JPH11263423A - 直進搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搬送速度を一段と上昇させ，もって搬送能力を
増強せしめた直進搬送機構を提供すること。 【解決手段】基台上に搬送支持部材を傾斜立設させ且つ
部品の直進搬送方向の前方と後方に離間して配設する構
成でなる直進搬送機構において前記前方に配設される搬
送体支持部材の傾斜立設角度を前記後方に配設される搬
送体支持部材のそれより大ならしめてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電駆動により電子
部品等の各種部品を一方向にのみ直進搬送させる直進搬
送機構に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の直進搬送機構の一として図３に示
す構成のもの，即ち基台７上に離間させ傾斜立設して配
設される搬送体支持部材５を搬送体６下面に接合してな
るものがある。ここで搬送体支持部材５は加振体１の一
端に連結部材４の一端を接合した接合体で成る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年，微小部品を多用
する移動体通信機器等の組立てにおいては電子部品の搬
送能力として３０００個／分以上の搬送能力が求められ
るようになり，これを受け電子部品の搬送速度において
も従前に比し一段のレベルアップが求められるところと
なった。しかるに従来の圧電駆動に係る直進搬送機構の
部品搬送能力は大きさ１ｍｍ以下の部品の場合２０００
個／分が限度であり，これでは到底前記要求に応えるこ
とはできない。本発明は従来の直進搬送機構に比し物品
の搬送速度を一段と上昇させ，もって前記要求を満たし
た搬送能力を具有する直進搬送機構を提供することを解
決課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以下図１，図２及び図４
を用いてその手段等に付き説明する。本発明に係る直進
搬送装置は基台７上に搬送体支持部材５を傾斜立設させ
且つ部品の直進搬送方向の前方と後方に離間して配設す
る構成でなる直進搬送機構において前記前方に配設され
る搬送体支持部材５の傾斜立設角度を前記後方に配設さ
れる搬送体支持部材５１のそれより大ならしめてなるも
のである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において搬送体支持部材
５，５１は図１及び図２に示すように矢印で表示する部
品の直進搬送方向の前方と後方に離間して基台７上に配
設される。また搬送体支持部材５，５１の別の配設形態
として基台７に開孔を設け（図示せず），当該開孔内に
少なくとも搬送体支持部材５，５１の一部を挿通させて
搬送体支持部材５，５１の下端を基台７下面に接合して
なる配設形態は搬送体６の低背化を図る上で有益であ
る。しかして前記搬送体支持部材５，５１は加振体１と
連結部材４の二の構成要素でなり，搬送体６を支持する
と共に搬送体６に付与する振動エネルギーの発生源及び
振動振幅の調整部材としての機能を有するものである。

【０００６】前記したように前方と後方に配設される搬
送体支持部材５，５１は表１に示す８組のうちのいずれ
か一を取り入れて配設される。ここで表１に掲げる搬送
体支持部材５，５１の構成要素の組合わせには前方に配
設される搬送体支持部材５と後方に配設される搬送体支
持部材５１のいずれかには少なくとも振動発生源となる
加振体１又は加振体１と連結部材４との接合体が取り入
れられていることである。いずれの組合わせにおいても
部品８の搬送上，振動発生源は必要不可欠であるからで
ある。

【表１】 従来の搬送体支持部材５は前方，後方の双方とも加振体
１と連結部材４との接合体でなるものであったが本発明
では当該組合わせに限るものではない。即ち部品８の形
状，大きさ及び重量，求められる搬送速度等の搬送条件
はその都度異なり，それぞれに適合した搬送条件とする
には前記従来採られていた一組の組合わせのみでは到底
対応できないからである。ここでそれぞれに適合した搬
送条件とするためには表１に示す組合わせの中から最適
なる組合わせを選定し，前方に配設される搬送体支持部
材５の曲げ剛性を後方に配設される搬送体支持部材５１
のそれより大ならしめると共に曲げ剛性の比を適宜に調
整することで具現化させるのである。

【０００７】前記搬送体支持部材５，５１の構成要素の
一をなす加振体１は外部からの給電を受けることにより
振動を惹起する振動源としての機能を有するものであ
り，その構成は弾性板３の両面に圧電素子２を貼着した
いわゆるバイモルフ構造体で成る。ここで前記圧電素子
２にはチタン酸ジルコン酸鉛等の複合ペロブスカイト酸
化物Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３或いはニオブ酸リチウム
（ＬｉＮｂＯ_３）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ
_３）の単結晶等の板状に形成したものが用いられる。し
かして当該圧電素子２は不銹鋼，ばね鋼，工具鋼等でな
る弾性板３の両面にエポキシ樹脂等の接着剤，接着性を
具有する高分子フィルムを用いて貼着される。ここで前
記構成でなる加振体１は加振体単体を搬送体６と基台７
との間に配設する場合と加振体１と連結部材４との接合
体を配設する場合とでは搬送体６と基台７とを横方向に
平行に配設させる必要上，必然的にその大きさ（特に長
さ）は異なるものとしなければならないことは言うまで
もない。

【０００８】次にもう一つの搬送体支持部材５，５１の
構成要素である連結部材４は不銹鋼，ばね鋼，工具鋼等
の弾性を具有する板状物で成り，当該連結部材４につい
ても加振体１と同様，搬送体６と基台７との間に連結部
材単体を配設する場合と加振体１と連結部材４との接合
体を配設する場合とでは少なくともその長さを異なるも
のとしなければならないことは言うまでもない。

【０００９】前記連結部材４は加振体１と連結部材４と
が接合されている場合にあっては加振体１から受けた振
動振幅を増大させて搬送体に伝達する機能を有するもの
である。これに対し搬送体６と基台７との間に連結部材
単体が配設される場合にあってはかかる機能はなく単な
る搬送体支持体としての機能しか有しない。

【００１０】次に本発明の核心をなす搬送体支持部材
５，５１の基台７からの傾斜立設角度について説明す
る。従来の直進搬送装置における搬送体支持部材５の基
台７からの傾斜立設角度は図３に示すように部品８の直
進搬送方向の前方と後方に配設される搬送体支持部材の
別を問わず等角度に設定されている。これに対し本発明
では部品の直進搬送方向の前方に配設される搬送体支持
部材５の基台７からの傾斜立設角度を後方に配設される
搬送体支持部材５１のそれより大ならしめていることで
ある。

【００１１】次に本発明において搬送体支持部材５，５
１の基台７からの傾斜立設角度を前方と後方において異
ならしめる具体的態様に付き説明する。前記したように
本発明の加振体１はその下端を基台７に，その上端を連
結部材４又は搬送体６に固定されている。しかるに加振
体１の一端の固定対象である連結部材４又は搬送体６の
重量に比し加振体１の他端の固定対象である基台７の重
量は少なくとも数倍は大ならしめているため前記加振体
の固定は加振体の一端を固定し他端に荷重を付加した場
合に相当するいわゆる片持ち構造と捉えることができ
る。ところでかかる場合，加振体１（加振体１を連結部
材４に接合する場合にあっては加振体１と連結部材４と
の接合体，以下同じ）の長さをｌとし加振体の他端に荷
重Ｆを付加したときの加振体のたわみ量ｈはｌの三乗に
比例する。本発明はこの点に着目し，静止状態下で基台
７上に配設される搬送体６と基台７とを平行ならしめて
配設する場合，基台７上の部品直進搬送方向の前方に配
設される搬送体支持部材５の傾斜立設角度に比し後方に
配設される搬送体支持部材５１のそれを小ならしめるよ
うにすれば必然的に前方に配設される搬送体支持部材５
の長さに比し後方に配設される搬送体支持部材５１の長
さは長くせざるを得ないことになる。かかる傾斜立設角
度を異にする搬送体支持部材５，５１に外部から給電し
搬送体支持部材５をたわませた場合，搬送体支持部材の
長さが長い後方に配設される搬送体支持部材５１のたわ
み量が大となるため前方・後方双方の搬送体支持部材
５，５１が同時にたわんだときの各搬送体支持部材５，
５１の上端位置は異なるところとなる。即ち前方の搬送
体支持部材５に比し後方の搬送体支持部材５１の上端の
上方への持ち上がり度合いが大となりこれを受けて搬送
体６は当初の静止状態下での平行状態から前方が沈下し
後方が持ち上がる傾斜状態となる。図４に搬送体支持部
材５，５１と搬送体６のこの経時的傾斜状態の変化を示
す。図４において実線は静止状態下，点線は搬送体支持
部材５，５１が上方に向かってたわみ，搬送体６の部品
載置面が最大に持ち上がった状態下，一点鎖線は搬送体
支持部材５，５１が下方に向かってたわみ，搬送体６の
部品載置面が最大に沈下した状態下での搬送体６の部品
載置面及び搬送体上に載置されている部品８の位置変化
を示す。ところで搬送体６のかかる傾斜状態の変化が部
品８搬送に与える影響及び効果については以下の作用の
欄で説明する。

【００１２】

【作用】加振体１を構成する圧電素子２に交番電圧が印
加されると一方の圧電素子２は伸長，他方の圧電素子２
は収縮して伸縮運動を惹起，当該伸縮運動を受けて加振
体１からはたわみ振動が惹起される。しかして前記たわ
み振動は連結部材４を介して又は介せずの場合には直接
に，搬送体６に伝達され，次いで搬送体６上に載置され
ている部品８に伝達される。これを受け前記部品８は搬
送方向斜め前方への押圧力を受けて瞬間的に空中に浮
上，その瞬間内に前方に微小変位した搬送体６は当初の
位置への復帰によって搬送体６の変位分に比例して搬送
されるのである。

【００１３】ところで本発明における直進搬送機構では
搬送体６からの押圧力を受け部品８が空中に浮上してい
るいわゆる滞空時間は搬送体６の搬送方向の前方が沈下
しない場合に比し沈下させた場合の方が長くなり，つれ
て部品８の飛距離が伸長することになる。ここで搬送速
度は１振動周波数当たりの飛距離と振動周波数との積で
あるとすれば１振動周波数当たりの飛距離が伸長すれば
必然的に搬送速度も上昇することになる。一般に搬送速
度は単位時間当たりの部品８の移送距離であるから搬送
速度が上昇すれば必然的に単位時間当たりの部品搬送数
量も増大し搬送能力の増強に結び付くのである。

【００１４】前記空中に浮上し滞空している部品８は搬
送体６の搬送方向の前方が沈下状態にある最終局面で搬
送体６に着地し，その後搬送体６の傾斜方向は反転する
も搬送体上に載置されている部品８は搬送体６との間の
滑り摩擦によって後退することはない。この間の現象を
図４を用いて詳説すると次のようである。即ちＡ_０，Ｂ
_０及びＣ_０は当初の静止状態下での搬送体６の部品載置
面及び搬送体６上に載置されている部品８の位置であ
る。次に搬送体支持部材５，５１が左方にたわみ始める
と搬送体６の部品載置面はＡ_０→Ａ_１，Ｂ_０→Ｂ_１へと
上方に持ち上げられるが前方の搬送体支持部材５（左方
の搬送体支持部材）より後方の搬送体支持部材５１（右
方の搬送体支持部材）のたわみ量が大であるためＡ_１よ
りＢ_１の方が上方への持ち上がり度合いは大である。こ
れを受け搬送体６は前方が沈下した傾斜状態を呈する。
一方，搬送体６の部品載置面の位置変化Ａ_０→Ａ_１及び
Ｂ_０→Ｂ_１の過程の中で部品は浮上してＣ_０→Ｃ_１→Ｃ
_２へと移動し，搬送体６の部品載置面がＡ_１及びＢ_１に
至った時にＣ_２に着地しＣ_０Ｃ_２間の移動距離が１振動
周波数当たりの移送距離となる。次いで搬送体支持部材
５，５１が右方にたわみ始めると搬送体６の部品載置面
の移動方向は反転しＡ_１→Ａ_０→Ａ_２，Ｂ_１→Ｂ_０→Ｂ
_２へと位置変化することによって搬送体６の後方が沈下
する状態となるが搬送体６上に載置されている部品８は
後退することはない。滑り摩擦が作用しているからであ
る。搬送体６の部品載置面がＡ_２及びＢ_２に至った時点
で搬送体支持部材５，５１が左方にたわみ始めると搬送
体６の移動方向はＡ_２→Ａ_０→Ａ_１，Ｂ_２→Ｂ_０→Ｂ_１
へと反転し，これに伴って部品８も着地点から再度浮上
し移動するのである。

【００１５】

【実施例】次に本発明に係る直進搬送機構の実施例とし
て基台７上面に対し部品８の直進搬送方向の前方に配設
される搬送体支持部材５の傾斜立設角度を７０゜以上８
５゜以下，部品の直進搬送方向の後方に配設される搬送
体支持部材５１の傾斜立設角度を６０゜以上７５゜以下
とする構成は好適なるものの一である。

【００１６】

【発明の効果】本発明の第一の効果は同一部品との対比
で従来の搬送速度４５ｍｍ／ｓｅｃに対し７０ｍｍ／ｓ
ｅｃにまで上昇させることが可能となったため単位時間
当たりの部品の搬送能力も１．５倍以上の３０００個／
分を超えるレベルまで増強させ得たことである。本発明
の第二の効果は搬送機構を大型化することなく前記第一
の効果を発現させ得たことから従来設置されている搬送
機構との置換も容易なことである。この点は搬送機構の
小型軽量化の要請にも応えるものである。第三の効果は
搬送能力の増強を受けて搬送せんとする部品の形状，重
量等に対する選択性が緩和されたことである。即ち搬送
体を交換することで比較的多種多様なる部品を搬送させ
得ることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明に係る直進搬送機構の正面図である。

【図２】は本発明に係る別の構成になる直進搬送機構の
正面図である。

【図３】は従来の直進搬送機構の正面図である。

【図４】は搬送体の部品載置面及び搬送体上に載置され
ている部品の位置変化を示す図である。

【符号の説明】

１．加振体 ２．圧電素子 ３．弾性板 ４．連結部材 ５．搬送体支持部材 ６．搬送体 ７．基台 ８．部品 ５１．搬送体支持部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台上に搬送体支持部材を傾斜立設させ且
   つ部品の直進搬送方向の前方と後方に離間して配設する
   構成でなる直進搬送機構において前記前方に配設される
   搬送体支持部材の傾斜立設角度を前記後方に配設される
   搬送体支持部材のそれより大ならしめてなる直進搬送装
   置。
2. 【請求項２】搬送体支持部材を加振体，連結部材，加振
   体と連合部材との接合体のいずれかの構成要素でならし
   め且つ前記前方に配設される搬送体支持部材と前記後方
   に配設される搬送体支持部材のいずれかに少なくとも加
   振体又は加振体と連合部材との接合体を取り入れた請求
   項１の直進搬送機構。
3. 【請求項３】基台上面に対し部品の直進搬送方向の前方
   に配設される搬送体支持部材の傾斜立設角度を７０゜以
   上８５゜以下，部品の直進搬送方向の後方に配設される
   搬送体支持部材の傾斜立設角度を６０゜以上７５゜以下
   とする請求項１の直進搬送機構。
4. 【請求項４】少なくとも搬送体支持部材の一部を基台の
   開孔内を挿通させて搬送体支持部材の下端を基台下面に
   接合してなる請求項１の直進搬送機構。