７個であるが、収容部２０と搬送部２１とが
別部品であるから、収容部２０を駆動する３個の
バイモルフ１８と搬送部２１を駆動する４個のバ
イモルフ１７と夫々別個に高さ調整すればよく、
調整時に高さを合せる個数が４個或いは３個と少
ないから、従来考えられているものに比べて調整
作業が極めて容易にできる。また、収容部２０は
コイルばね２３によつて該収容部２０に作用する
被搬送物の重量を受けるようにしているから、バ
イモルフ１８の個数を３個と少なく設定できるこ
ととなつて高さ調整する個数を減少させることが
できるとともに、該収容部２０を駆動するバイモ
ルフ１８は往復直線運動を行うのみでバイモルフ
１８の弾性板にはねじれが作用しないから、バイ
モルフ１８にねじれ方向の力が作用することによ
る等価的な荷重の増加もなく、従つてバイモルフ
１８に掛かる荷重を一層減少させることができ、
少ない個数で高い搬送効率が得られる。そして、
収納された被搬送物の重量の大部分は収納部２０
で受けており、搬送部２１上の被搬送物の重量に
は変化がない為、バイモルフ１７に加わる荷重が
変化せず、ほぼ一定した搬送速度が得られる。

また、搬送部２１は環状で所謂中空状であるか
ら、ボウルが一体になつた従来のものに比べて剛
性が低く、このためバイモルフ１７が往復運動す
る時に該バイモルフ１７に作用するねじれ力が減
少するから、この点でもバイモルフ１７に作用す
る荷重を減少させることが可能でバイモルフ１７
の数を減少させることができ、搬送効率も向上で
きる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、第
１図乃至第３図と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明
する。即ち、２６は基台１の上面に固着されたバ
イモルフ取付座で、これにバイモルフ２７の一端
がねじ止めによつて固着されて該バイモルフ２７
が水平状態を呈しておりまた、これの他端は弾性
板２７ａが直角に折曲されて低剛性部２７ｂを形
成している。２８は収容部２０の外底面に突設さ
れた突片で、これにバイモルフ２７の他端がねじ
止めによつて固着されている。尚、この第５図に
おいて、コイルばね２３、ばね受座１４及び２２
並びにボウル１９の搬送部２１及びバイモルフ１
７は記載を省略している。そして、この構成にお
いて、バイモルフ２７に交流電源が供給されて上
下方向に振動されると、収容部２０内の被搬送物
が該収容部２０の上面の傾斜に沿つて外周方向に
移動されて図示しない搬送部に送られるもので、
上述した実施例と同様の作用効果を奏する。

［発明の効果］本発明は以上の説明から明らかなように、ボウ
ルを収納部と搬送部に分割し、夫々を圧電素子を
弾性板に取付てなる別々の加振体により加振する
ようにしたから、加振体の取付時に同時に調整す
る加振体の数を減少化し得え、以て取付調整作業
を容易にできる圧電駆動ボウル形パーツフイーダ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すも
ので、第１図は全体の斜視図、第２図は側面図、
第３図はボウル部分の断面図、第４図はボウルの
底面図、第５図は本発明の他の実施例を示す要部
の側面図、第６図及び第７図は従来構成を示すも
ので、第６図は斜視図、第７図は作用説明図であ
る。図面中、１０は基台、１７及び１８はバイモル
フ、１９はボウル、２０は収容部、２１は搬送
部、２１ａは搬送路、２３はコイルばね、２７は
バイモルフである。

Claims

【特許請求の範囲】１被搬送物を収容し外周に搬送路を有するボウ
ルを圧電素子を弾性板に取付けてなる加振体によ
り往復運動させて前記被搬送物の搬送を行うボウ
ル形パーツフイーダにおいて、前記ボウルを収容
部と搬送部とに分割し、夫々を別々の加振体によ
り加振することを特徴とする圧電駆動ボウル形パ
ーツフイーダ。２収容部を加振体により直線的に往復移動さ
せ、搬送部を別個の加振体により往復回動させる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
圧電駆動ボウル形パーツフイーダ。３収容部を加振体により上下方向に直線的に往
復移動させることを特徴とする特許請求の範囲第
２項に記載の圧電駆動ボウル形パーツフイーダ。