JPH0710250A - 圧電駆動型搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧電駆動型搬送装置において搬送部品の搬送の
円滑化、搬送速度の向上、装置から発する騒音の低減及
びエネルギー変換効率の向上を図った圧電駆動型搬送装
置を提供すること。 【構成】圧電駆動型搬送装置において連結部材を二枚の
別個の平行板によって構成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気部品或いは機械部品
等の部品を振動により搬送させる搬送体の振動源として
圧電素子を用いた圧電駆動型搬送装置に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電圧素子を駆動源とした従来の圧電駆動
型搬送装置は実開昭５２−６１０８７号、実開昭５７−
４６５１７号、特開昭６２−４１１８号、特開昭６２−
４１１９号等によって既に公知化されておりその構成及
び搬送原理を図３及び図４を用いて説明すると以下のよ
うである。

【０００３】即ち圧電素子２１を弾性板２２の両面に貼
着したいわゆるバイモルフでなる加振体２０を複数個用
いる構成と前記加振体２０の一端を基台２３に傾斜立設
させて連結する構成と前記加振体２０の他端を連結部材
２４を介して両者一直線状に搬送体２５に連結する構成
からなり、かかる構成でなる圧電駆動型搬送装置におい
て各圧電素子２１に交流電圧を印加する。

【０００４】前記交流電圧の印加によって圧電素子２１
は正の半サイクルで伸長し、負の半サイクルで収縮する
運動を行うことから圧電素子２１を貼着したバイモルフ
でなる加振体２０においてそれぞれの圧電素子２１に印
加する電圧を半サイクルずつずらせばその片持ち型バイ
モルク構造によって前記伸縮運動は撓み運動に変換され
弾性板２２の下端と基台２３との連結部を支点とする矢
印方向の振動となって搬送体２５を振動させるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の圧電駆動型
搬送装置において加振体２０に付加される荷重を減少さ
せ、加振体２０及び搬送体２５の振動振輻を増大させて
十分に実用に供し得る搬送速度を得るため連結部材２４
の曲げ２２剛性及びヤング率は弾性板２２のそれより低
くなるように設定されている。

【０００６】しかしかかる構成でなる連結部材２４は連
結部材の幅方向のいずれの部所においても曲げ剛性及び
ヤング率は同一であるため圧電駆動型搬送装置をいわゆ
るボウルフィーダとして使用する場合には以下のような
問題がある。即ちボウルフィーダは部品を直線上に搬送
させるいわゆるリニアフィーダとは相違してボウル内の
部品を回転させて搬送させるものであることからボウル
に捩じり振動を付与することが求められる。しかるに連
結部材２４の輻方向のいずれの部所においても曲げ剛性
及びヤング率が同一である場合には連結部材２４の幅方
向の左半分と右半分の振幅は同一でありそのためかかる
連結部材からは捩じり振動は生じ得ない。よってかかる
連結部材２４をボウル底部に連結しても連結部所によっ
てはボウルに捩じり振動を付与することになるがその捩
じり振動は十分なものではなく、またエネルギー効率の
点でも問題がある。

【０００７】本発明は前記した問題点を解決した新規な
圧電駆動型搬送装置を提供するものであり、その問題点
解決の手段は以下のようである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１及び図２を用いてそ
の手段を説明する。本発明は前記課題解決のため圧電素
子１を貼着した弾性板２と搬送体５を連結する連結部材
４を一体物で構成するのではなく同一材質にあっては弾
性板２の長手方向に厚さ又は幅の異なる二枚の別個の平
行板によって構成するものである。別の構成として異種
材質にあっては弾性板２の長手方向に厚さ又は幅の同一
又は異なる二枚の別個の平行板によって構成するもので
ある。前記連結部材４の幅方向の左半分と右半分の平行
板は曲げ剛性とヤング率をそれぞれ異ならしめて左半分
と右半分と連結部材４から異なる屈曲振動と振幅を得る
構成をとっている。

【０００９】本発明は前記したように連結部材４の材
質、幅及び厚さを異ならしめることによって同じ弾性板
２に連結された連結部材４であっても曲げ剛性及びヤン
グ率を互いに異ならしめて平行する二枚の各連結部材の
屈曲振動と振幅を異ならしめたものである。

【００１０】本発明では前記した連結部材４を圧電駆動
型搬送装置の一つである圧電ボウルフィーダのボウルに
連結した場合以下の構成をとっている。即ち連結部材４
が同一材質かつ同一幅の場合、外側の連結部材は薄く、
内側の連結部材は厚くする。連結部材４が同一材質かつ
同一板厚の場合、外側の連結部材の幅は狭く内側の連結
部材の幅は広くする。

【００１１】また連結部材が異種材質の場合、外側と内
側の連結部材の幅と厚さを同一又は異ならしめて外側の
連結部材の曲げ剛性及びヤング率を内側の連結部材のそ
れより小ならしめる。

【００１２】

【作用】連結部材４を前記した構成とすることによって
外側の連結部材の曲げ剛性及びヤング率は内側の連結部
材のそれらに比し小ならしめたため、外側の連結部材は
内側の連結部材より大なる屈曲振動及び振幅が得られ
る。その結果、連結部材４と連結されているボウルには
捻り回転が付与され、ボウル内の部品をきわめて円滑に
搬送させる。

【００１３】次に本発明の具体的実施例を示す。連結部
材４の材質としてばね鋼ＳＵＰ１１Ａ、炭素工具鋼ＳＫ
４を用いる。ボウルフィーダのボウル外径をφ２００と
しボウル底部の三ケ所又は四ケ所に等間隔で長さ３８ｍ
ｍ、幅２０ｍｍの加振体２０と一体的に連結された連結
部材４を連結する。

【００１４】連結部材４は外側連結部材と内側連結部材
は共に長さ２０ｍｍ、幅９．５ｍｍとし厚さのみ異なら
しめて外側連結部材０．８ｍｍ、内側連結部材１．２ｍ
ｍとしている。外側連結部材と内側連結部材の幅方向の
間隔は１．０ｍｍとし加振体の幅と一致させている。加
振体に交流電圧０〜２００Ｖ、周波数２００〜４００Ｈ
ｚの入力を投入するとボウル内の部品は最大搬送速度６
０ｍｍ／ｓｅｃで搬送される。

【００１５】

【発明の効果】本発明の第一の効果は連結部材を前記構
成としたためボウルフィーダのボウルに円滑な捻り回転
が付与されるためボウル内の部品の搬送はきわめて円滑
であることである。そのためボウルフィーダから発する
騒音は従来のボウルフィーダのそれに比し著しく少な
い。

【００１６】本発明の第二の効果は搬送速度が大きくか
つエネルギー変換効率が高いことである。即ちボウルフ
ィーダのボウルに円滑な捻り回転を与えるには外側の連
結部材は大なる振幅で、内側の連結部材は小なる振幅で
屈曲振動することが求められる。しかるに連結部材４が
一体物である場合には異なる屈曲振動を同時にさせるこ
とはできない。連結部材の長手方向の中心部付近には屈
曲振動の差異にもとづく応力歪が集中、蓄積され、入力
の電気エネルギーの運動エネルギーへのエネルギー変換
効率が小さいものとなる。

【００１７】これに対し本発明になる圧電駆動型搬送措
置の一つである圧電ボウルフィーダは連結部材４を二枚
の別個のもので構成しているため異なる屈曲振動をさせ
ることができる。そのため入力エネルギーの損失が少な
く、もって部品の搬送速度は一段と向上させることがで
きる。

【００１８】なお本発明に係る圧電駆動型搬送は圧電ボ
ウルフィーダのみでなくリニヤフィーダ等の他の圧電駆
動型搬送装置にも適用できる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明になる圧電駆動型搬送装置の斜視図で
ある。

【図２】は本発明になる圧電駆動型装置の正面図であ
る。

【図３】は従来の圧電駆動型搬送装置の斜視図である。

【図４】は従来の圧電駆動型搬送装置の正面図である。

【符号の説明】

１、圧電素子 ２、弾性板 ３、基台 ４、連結部材 ５、搬送体 １０、加振体 ２０、加振体 ２１、圧電素子 ２２、弾性板 ２３、基台 ２４、連結部材 ２５、搬送体

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 圧電駆動型搬送装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性板２に圧電素子１を貼着してなる加振
   体１０により搬送体５を振動させる圧電駆動型搬送装置
   において前記加振体１０の弾性板２と前記搬送体５とを
   連結する連結部材４を同一材質にあっては弾性板２の長
   手方向に厚さ又は幅の異なる二枚の別個の平行板によっ
   て構成することを特徴とする圧電駆動型搬送装置。
2. 【請求項２】異種材質でなる連結部材４にあっては厚さ
   又は幅が同一又は異なる二枚の別個の平行板によって構
   成することを特徴とする請求項１の圧電駆動型搬送装
   置。