KR100651011B1

KR100651011B1 - 물품 반송 장치

Info

Publication number: KR100651011B1
Application number: KR1020050100077A
Authority: KR
Inventors: 헤이자부로 카토; 토시나오 카토
Original assignee: 가부시끼가이샤 산쿄 세이사쿠쇼
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-11-29
Also published as: CN1799960B; US20060180495A1; DE602005007146D1; TW200626452A; EP1652798B1; KR20060049303A; TWI272231B; JP2006124046A; EP1652798A1; US7188722B2; CN100586822C; CN1799959A; CN1799960A; JP4570438B2

Abstract

물품을 반송하기 위해서 반송부에 진동을 줌으로써 장치에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능한 물품 반송 장치를 실현한다. 본 물품 반송 장치는, 반송되는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하기 위한 반송부와, 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 왕복 직선 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 상기 물품을 상기 반송 방향으로 반송하는 진동을 당해 반송부에 주기 위한 캠 기구와, 상기 캠 기구를 지지하기 위한 케이스부와, 그리고 상기 캠 기구가 상기 반송부에 진동을 줌으로써 상기 케이스부에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하고 있다.

반송부, 왕복, 직선, 진동, 캠, 케이스부, 균형자

Description

물품 반송 장치{ARTICLE CARRYING APPARATUS}

도 1은 물품 반송 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 2는 물품 반송 장치의 일례를 나타내는 상면 외관도이다.

도 3은 도 2 중의 III-III선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다.

도 4는 도 3 중의 IV-IV선을 따른 화살표 방향에서 본 횡단면도이다.

도 5A는 출력부가 상사점에 있는 상태를 나타내는 도 3 중의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이고, 도 5B는 출력부가 하사점에 있는 상태를 나타내는 도 3 중의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다.

도 6A는 제1 캠 기구가 출력부의 연직 방향의 왕복 이동을 저해하지 않는 것을 설명하기 위한 도이고, 도 6B는 제2 캠 기구가 출력부의 반송 방향의 왕복 이동을 저해하지 않는 것을 설명하기 위한 도이다.

도 7은 웨이트의 설정 방법을 설명하기 위한 모델도이다.

도 8은 오일 필름 댐퍼(oil film damper)를 설명하기 위한 개념도이다.

도 9는 오일 필름 댐퍼를 설명하기 위한 도 3 중의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다.

도 10은 안내면에 형성된 홈의 형성 패턴 예의 도이다.

도 11은 진동 부여 기구에 의해 반송부에 주어지는 운동 궤적 및 균형자의 동작의 일례를 설명하기 위한 도이다.

도 12는 2개의 웨이트의 회전 운동에 의해 생기는 원심력을 설명하기 위한 도이다.

도 13은 하우징에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이다.

도 14는 반송 방향만 캠 기구에 의해 출력부를 이동시키는 리니어형 피더에 균형자를 적용한 다른 실시예를 나타내는 정면 단면도이다.

도 15는 도 14의 XV-XV 단면도이다.

도 16A는 반송부가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때에 물체에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 16B는 반송부가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 때에 물체에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 16C는 반송부가 제1 위치로 돌아왔을 때의 물체의 위치를 설명하기 위한 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

1　리니어형(linear type) 피더(feeder)(물품 반송 장치)

10　반송부

24　하우징(housing)(케이스부(casing section))

30　제1 캠 기구

70　균형자(balancer)

W　물품

본 발명은 반송부에 진동을 줌으로써 물품을 반송하는 물품 반송 장치에 관한 것으로, 특히, 물품의 반송 방향이 직선형으로 규제되어 있는 물품 반송 장치에 관한 것이다.

종래부터, 이른바 낱개 부품 등의 물품을 반송하면서 정렬시켜 물품을 한 개씩 공급하기 위한 물품 반송 장치가 각종 제안되어 있다. 이러한 물품 반송 장치는, 일반적으로 「피더(feeder)」라고 불리고, 진동식(vibration type)이나 벨트식(belt type)이라고 하는 여러 가지 방식의 것이 존재하지만 진동식의 것이 가장 많다. 이 진동식 피더는 진동하는 반송부 상에 물품을 재치(載置)하고, 이 반송부에 대한 물품의 상대 미끄러짐 현상 등을 이용하여 물품을 반송하는 장치이다.

이 진동식 피더의 하나로서 물품을 직선로를 따라 반송하는 리니어형(linear type) 피더가 있다. 이러한 리니어형 피더는, 예를 들면, 물품을 반송하는 반송부와 캠 장치를 가지고, 캠 장치의 베이스(base)로 되는 하우징(housing)의 양단으로부터 수직으로 설치된 판 스프링의 상부에서 반송부를 지지하고, 하우징 상에 설치된 캠 기구의 캠과 반송부에 설치된 캠 팔로워가 계합되어 구성되어 있다. 그리고, 캠 기구의 구동력이 입력되어 반송대가 소정 방향으로 진동(왕복 직선 운동)됨으로써 반송부 상의 물품이 소정 방향으로 이동된다.

도 16A 내지 도 16C를 참조하면서 이하에 그 반송 원리를 설명한다. 도 16A는 반송부가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때에 물체에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 16B는 반송부가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 때에 물체 에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 16C는 반송부가 제1 위치로 돌아왔을 때의 물체의 위치를 설명하기 위한 도이다.

이 피더는 반송 방향을 직선형으로 규제하는 반송부(410)를 구비하고 있고, 이 반송부(410)는 반송 방향에 관한 전후에 설정된 제2 위치 X2와 제1 위치 X1의 사이를 진동(이하에서는, 왕복 이동이라 함)하도록 되어 있다. 그리고, 도 16A에 나타내듯이, 이 왕복 이동에 있어서의 전방의 제2 위치 X2로의 이동시에는, 반송부(410)에 대한 물품 W의 상대 미끄러짐을 억제하여 반송부(410)와 함께 물품 W도 이동시키는 한편, 도 16B에 나타내듯이, 후방의 제1 위치 X1로의 이동시에는, 반송부(410)에 대한 물품 W의 상대 미끄러짐을 생기게 하여 반송부(410)만을 상기 제1 위치 X1로 이동하고, 물품 W는 전방의 제2 위치 X2에 머물게 하도록 하고 있다. 그리고, 이러한 왕복 이동을 반복함으로써, 도 16C에 나타내듯이, 물품 W를 반송부(410)에 대해서 그 전방으로 조금씩 보냄으로써 물품 반송이 달성되고 있다(예를 들면, 특개 2003-40424호 공보를 참조).

상기 종래의 리니어형 피더에서는 반송부가 진동됨으로써 물품이 반송된다. 이 때문에 반송부의 진동은 반송부를 진동시키기 위한 구동부로서의 캠 기구를 통해 하우징에도 전달된다. 즉, 리니어형 피더로서는 적정하게 물품을 반송하는 것이 가능한 성능을 가지고 있어도 하우징이 진동함으로써 적정하게 반송되지 않는 우려가 있다. 예를 들면, 리니어형 피더가 강성이 낮은 테이블 등에 재치되어 있을 경우에는, 하우징에 전달된 진동이 테이블에 의해 증폭되어 재치되어 있는 리니어형 피더 자신을 크게 진동시키므로 물품이 적정하게 반송되지 않는 우려가 있다. 또, 테이블이나 하우징의 진동에 의해 소음이 발생하는 우려도 있다.

본 발명은 이러한 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 물품을 반송하기 위해서 반송부에 진동을 줌으로써 장치에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능한 물품 반송 장치를 실현하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은, 반송되는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하기 위한 반송부와, 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 왕복 직선 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 상기 물품을 상기 반송 방향으로 반송하는 진동을 당해 반송부에 주기 위한 캠 기구와, 상기 캠 기구를 지지하기 위한 케이스부와, 그리고 상기 캠 기구가 상기 반송부에 진동을 줌으로써 상기 케이스부에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하는 물품 반송 장치이다.

본 발명의 다른 특징은 본 명세서 및 첨부 도면의 기재에 의해 분명히 한다.

본 명세서의 기재, 및 첨부 도면의 기재에 의해 적어도 다음의 것이 분명하게 된다.

반송되는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하기 위한 반송부와, 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 왕복 직선 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 상기 물품을 상기 반송 방향으로 반송하는 진동을 당해 반송부에 주기 위한 캠 기구와, 상기 캠 기구를 지지하기 위한 케이스부와, 그리고 상기 캠 기구가 상기 반송부에 진동을 줌으로써 상기 케이스부에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자 (balancer)를 구비하는 물품 반송 장치이다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 물품을 반송할 때에 반송부에 진동을 줌으로써 케이스부에 작용하는 힘을 균형자에 의해 억제하는 것이 가능하다. 즉, 반송부에 진동을 주었을 때에 케이스부에 작용하는 힘이 작아지기 때문에 케이스부는 진동하기 어려워진다. 이 때문에 물품 반송 장치 전체를 진동시키는 진동이 억제되어 물품을 적정하게 반송하는 것이 가능하고, 또 진동에 의한 소음의 발생도 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 균형자는 소정 질량의 웨이트의 무게 중심이 상기 반송부의 왕복 직선 운동과 반대 방향으로 이동되는 기구인 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 균형자는 소정 질량의 웨이트의 무게 중심이 반송부의 왕복 직선 운동과 반대측으로 이동되므로, 반송부와 웨이트가 반대 방향으로 이동하고, 이때 각각의 이동에 의해 발생하는 힘이 서로 상쇄되게 된다. 즉, 웨이트의 이동에 의해 발생하는 힘이 반송부의 이동에 의해 발생하는 힘을 상쇄하도록 작용하기 때문에 반송부에 진동을 줌으로써 케이스부에 작용하는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 균형자는 상기 반송 방향과 직교하는 회전축을 중심으로 상기 웨이트가 회전하는 기구이고, 상기 회전축은 상기 웨이트의 무게 중심과 다른 위치에 설치되고 상기 케이스부에 지지되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 웨이트는 무게 중심과 다른 위치에 설치된 회전축 주위에 회전되기 때문에, 웨이트를 회전시킴으로써 소정 방향으로 작용하는 원심력을 발생시키는 것이 가능하다. 그리고, 회전축은 반송 방향과 직교하고 있으므로, 웨이트가 회전하면 웨이트의 무게 중심이 반송부의 왕복 직선 운동의 방향과 반대의 방향으로 이동되고, 이때 발생하는 원심력을 반송부의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력을 상쇄하도록 작용시키는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 회전축은 수평 방향을 따라 설치되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에서는, 균형자에 의해 발생하는 원심력은 상하 방향 및 반송 방향으로 작용한다. 이 때문에 반송되는 물품을 사행시키는 것 같은 반송 방향과 직교하는 수평 방향에는 원심력이 작용하지 않기 때문에 물품을 보다 정밀도 좋게 반송하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 웨이트는 복수 설치되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 웨이트의 수를 바꿈으로써 반송부의 질량에 대응시켜 웨이트의 질량을 조정하는 것이 가능하다. 이 때문에 웨이트의 질량을 용이하게 변경하여 반송부의 이동에서 발생하는 힘에 따른 적정한 힘을 발생시키는 균형자를 구성하는 것이 가능하다. 이 때문에 반송부에 진동을 줌으로써 케이스부에 전달되는 진동을 적절히 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 복수의 상기 웨이트는 2개의 군으로 나누 어져 있고, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 반대 방향으로 회전되어 각 웨이트군의 무게 중심과 상기 회전축이 상기 반송 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 상기 제1 웨이트군 및 상기 제2 웨이트군의 무게 중심은 상기 회전축에 대해서 동측에 위치하고, 각 웨이트군의 무게 중심과 상기 회전축이 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 상기 제1 웨이트군 및 상기 제2 웨이트군의 무게 중심은 상기 회전축을 사이에 두고 반대측에 위치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 2개의 군으로 나누어진 웨이트는, 2개의 웨이트군의 무게 중심과 회전축이 상기 반송 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 제1 웨이트군 및 제2 웨이트군의 무게 중심이 회전축에 대해 반송 방향에 있어서 동측에 위치하므로, 2개의 웨이트군이 회전됨으로써 발생하는 원심력은 어느 쪽도 동일한 방향으로 작용하게 된다. 이 때문에 웨이트가 회전함으로써 발생되는 원심력을 반송 방향에 있어서의 반송부의 이동 방향과 반대의 방향으로 효율적으로 작용시키는 것이 가능하다. 또, 각 웨이트군의 무게 중심과 회전축이 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 제1 웨이트군 및 제2 웨이트군의 무게 중심은 회전축을 사이에 두고 반대측에 위치하므로 각각의 웨이트군이 회전됨으로써 발생하는 원심력은 서로 반대 방향으로 작용하게 된다. 즉, 각각의 웨이트에 의해 발생한 원심력은 서로 상쇄하도록 작용한다. 이 때문에 웨이트가 회전함으로써 발생하는 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향으로 작용하는 힘을 작게 억제하는 것이 가능하다. 그리고, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 반대 방향으로 회전되므로, 서로의 위상을 180도 비켜 놓음으로써 수평 방향에는 효율적으로 작용하고, 연직 방향에는 물품을 반송할 때에 소용없는 힘이 발생하지 않도록 균형자를 실현하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 제1 웨이트군의 총질량과 상기 제2 웨이트군의 총질량은 동일하게 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 2개의 웨이트군에서 각각 발생되는 원심력의 크기를 용이하게 동일하게 하는 것이 가능하다. 이 때문에 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 회전축을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하였을 때에는 서로의 원심력을 상쇄하여 케이스부에 작용하지 않게 하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 제1 웨이트군의 총질량과 상기 제2 웨이트군의 총질량은 상이하게 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 2개의 웨이트군에서 각각 발생되는 원심력의 크기를 상이하게 하는 것이 가능하다. 즉, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군의 어느 한쪽이 회전하여 발생하는 원심력의 크기를 다른 한쪽이 회전하여 발생하는 원심력보다 크게 하는 것이 가능하다. 이 때문에 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 회전축을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하였을 때에는, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군의 어느 한쪽이 회전하여 발생하는 원심력과 다른 한쪽이 회전하여 발생하는 원심력의 차분만의 힘을 케이스부에 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 회전축을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하였을 때에도 반송부 등의 운동에 의해 발생하여 케이스부에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 제1 및 제2 웨이트군의 상기 웨이트의 수 는 각각 하나인 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 적어도 2개의 웨이트를 가지므로, 2개의 웨이트를 반대 방향으로 회전시킴으로써 수평 방향에는 효율적으로 작용하고, 연직 방향에는 소용없는 힘이 발생하지 않도록 균형자를 가장 간단한 구성으로 실현하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 웨이트에는 상기 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제1 기어가 설치되어 있고, 소정의 구동원으로부터의 회전 운동을 상기 캠 기구에 입력하기 위한 입력축에는 제2 기어가 설치되어 있고, 상기 제1 기어와 상기 제 2 기어가 계합하고 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부를 왕복 직선 운동시키기 위한 캠 기구에 구동력을 입력하기 위한 입력축을 회전시킴으로써 균형자를 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 균형자를 작용시키기 위한 구동력의 입력부를 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 균형자를 작용시키는 것이 가능하다. 특히, 반송부와 웨이트를 반대 방향으로 이동시키기 위해서, 반송부의 왕복 직선 운동과 균형자의 회전 운동의 위상을 맞출 필요가 있지만, 반송부를 구동하는 캠 기구의 입력부에 의해 균형자가 구동되므로, 반송부의 왕복 직선 운동과 균형자의 회전 운동의 위상을 용이하게 한편 적절히 맞추는 것이 가능하다. 이 때문에 케이스부에 작용하는 힘을 보다 효율 좋게 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 반송부의 상기 왕복 직선 운동의 주기와 상기 웨이트가 회전하는 주기는 일치하고 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부에 있어서의 왕복 직선 운동의 반송 방향의 위상과 웨이트가 회전할 때의 반송 방향에 있어서의 위상을 역의 위상으로 함으로써, 반송부와 웨이트는 반대 방향으로 이동하게 된다. 이 때문에 반송부에 있어서의 왕복 직선 운동에 의해 작용하는 힘과 웨이트의 회전 운동에 의해 작용하는 힘을 반송 방향에 있어서 반대 방향으로 작용시켜 서로 상쇄하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 웨이트의 회전수는 상기 입력축의 회전수의 정수배인 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부 및 웨이트는 모두 입력축으로부터 입력되는 구동력에 의해 동작되므로, 입력축이 1회전하여 원래의 위치로 돌아왔을 때에는 웨이트도 최초의 위치로 돌아오게 된다. 이 때문에 입력축의 회전양에 관계없이 항상 반송부와 웨이트를 반송 방향에 있어서 역방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 서로 반대 방향으로 회전하는 상기 웨이트끼리는 상기 입력축을 사이에 두는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 2개의 웨이트는 입력축을 사이에 두고 양측에 위치하게 된다. 즉, 2개의 웨이트가 각각 가지는 제1 기어는 서로 반대 방향으로 회전하도록 입력축이 가지는 제2 기어와 계합하게 된다. 이 때문에 2개의 웨이트를 용이하게 반대 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

=== 물품 반송 장치의 개요 ===

처음으로, 도 1 내지 도 3을 참조하여 물품 반송 장치로서의 리니어형 피더의 개요를 설명한다.　

도 1은 물품 반송 장치의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 2는 상면 외관도이고, 도 3은 도 2 중의 III-III선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다.

도에 나타내듯이, 물품 반송 장치로서의 리니어형 피더(1)는 반송되는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하기 위한 반송부(10)와, 이 반송부(10)에 진동을 주는 진동 부여 기구(20)를 가지고 있다. 진동 부여 기구(20)는 반송부(10)에 진동을 주기 위한 2개의 캠 기구(30, 60)와, 캠 기구(30)를 지지하기 위한 케이스부로서의 하우징(24)과, 캠 기구(30)가 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(24)에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(70)를 가지고 있다.

그리고, 본 리니어형 피더(1)에서는 2개의 캠 기구(30, 60)에 의해 만들어 내어진 각 왕복 직선 운동을 합성하여 반송부(10)에 진동을 준다. 즉, 첫 번째의 제1 캠 기구(30)는 소정의 구동원(미도시)으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 제1 방향의 왕복 직선 운동으로 변환하여 반송부(10)로 전달한다. 또, 두 번째의 제2 캠 기구(60)는 소정의 구동원(미도시)으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향 성분을 가지는 제2 방향의 왕복 직선 운동으로 변환하여 반송부(10)로 전달한다. 즉, 이들 2개의 캠 기구(30, 60)에 의해 발생되는 진동에 의해 상기 기술에서 설명한 반송부(10)에 대한 물품의 상대 미끄러짐을 생기게 하고 있다.

이 상대 미끄러짐의 상태는, 왕복 이동시에 물품 W 자신에게 작용하는 관성 력을 변화시키는 제1 방법과, 상기 왕복 이동시에 물품 W와 반송부(10)의 사이에 작용하는 마찰력을 변화시키는 제2 방법의 2개의 방법에 의해 제어 가능하다. 그리고, 본 리니어형 피더(1)에서는, 제1 캠 기구(30)에 의해 물품 W 자신에게 작용하는 관성력이 제어되고, 제2 캠 기구(60) 물품 W와 반송부(10)의 사이에 작용하는 마찰력이 제어된다. 즉, 상기 제1 방향의 왕복 직선 운동에 대해서는 제1 캠 기구(30)와 관련되는 후기 캠 곡선의 설계를 통해, 상기 제 2 방향의 왕복 직선 운동에 대해서는 제2 캠 기구(60)와 관련되는 후기 캠 곡선의 설계를 통해, 각각 소망한 왕복 직선 운동으로 설정할 수가 있다. 즉, 제1 방향 및 제2 방향으로 규정되는 이차원 평면 내의 임의의 운동 궤적을 상기 캠 곡선의 설계를 통해서 표현 가능하고, 당해 물품 반송 장치(1)는 상기 운동 궤적의 설정 자유도가 뛰어나다. 따라서, 단순한 운동 궤적에 한정하지 않고, 복잡한 운동 궤적으로 이루어지는 진동을 반송부(10)에 줄 수가 있는 결과 반송 대상이 되는 물품 W의 종류나 반송 능력 등의 요구 사양에 가장 적합한 진동을 반송부(10)에 주는 것이 가능하다.

또, 이하의 설명에서는, 도 1에 나타내듯이, 상기 제1 방향은 반송 방향과 일치하고 있고, 한편 상기 제 2 방향은 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향과 일치하고 있는 것을 전제로 설명하지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 상기 제1 방향의 왕복 직선 운동이 상기 반송 방향 이외의 방향 성분을 포함하고 있어도 좋고, 또 상기 제 2 방향의 왕복 직선 운동이 상기 법선 방향 이외의 방향 성분을 포함하고 있어도 좋다.

단지, 바람직하게는 상기 전제에 따르면 좋다. 이 이유는, 제1 방향 및 제2 방향의 왕복 직선 운동이 각각 상기 반송 방향 성분만 또는 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향 성분만을 가지는 경우에는, 제1 방향 및 제2 방향의 왕복 직선 운동의 설정시에 서로 한쪽의 왕복 직선 운동의 영향을 일절 받는 일 없이 독립하여 설정 가능하게 되기 때문이다. 그리고, 그 결과 이들 2개의 왕복 직선 운동을 합성하여 이루어지는 반송부(10)의 진동을 소망한 운동 궤적으로 설정하기 쉬워진다.

또, 본 리니어형 피더(1)에서는 캠 기구(30)가 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(24)에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(70)를 가지고 있다. 이 균형자(70)는 소정 질량의 웨이트(72)의 무게 중심이 반송부(10)의 왕복 직선 운동과 반대 방향으로 이동되는 웨이트 이동 기구이고, 수평 방향을 따라 설치된 회전축(74)을 중심으로 웨이트(72)가 회전한다. 회전축(74)은 웨이트(72)의 무게 중심과 다른 위치에 설치되고 하우징(24)에 지지되어 있다. 그리고, 웨이트(72)가 회전했을 때에 웨이트(72)의 무게 중심과 회전축(74)이 반송 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 웨이트(72)의 무게 중심은 회전축(74)에 대해서 동측에 위치하고, 웨이트(72)의 무게 중심과 회전축(74)이 반송 방향과 수직으로 되는 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 웨이트(72)의 무게 중심은 회전축(74)을 사이에 두고 반대측에 위치하도록 설정되어 있다. 이 때문에 웨이트(72)를 회전시킴으로써 물품 W가 반송 방향으로 이동할 때에 생기는 관성력과 반대 방향으로 작용하는 원심력을 발생시켜 하우징(24)에 작용하는 힘을 억제하는 것을 가능하게 하고 있다.

또, 이하의 설명에서는, 상기 반송 방향이 수평 방향이고, 한편 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향이 연직 방향인 것을 전제로 설명하지만 하등 이에 한정 되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 반송 방향을 수평에서 상하로 소정 각도만 기울여 기울기 상방향 또는 기울기 하방향으로 물품 W를 반송하도록 하여도 좋다.

또한, 이하에서 설명하는 실시 형태에 있어서는, 도 3에 나타내듯이, 상기 2개의 캠 기구(30, 60)(미도시) 및 균형자(70)에 상기 구동원(미도시)을 공용시키는 구성, 즉, 이 하나의 구동원으로부터의 운동을 단일의 입력축(22)을 통해 각 캠 기구(30, 60) 및 균형자(70)에 입력하는 구성을 예로 설명하지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 2개의 캠 기구(30, 60) 및 균형자(70)의 각각 또는 어느 하나에 대해 전용의 구동원을 설치하여도 좋다.　

단지, 바람직하게는 하나의 구동원을 공용시키는 구성의 쪽이 좋다. 이 이유는, 입력되는 운동이 동일한 편이 제1 캠 기구(30)에 의한 왕복 직선 운동, 제2 캠 기구(60)에 의한 왕복 직선 운동, 및 균형자(70)의 회전 운동의 동기를 취하기 쉬워지기 때문이다.

=== 리니어형 피더의 일실시 형태 ===

도 4 내지 도 5B는 리니어형 피더의 일실시 형태를 설명하기 위한 도이다. 도 4는 도 3 중의 IV-IV선을 따른 화살표 방향에서 본 횡단면도이다. 도 5A는 출력부가 상사점(upper dead center)에 있는 상태를 나타내는 도 3 중의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이고, 도 5B는 출력부가 하사점(bottom dead center)에 있는 상태를 나타내는 도 3 중의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다. 또, 단면도에 대해서는 일부를 측면시나 상면시로 나타내고 있고, 또 전체 도에 걸쳐 절단면에는 햇칭을 기입하고 있다.　

또, 이하의 설명에서는, 그 편의상 도 1에 나타내듯이, 반송 방향을 「전후」의 용어에 의해서도 표현하고, 또 연직 방향을 「상하」의 용어에 의해서도 표현하고, 또한, 이들 반송 방향 및 연직 방향으로 직교하는 방향을 「좌우」의 용어로 표현한다.

(1) 반송부

도 1 및 도 2에 나타내듯이, 반송부(10)는, 수평으로 평탄한 상면(12a)을 가진 긴 띠 모양 평판을 본체(12)로 한다. 그리고, 이 본체(12)의 상면(12a)은 물체가 반송되는 반송면으로서 기능하므로 상기 반송 방향은 본체(12)의 긴 방향을 따라 수평 방향임과 동시에 반송면(12a)의 법선 방향은 연직 방향을 향하고 있다.　

또, 본체(12)의 상면(12a)의 좌우 방향의 양측에는 각각에 본체(12)의 길이 방향의 전장에 걸쳐 볼록부(14, 14)가 연속적으로 형성되어 있고, 이들 한 벌의 볼록부(14, 14)는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하고 있다.

(2) 진동 부여 기구

진동 부여 기구(20)는 반송부(10)를 지지하면서 당해 반송부(10)를 소정의 운동 궤적에 기초하여 진동시키는 것으로 반송부(10)의 하방에 배치되어 있다. 또, 상기 운동 궤적은 상기 반송 방향과 상기 연직 방향으로 규정되는 이차원 평면 내의 궤적으로 이들 2방향의 왕복 직선 운동을 합성함으로써 얻어진다.

진동 부여 기구(20)는 상면벽(24a)에 대략 구형 형상의 개구(24f)를 가지는 대략 직방체의 상자 모양의 하우징(24)과, 개구(24f)를 막는 위치에 배치되어 반송부(10)를 지지하기 위한 출력부(26)와, 이 출력부(26)에 상기 운동 궤적의 운동을 주기 위해서 하우징(24) 내부에 배치된 제1 캠 기구(30) 및 제2 캠 기구(60)와, 캠 기구(30)가 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(24)에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(70)와, 이들 캠 기구(30, 60) 및 균형자(70)에 상기 구동원으로부터의 회전 운동을 입력하기 위한 단일의 입력축(22)을 구비하고 있다.

(2-A) 입력축

도 3에 나타내듯이, 입력축(22)은 그 축심(C22) 방향을 반송 방향을 따르게 하여 배치된 대략 환봉(round bar) 부재이다. 그 양단부는 베어링(23, 23)을 통해 하우징(24)의 전면벽(24c) 및 후면벽(24d)에 지지되어 있고, 이에 의해 입력축(22)은 하우징(24)에 대해서 축심 주위를 회전 자유롭게 되어 있다.

또, 이 입력축(22)의 일단부는 하우징(24) 내에 수납되어 있지만, 타단부는 하우징(24)의 전면벽(24c)에 형성된 관통공(24g)을 통해 외부로 돌출하고 있다. 그리고, 이 타단부에는 적당한 커플링(coupling)(미도시)을 통해 모터 등의 구동원(미도시)이 연결되고, 이 구동원으로부터 입력축(22)으로 그 축심 회전의 회전 운동이 입력된다.

즉, 이 입력축(22)의 외주에는 제1 및 제2 캠 기구(30, 60)와 관련되는 제1 및 제2 캠(32, 62) 및 균형자(70)를 구성하는 웨이트(72)를 회전시키기 위한 동력을 전달하기 위해서 웨이트(72)에 설치된 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)와 계합하는 제2 베벨 기어(76)가 형성되어 있지만 이에 대해서는 후술한다.

(2-B) 출력부

도 2에 나타내듯이, 출력부(26)는 상면벽(24a)의 개구(24f)의 내측에 배치되 어 있고, 개구(24f)보다 약간 작은 평판 부재를 본체(26a)로 한다.

이 출력부 본체(26a)의 상면(26b)에는 반송부(10)의 하면을 부착 고정하기 위한 부착면이 형성되어 있고, 이 부착면에 고정된 반송부(10)는 출력부(26)와 일체로 되어 당해 출력부(26)와 동일한 운동 궤적을 운동한다.

도 3에 나타내듯이, 출력부 본체(26a)의 하면(26c)에는 직방체 형상의 리프트(lift) 부재(28)를 구비하고 있다. 이 리프트 부재(28)는 2개의 기능을 가진다.

첫 번째의 기능은 출력부 본체(26a)의 하방에 배치된 제 2 캠 기구(60)로부터 출력되는 연직 방향의 왕복 직선 운동을 출력부 본체(26a)에 전달하는 기능이고, 이에 대해서는 제2 캠 기구(60)에서 설명한다.

두 번째의 기능은 출력부 본체(26a)의 좌우 방향의 이동을 규제하여 당해 출력부 본체(26a)를 반송 방향 및 연직 방향의 2방향으로만 이동 가능하게 안내하는 안내 구조로서의 기능이다. 즉, 도 4 및 도 5A에 나타내듯이, 이 리프트 부재(28)의 좌우 방향의 각 단면(28a, 28a)은 상기 2방향으로 규정되는 이차원 평면에 평행한 평탄면에 형성되어 있다. 또, 이들 각 단면(28a, 28a)이 대면하는 하우징(24)의 각 내면의 부분에는 각 단면(28a, 28a)과 평행한 안내면(29a)을 구비하는 안내 부재(29)가 각각 고정되어 있다. 그리고, 이들 안내면(29a)과 단면(28a)이 슬라이딩함으로써, 출력부(26)는 상기 이차원 평면 내의 운동 궤적을 안정되게 그리면서 운동하도록 되어 있다.

또, 바람직하게는 안내면(29a)과 단면(28a)의 사이에 소정 간극 G(도 9)를 마련함과 동시에 당해 간극 G에 점성 유체로서의 오일을 보유시키면 좋고, 그러면, 이 간극 G에 소위 오일 필름 댐퍼(oil film damper)로서의 기능을 부가시키는 것이 가능하게 된다. 이에 대해서는 후술한다.

도 3에 나타내듯이, 이러한 리프트 부재(28)는 출력부 본체(26a)의 하면에 있어서의 반송 방향의 전후의 양단부에 각각 1개씩 설치되고, 즉 출력부(26)는 반송 방향의 2개소로 안내되어 있고, 이에 의해 출력부(26)의 좌우 방향으로의 이동을 확실히 규제하도록 하고 있다.

또, 도 3 및 도 5A에 나타내듯이, 출력부(26)와 하우징(24)의 개구(24f)의 사이의 간극에는 이 개구(24f)의 전체 내주 가장자리(inner circumference)에 걸쳐 고무 등의 탄성 소재로 이루어지는 실(seal) 부재(27)가 개재(介在)되어 있다. 이 실(seal) 부재(27)는 하우징(24)의 내부 공간에 충전되는 캠용 윤활유의 외부 누출을 막는 소위 오일 실(seal)이다. 탄성 소재의 종류로서는 출력부 본체(26a)가 반송 방향의 전후로 왕복 이동하기 때문에 이 왕복 이동량 이상의 탄성 변형 능력을 가지는 것이 매우 적합하다.

(2-C) 제1 캠 기구

도 3에 나타내는 제1 캠 기구(30)는 상기 운동 궤적에 있어서의 반송 방향 성분의 운동을 만들어 내어 출력부(26)에 주는 것이고, 즉, 입력축(22)의 회전 운동을 상기 반송 방향의 왕복 직선 운동으로 변환하여 출력부(26)로 전달하는 것이다.

이 실시 형태의 제1 캠 기구(30)는 소위 리브(lib) 캠(cam)을 이용하여 구성되어 있다. 즉, 입력축(22)의 외주에 환상으로 형성된 리브(34)로 이루어지는 제1 캠으로서의 리브 캠(32)과, 출력부 본체(26a)에 설치되어 리브(34)에 계합하는 제1 캠 팔로워(follower)로서의 캠 팔로워(36)를 구비하고 있다.

이 캠 팔로워(36)는 주지 구성의 것이고 즉, 회전축 A와, 이 회전축 A의 외주를 가려 상기 회전축 주위를 회전하는 외륜 R을 구비하고 있다. 그리고, 사용시에는 상기 회전축 A는 캠 기구에 있어서의 팔로워 측의 부재(여기에서는 출력부(26))에 고정되는 한편, 상기 외륜 R은 캠의 캠면(cam face)을 전동(rotatively move)하도록 배치된다. 또, 다음에 설명하는 제2 캠 기구와 관련되는 캠 팔로워(66)도 동일한 구성이다.

이러한 캠 팔로워(36)는, 도 3에 나타내듯이, 출력부 본체(26a)의 하면(26c)에 반송 방향의 전후에 줄서 2개 늘어뜨려서 설치되어 있고, 당해 2개의 캠 팔로워(36, 36)는 서로의 외륜 R에 의해 리브(34)의 양측의 측면(34a, 34b)를 사이에 두면서 측면(34a, 34b)을 각각 전동하도록 되어 있다. 즉, 각 측면(34a, 34b)이 캠면이다.

한편, 리브 캠(32)의 리브(34)의 형성 위치는 상기 회전 방향을 따라 입력축(22)의 축심 방향인 반송 방향으로 변위하고 있고, 이 변위량에 의해 리브 캠(32)의 캠 곡선이 표현되어 있다.

따라서, 입력축(22)의 회전 운동과 함께 리브 캠(32)이 회전하면, 2개의 캠 팔로워(36, 36)가 사이에 두는 리브(34)의 위치도 반송 방향으로 변위하기 때문에, 이 변위에 따라 이들 캠 팔로워(36, 36)는 반송 방향으로 이동된다. 그리고, 이에 수반하여 출력부(26)도 반송 방향의 전후로 이동되어 이 출력부(26)에 고정된 반송 부(10)는 리브 캠(32)의 캠 곡선에 따라 반송 방향의 왕복 직선 운동을 하게 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 리브 캠(32)의 캠 곡선은 입력축(22)이 1회전하면, 즉 리브 캠(32)이 1회전하면 출력부(26)가 3왕복하도록 설정되어 있다. 또, 출력부(26)는 왕동시(at the time of move-forward)와 복동시(at the time of move-reward)에서 방향만이 상이하고 동일한 속도 변화에서 이동하도록 설정되어 있다.

또, 도 3에 나타내듯이, 리브(34)의 양측의 측면(34a, 34b)은 리브(34)와 캠 팔로워(36)의 접촉 위치에 있어서 연직으로 되는 것 같은 곡면에 형성되어 있음과 동시에 캠 팔로워(36)의 회전축 A도 연직 방향을 향하고 있다. 따라서, 이들 서로 접촉하는 리브 캠(32)과 캠 팔로워(36)는 서로의 반송 방향의 상대 이동에 대해서는 규제되어 있지만, 연직 방향의 상대 이동에 대해서는 허용되어 있다.

도 6A는 제1 캠 기구가 출력부의 연직 방향의 왕복 이동을 저해하지 않는 것을 설명하기 위한 도이고, 도 6B는 제2 캠 기구가 출력부의 반송 방향의 왕복 이동을 저해하지 않는 것을 설명하기 위한 도이다. 도시하듯이, 도 6A 중의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 캠 팔로워(36)는 리브 캠(32)의 리브(34)를 사이에 둔 상태를 유지하면서 연직 방향으로 상대 이동 가능하다.

따라서, 후기 제 2 캠 기구(60)에 의해 출력부(26)가 제2 방향인 연직 방향으로 왕복 이동하는 경우에는, 이 출력부(26)에 고정된 캠 팔로워(36)도 연직 방향으로 이동하게 되지만, 그 경우에서도 리브 캠(32)을 사이에 둔 상태의 캠 팔로워(36)는 리브 캠(32)에 대해서 연직 방향으로 슬라이딩 가능하여 출력부(26)의 연직 방향의 왕복 이동을 전혀 저해하는 일은 없다. 이 때문에 출력부(26)는 제2 캠 기 구(60)에 기초하여 연직 방향으로의 왕복 직선 운동을 신속하게 할 수가 있다.

또, 2개의 캠 팔로워(36, 36)는 리브(34)를 사이에 두고 있다. 따라서, 도 6B 중의 2점 쇄선으로 나타내는 것 같은 반송 방향의 전후의 어느 쪽의 방향의 왕복 이동에 대해서도, 당해 출력부(26)에 리브(34)의 변위를 확실히 전달 가능하게 된다. 따라서, 소위 백래쉬(backlash)의 영향을 전혀 받는 일 없이 리브 캠(32)의 캠 곡선으로 표현된 대로의 진동을 출력부(26)를 통해 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

(2-D) 제2 캠 기구

도 3에 나타내는 제2 캠 기구(60)는 상기 운동 궤적에 있어서의 연직 방향 성분의 운동을 만들어 내어 출력부(26)에 주는 것이고, 즉, 입력축(22)의 회전 운동을 상기 연직 방향의 왕복 직선 운동으로 변환하여 출력부(26)로 전달하는 것이다.

이 제2 캠 기구(60)는 소위 정면 캠을 이용하여 구성되어 있다. 즉, 도 3 및 도 5A에 나타내듯이, 입력축(22)에 형성된 제2 캠으로서의 원판형의 정면 캠(62)과, 리프트 부재(28)에 설치되어 정면 캠(62)의 한쪽의 판면에 형성된 환상홈(annular groove)(65)에 계합하는 제2 팔로워로서의 캠 팔로워(66)를 구비하고 있다.

도 3에 나타내듯이, 정면 캠(62)은 전후 한 벌의 리프트 부재(28, 28)에 대응시켜 반송 방향의 전후에 한 벌 설치되어 있다. 그리고, 정면 캠(62)은 반송 방향에 있어서 전측의 정면 캠(62)은 전측의 리프트 부재(28)의 후측에, 후측의 정면 캠(62)은 후측의 리프트 부재(28)의 전측에 각각 설치되어 있다. 그리고, 각 정면 캠(62)의 판면과, 리프트 부재(28)의 전측 또는 후측의 단면은 서로 대향하고 있다.

도 5A에 나타내듯이, 정면 캠(62)에 있어서의 리프트 부재(28)와 대향하는 쪽의 판면에는 환상홈(65)이 입력축(22)의 축심 주위를 따라 형성되어 있다. 그리고, 축심(C22)으로부터의 반경은 원주 방향의 위치에 따라 상이하고, 이 반경의 변화에 의해 정면 캠(62)의 캠 곡선이 표현되어 있다.

한편, 리프트 부재(28)에 있어서의 정면 캠(62)과 대향하는 쪽의 단면에는 캠 팔로워(66)가 정면 캠(62)의 회전 중심인 축심(C22)의 연직 상방에 배치되어 있고, 당해 캠 팔로워(66)는 정면 캠(62)의 환상홈(65)에 감합되어 있다.

따라서, 입력축(22)의 회전 운동과 함께 정면 캠(62)이 회전하면, 이 회전에 수반하여 캠 팔로워(66)는 환상홈(65)의 내주면(65a)을 전동하지만, 그 때에 캠 팔로워(66)는 감합되어 있는 환상홈(65)의 직경 방향의 홈 위치의 변화에 따라 연직 방향으로 이동된다. 그렇게 하면 당연하지만 캠 팔로워(66)가 설치된 리프트 부재(28) 및 출력부(26)도 연직 방향으로 이동되고, 그 결과 출력부(26)에 고정된 반송부(10)는 정면 캠(62)의 캠 곡선을 따라 연직 방향의 왕복 직선 운동을 하게 되어 있다.

이 예에서는 입력축(22)의 회전 운동과 함께 정면 캠(62)이 회전하면, 2개의 캠 팔로워(66, 66)와 환상홈(65)이 계합하는 위치도 연직 방향으로 변위하기 때문에, 이 변위에 따라 이들 캠 팔로워(66, 66)는 연직 방향으로 이동된다. 그리고, 이에 수반하여 출력부(26)도 연직 방향의 상하로 이동되어 이 출력부(26)에 고정된 반송부(10)는 정면 캠(62)의 캠 곡선을 따라 연직 방향의 왕복 직선 운동을 하게 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 정면 캠(62)의 캠 곡선은 입력축(22)이 1회전하면, 즉 정면 캠(62)이 1회전하면 출력부(26)가 3왕복하도록 설정되어 있다. 또, 출력부(26)는 왕동시와 복동시에 방향만이 다른 동일한 속도 변화로 이동하도록 설정되어 있다.

또, 도 3에 나타내듯이, 환상홈(65)의 내주면(65a)은 반송 방향과 평행한 곡면에 형성되어 있음과 동시에 캠 팔로워(66)의 회전축 A도 반송 방향을 향하고 있다. 따라서, 정면 캠(62)과 캠 팔로워(66)는 서로의 연직 방향의 상대 이동은 규제되어 있지만, 반송 방향의 상대 이동은 허용되어 있다. 즉, 도 6B 중의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 캠 팔로워(66)는 정면 캠(62)의 환상홈(65)에 감합된 상태를 유지하면서 반송 방향으로 상대 이동 가능하다.

따라서, 제1 캠 기구(30)에 의해 출력부(26)가 제1 방향인 반송 방향으로 왕복 이동하는 경우에는, 출력부(26)에 리프트 부재(28)를 통해 고정된 캠 팔로워(66)도 반송 방향으로 이동하게 되지만, 그 경우에서도 환상홈(65)에 감합된 상태의 캠 팔로워(66)는 환상홈(65)에 대해서 반송 방향으로 슬라이딩 가능하여 당해 반송 방향의 왕복 이동을 전혀 저해하는 일은 없다. 그 결과 출력부(26)는 제1 캠 기구(30)에 기초하여 반송 방향으로의 왕복 직선 운동을 신속하게 할 수가 있다.

또, 캠 팔로워(66)는 환상홈(65)에 감합되어 있다. 따라서, 도 6A의 2점 쇄선으로 나타내는 것 같은 상하의 어느 쪽의 방향의 왕복 이동에 대해서도, 환상홈 (65)의 변위를 출력부(26)로 확실히 전달 가능하다. 따라서, 소위 백래쉬(backlash)의 영향을 크게 받는 일 없이 정면 캠(62)의 캠 곡선으로 표현된 대로의 진동을 출력부(26)를 통해 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

그런데, 이 제2 캠 기구(60)는, 상술해 온 것 같은 구조 때문에, 출력부(26)를 통해 반송부(10)의 전체 중량을 지지하고 있다. 그리고, 일반적으로 캠 기구는 고강성이다. 따라서, 전술의 판 스프링과 같은 저강성의 탄성 부재로 반송부(10)를 지탱한다고 하는 불안정한 지지 구조를 취하지 않아도 되고 고강성인 제2 캠 기구(60)에 의해 반송면(12a)의 전면에 걸쳐 한결같이 연직 방향으로 진동시킬 수가 있는 결과 전술의 반송 비균일성을 유효하게 억제 가능하게 되어 있다. 또, 제2 캠 기구(60)는 반송 방향의 전후의 2개소에서 출력부(26)를 2점 지지하고 있기 때문에, 이에 의해도 지지 안정성의 향상이 도모되고, 더욱더 반송 비균일성의 억제 효과를 얻을 수 있다.

(2-E) 균형자

도 3에 나타내는 균형자(70)는 반송부(10)의 반송 방향의 왕복 직선 운동에 의한 관성력에 의해 하우징(24)에 작용하는 힘과 반대 방향으로 작용하는 힘을 하우징(24)에 줌으로써 물품 W를 반송하기 위한 운동에 의해 하우징(24)에 생기는 진동을 억제하는 것이다. 균형자(70)는 입력축(22)을 사이에 두고 좌우 양측에 각각 하나씩 설치된 우측 웨이트(721) 및 좌측 웨이트(722)와, 각 웨이트(72)의 회전 중심으로 되는 회전축(74)과, 회전축(74)과 동축에 형성된 제1 기어와, 제1 기어와 맞물려 입력축(22)의 외주를 따라 설치된 제2 기어를 가지고 있다.

웨이트(72)는 소정의 질량으로 설정된 거의 반원 형상의 추판(錘板)이고, 반원 형상의 원주를 연장하여 형성되는 가상원의 중심에 회전축(74)이 삽입 통과되는 구멍(72b)이 설치되어 있다. 이 때문에 거의 반원 형상을 이루는 웨이트(72)의 중심 부분은 구멍을 형성하기 위해서 원호측과는 반대측으로 토출하는 부위(72a)를 가지고 있다. 웨이트(72)는 2개의 웨이트(721, 722)가 회전 운동하고, 반송부(10)와 수평 방향의 반대측에 위치하였을 때에, 반송부(10)에 의한 관성력과 웨이트(72)에 의한 원심력이 대충 같아지도록 설정되어 있다. 웨이트(72)의 설정 방법에 대해서는 후술한다.

회전축(74)은 하우징(24)의 좌우 방향에 있어서의 측벽의 내면으로부터 각각 내측을 향해 수평에 돌출하여 설치되어 있고, 2개의 회전축(74)의 축심과 입력축(22)의 축심이 동일 수평면 내에 위치하도록 배치되어 있다. 또, 회전축(74)의 선단측, 즉, 웨이트(72)의 내측에는 내측을 향해 직경 축소하는 것 같은 제1 기어로서의 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)가 회전축(74)의 축심의 주위에 각각 설치되어 있다.

제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)와 서로 맞물리는 제2 기어로서의 제2 베벨 기어(76)는, 후측을 향해 직경 축소하도록 입력축(22)에 설치되어 있다. 제2 베벨 기어(76)의 치수는 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)의 치수의 정수배가 되도록 설정되어 있다. 본 실시 형태의 예에서는, 제2 베벨 기어(76)의 치수는 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)의 치수의 3배가 되도록 설정되어 있는 것으로 한다. 이 때문에 입력축(22)이 1회전하면 제2 베벨 기어(76)는 1회전하지만, 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)는 3회전하도록 설정되어 있다. 즉, 입력축(22)이 1회전하면 출력부(26)가 3왕복하고, 웨이트(72)는 3회전하도록 설정되어 있다. 그리고, 출력부(26)와 웨이트(72)는 역의 위상에서 이동하고, 출력부(26)의 왕복 직선 운동의 주기와 웨이트의 회전 운동의 주기는 일치하도록 설정되어 있다.

또, 좌우의 웨이트(721, 722)에 설치된 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)는 제2 베벨 기어(76)에 입력축을 사이에 두고 반대측에서 서로 맞물리기 때문에, 좌우의 웨이트(721, 722)의 회전 방향은 서로 반대 방향으로 회전한다. 그리고, 좌우에 설치된 2개의 웨이트(721, 722)는 그 중심과 회전축(74)의 축심이 수평 방향으로 줄설 때에는, 반송 방향에 있어서 회전축에 대해서 동일측에 위치하고, 그 중심과 회전축(74)의 축심이 연직 방향으로 줄설 때에는, 회전축을 사이에 두고 연직 방향에 있어서 반대측에 위치하도록 설정되어 있다. 또한, 좌우에 설치된 2개의 웨이트(721, 722)는 반송 방향에 있어서 출력부(26)의 왕복 운동과 반대 방향으로 이동하도록 설정되어 있다. 즉, 출력부(26)가 전방을 향해 이동할 때에는 웨이트(721, 722)는 후방을 향해 이동하고, 출력부(26)가 후방을 향해 이동할 때에는 웨이트(721, 722)는 전방을 향해 이동한다. 이 때문에 출력부(26)가 가장 전측에 위치할 때에는 웨이트(721, 722)는 가장 후측에 위치하고, 출력부(26)가 가장 후측에 위치할 때에는 웨이트(721, 722)는 가장 전측에 위치하게 된다.

＜웨이트의 질량의 설정 방법＞

상술한 것처럼 본 실시 형태에서는, 2개의 웨이트(721, 722)가 회전 운동하고, 반송부(10)와 수평 방향의 반대측에 위치하였을 때에, 반송부(10)에 의한 관성 력과 웨이트(721, 722)에 의한 원심력이 대충 같아지도록 2개의 웨이트(721, 722)를 설정하고 있다. 실시 형태에서는, 2개의 웨이트(721, 722)를 이용하고 있지만 설정할 때에는 하나의 웨이트(72)로 하여 검토하고 구해진 질량의 반을 각각의 웨이트(721, 722)의 질량으로 하고 있다.

도 7은 웨이트(72)의 설정 방법을 설명하기 위한 모델도이다. 도시하듯이, 출력부(26)와 반송부(10)의 질량을 M(kg), 반송부(10)의 반송 방향에 있어서의 스트로크(stroke)를 h(m), 웨이트(72)의 질량을 m(kg), 웨이트(72)의 회전 중심으로부터 중심까지의 거리를 r(m), 웨이트(72)의 회전 각속도를 ω(rad/s)로 하고 있다. 또, 이 이외에 출력부(26)와 반송부(10)의 최대 가속도(m/s²)를 a, 1스트로크(1 stroke)의 이동 시간(s)을 th, 최대 무차원 가속도를 Am, 웨이트의 회전수를 N(rpm)으로서 이용한다. 여기서, 최대 무차원 가속도 Am는 캠 곡선 마다 결정되는 수치이고 캠 곡선에 기초하여 이미 구해져 있다. 또, 최대 가속도 a (m/s²)는 출력부(26)와 반송부(10)의 최대 가속도(m/s²)를 나타내고 있고, 최대 무차원 가속도 Am를 이용하여 식 1과 같이 나타난다.　

a=(h·th²)·Am 　　 (식 1)

출력부(26)와 반송부(10)에 의한 관성력 I와, 웨이트(72)에 의한 원심력 F는 식 2, 식 3에서 각각 구하는 것이 가능하다.　

I=M·a 　　　　　　　　 (식 2)

F=2m·r·ω²　　　　 (식 3)

이 때문에 관성력 I와 원심력 F가 동일하게 되도록 웨이트를 설정한다. 즉, 식 4가 되도록 웨이트를 설정한다.

　 2m·r·ω² =M·a　

m·r=［(M·Am/2)｛h/(th²·ω²)｝］　 (식 4)

여기서, 식 4에 th=(1/2)(60/N), ω=(N/60)2π를 대입하면 식 5가 얻어진다.

m·r=(M·Am·h)/(2π²)　 (식 5)

식 5에 있어서, 「m」 및 「r」은 변수이고, 「M」, 「Am」, 및 「h」는 모두 정수이다. 이 때문에 식 5가 만족되도록 「m」 및 「r」을 설정함으로써 반송부(10)에 의한 관성력과 웨이트(72)에 의한 원심력이 대충 같게 하는 것이 가능하다.

(2-F) 오일 필름 댐퍼

오일 필름 댐퍼는 점성 유체로서의 오일의 점성을 이용한 감쇠기이고, 즉, 유막을 통해 대향하는 2물체의 상대 이동을 상기 유막의 전단력을 제동력으로서 감쇠하는 것이다.

도 8은 오일 필름 댐퍼를 설명하기 위한 모델도이고, 도 9는 본 실시 형태에 있어서의 오일 필름 댐퍼의 구성을 설명하기 위한 도 3 중에 있어서의 V-V선을 따른 화살표 방향에서 본 종단면도이다. 도시하듯이, 예를 들면, 서로의 평면에 소정 의 간극 G를 가지도록 간격을 멀리하여 대향하도록 배치된 2매의 평행 평판(128, 129)에 대해서 설명한다. 2매의 평행 평판(128, 129) 사이의 소정의 간극 G에 점성 유체가 보유되어 있는 상태에서 한쪽의 평행 평판(128)을 다른 한쪽에 대해서 상대 이동시키면, 점성 유체에는, 도중 화살표로 나타내는 것 같은 속도 구배가 생겨 평행 평판(128)에 대해서 상대 이동의 역방향의 힘을 미친다. 그리고, 이 힘이 상기 상대 이동을 감쇠하는 제동력이 된다.

여기서, 당해 실시 형태에 있어서는, 전술한 것처럼, 하우징(24)의 내부 공간 S(도 4)에는 캠용 윤활유가 충전되어 있다. 따라서, 도 9에 나타내듯이, 하우징(24)이 구비하는 안내 부재(29)의 안내면(29a)과, 이 안내면(29a)에 대향하는 리프트 부재(28)의 단면(28a)의 사이에 소정의 간극 G를 마련하면, 이 간극 G는 상기 윤활유로 채워져 전술의 오일 필름 댐퍼로서 기능한다.

그리고, 이 오일 필름 댐퍼에 의하면, 반송부(10)의 휨 변형 등에 기인하여 구조상 생길 수 있는 반송부 자신의 유해 진동을 상기 유막의 점성 저항에 의해 감쇠시킬 수가 있다. 그 결과 캠 기구(30, 60)에 기초한 계획대로의 진동을 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

또, 상기 간극 G는 0.005mm∼0.05mm로 설정하면 좋다. 이는 상기 간극 G를 0.005mm 이상으로 하면, 안내면(29a)과 단면(28a)의 물리적 접촉을 확실히 막을 수가 있고, 이러한 사이의 유막은 상기 유해 진동의 감쇠 작용을 유효하게 발휘하기 때문이다. 한편, 상기 간극 G를 0.05mm 이하로 하면, 반송부(10)의 흔들림을 작게 억제할 수가 있다.

또한, 안내면(29a) 또는 단면(28a)의 적어도 한쪽에 다수의 홈을 형성하면 좋고, 그러면 이러한 홈에 의해 상기 간극에 있어서의 점성 유체의 보유성이 양호하게 되고, 상기 간극에 오일 필름 댐퍼를 확실히 형성 가능하게 된다. 도 10은 안내면에 형성된 홈의 형성 패턴 예의 도이다. 도시하듯이, 이 예에서는 안내면(29a)의 쪽에 다이어몬드형(diamond-shape) 격자형으로 홈(29b)이 형성되어 있다.

(3) 실시 형태와 관련되는 반송부의 궤적 및 균형자의 동작

여기서, 본 실시 형태와 관련되는 반송부(10) 및 균형자(70)의 동작을 설명한다. 또, 여기서 설명하는 반송부(10)의 동작은 제1 캠 및 제2 캠의 캠 곡선의 설정에 의해 달성되는 운동 궤적의 일례에 의한 것이다. 따라서 반송부(10)의 동작은 이 운동 궤적에 하등 한정되는 것은 아니고, 상기 캠 곡선의 설정에 의해 반송 능력 등의 요구 사양에 따른 운동 궤적으로 하고 반송부(10)의 운동 궤적에 따라 균형자(70)의 운동 궤적을 설정하면 좋다.

도 11은 진동 부여 기구(20)에 의해 반송부(10)에 줄 수 있는 운동 궤적 및 균형자(70)의 동작의 일례를 설명하기 위한 도이다. 도 11의 최상단에는 반송 방향의 왕복 직선 운동인 수평 운동의 타이밍 차트를, 또, 상으로부터 2단째에는 연직 방향의 왕복 직선 운동인 상하 진동의 타이밍 차트를, 상으로부터 3단째에는 우측 웨이트(721)의 위상을, 최하단에는 좌측 웨이트(722)의 위상을 나타내고 있다. 도 11의 예에서는 반송부(10)가 반송 방향으로 1왕복하는 동안에 있어서의 반송부(10)의 타이밍 차트 및 웨이트의 위상을 나타내고 있다. 이 때문에 도 11은 입력축(22), 즉, 리브 캠(32) 및 정면 캠(62)이 1/3회전하고, 좌우의 웨이트(721, 722)가 1회전하는 동안에 있어서의 반송부(10)의 타이밍 차트 및 웨이트(721, 722)의 위상을 나타내고 있다. 최상단의 타이밍 차트는 반송부(10)에 있어서의 수평 운동 변위와 시간의 관계를 나타내고 있고, 상으로부터 2단째의 타이밍 차트는 상하 진동 변위와 시간의 관계를 나타내고 있고, 하측의 2단째에 대해서는 2개의 웨이트(72)의 소정 시간에 있어서의 회전 위치를 나타내고 있다. 또, 4개의 도의 시간축은 상하의 도에 있어서 일치하고 있다.

이 예에서는 입력축(22)에 회전 운동이 입력되어 리브 캠(32) 및 정면 캠(62)이 회전하면, 출력부(26)와 일체의 반송부(10)의 중심이 X1(x1, y1)과 X2(x2, y2)의 사이를 왕복 이동하는 것으로 하여 설명한다. 또, 여기에서는 입력축(22)이 연속 회전하고 있을 때, 반송부(10)가 X1과 X2의 사이를 1왕복하는 동작에 대해서 설명한다. 즉, 도 11에 나타내는 시점 t0은 리니어형 피더(1)의 정지 상태를 나타내는 것은 아니고, 입력축(22)이 계속 회전하고 있을 때의 어느 순간을 나타내고 있다. 그리고, 시점 t0에 있어서의 반송부(10)의 위치는 반송 방향에 있어서 반송부(10)가 왕복 이동 가능한 범위의 가장 후측, 한편 연직 방향에 있어서 반송부(10)가 왕복 이동 가능한 범위의 가장 하측의 위치 X1으로 한다. 또 웨이트(72)는 2개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 회전축(74)의 축심과 수평의 위치에 있고, 한편 회전축(74)의 축심보다 반송 방향의 전측에 위치하고 있다.

입력축(22)이 회전하고 있을 때의 시점 t0에서는 반송부(10)는 반송 방향의 전방, 한편, 연직 방향의 상방을 향해 이동하기 시작한다. 이때 우측 웨이트(721)는 시계 회전 방향으로, 좌측 웨이트(722)는 반시계 회전 방향으로 회전하고 있다.

그리고, 시점 t1에서 반송부(10)는 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 중간의 위치 X0에 도달하고, 연직 방향에 있어서도 왕복 이동 가능한 범위의 중간의 위치에 도달한다. 이때 우측 웨이트(721)는 그 무게 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 하측에 위치하고, 좌측 웨이트(722)는 그 무게 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 상측에 위치하게 된다.

더욱 입력축(22)이 회전하면, 시점 t2에서 반송부(10)가 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 전측, 한편 연직 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 상측의 위치 X2에 도달한다. 이때 우측 웨이트(721)는 시계 방향으로 회전하여 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 후측으로 회전축(74)의 축심과 수평인 위치에 도달하고, 좌측 웨이트(722)는 반시계 방향으로 회전하여 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 후측으로 회전축(74)의 축심과 수평인 위치에 도달하게 된다. 즉, 반송부(10)가 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 전측의 위치 X2에 도달했을 때 t2에는, 2개의 웨이트(721, 722)는 서로 반대 방향으로 회전하면서 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 후측으로 회전축(74)의 축심과 수평인 위치로 이동한다. 따라서, 반송부(10)가 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 전측의 위치 X2에 위치하는 경우에는, 2개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심은 회전축(74)을 사이에 두고 반송부(10)의 반대측에 위치하고 있다. 그리고, 반송부(10)는 X1을 향해 후퇴하기 시작하고 웨이트(721, 722)는 계속하여 회전한다.

그 후, 시점 t3에서 반송부(10)는 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범 위의 중간의 위치에 도달하고, 연직 방향에 있어서도 왕복 이동 가능한 범위의 중간의 위치 X0에 도달한다. 이때 우측 웨이트(721)는 그 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 상측에 위치하고, 좌측의 웨이트(722)는 그 무게 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 하측에 위치하게 된다.

그리고, 입력축(22)이 1/3회전한 시점 t4에서 반송부(10)는 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 후측, 한편 연직 방향에 있어서 반송부(10)가 왕복 이동 가능한 범위의 가장 하측의 위치 X1에 돌아온다. 또, 우측 웨이트(721)는 시계 방향으로 회전하여 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 전측에서 회전축(74)의 축심과 수평인 위치에 도달하고, 좌측 웨이트(722)는 반시계 방향으로 회전하여 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 전측에서 회전축(74)의 축심과 수평인 위치에 도달하게 된다. 즉, 반송부(10)가 반송 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 후측의 위치 X1에 도달했을 때 t4에는, 2개의 웨이트(721, 722)는 서로 반대 방향으로 회전하면서 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 반송 방향의 전측에서 회전축(74)의 축심과 수평인 위치로 이동한다. 즉, 2개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 회전축(74)의 축심과 수평의 위치에 있고, 한편 회전축(74)의 축심보다 반송 방향의 전측에 위치하고 있다.

=== 캠 기구 및 균형자에 의해 하우징에 작용하는 힘 ===

다음에, 도 11, 도 12를 이용하여 캠 기구 및 균형자에 의해 하우징(housing)에 작용하는 힘을 t0∼t4의 시점마다 설명한다. 도 12는 2개의 웨이트의 회전 운동에 의해 생기는 원심력을 설명하기 위한 도이다.

시점 t0은, 반송부(10)는 반송 방향의 후방을 향해 이동하고 있던 운동이 전방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고, 후방측을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 한편, 연직 방향에 있어서 연직 방향의 하방을 향해 이동하고 있던 운동이 상방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 연직 방향의 가속도는 가장 커지고, 하부측을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 즉, 물품 W와 반송부(10)의 사이에 작용하는 마찰력은 커져 물품 W는 반송부(10)의 상면(12a) 상을 미끄러지는 일 없이 반송부(10)와 함께 이동한다. 또, 2개의 웨이트(721, 722)는 회전 방향은 다르지만, t0의 시점에서는 각각의 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 회전축(74)의 축심과 수평의 위치에 있고, 한편 회전축(74)의 축심보다 반송 방향의 전측에 위치하고 있는 상태이므로, 도 12에 나타내듯이, 어느 웨이트(721, 722)에 있어서도, 반송 방향의 전방을 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 이때 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의해 연직 방향의 힘은 생기지 않는다.

시점 t1은, 반송부(10)는 반송 방향의 이동 가능 범위에 있어서의 중간에 위치하고, 전방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는「0」으로 된다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다. 또, 연직 방향에 있어서, 반송부(10)는 상승하는 도중, 즉, 반송부(10)가 이동 가능한 거리의 중간에 위치하기 때문에, 상승하는 속도가 최대이고 가속도가 「0」으로 되기 위해 연직 방향에 있어서의 관성력은 「0」으로 된다. 또, 우측 웨이트(721)는 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 바로 아래에 위치하고 있다. 이 때문에 연직 방향의 하방으로 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 한편, 좌측 웨이트(722)는 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에 연직 방향의 상방을 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서, 2개의 웨이트(721, 722)는 질량이 동일하고, 중심 위치도 동일하게 되도록 설정되어 있기 때문에, 각각의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 있어서 생기는 원심력은, 도 12에 나타내듯이, 서로 상쇄하게 된다.

시점 t2는, 반송부(10)는 반송 방향의 전방을 향해 이동하고 있던 운동이 후방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고, 전방측을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 한편, 연직 방향에 있어서 연직 방향의 상방을 향해 이동하고 있던 운동이 하방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 연직 방향의 가속도는 가장 커지고, 상방측을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 또, 2개의 웨이트(721, 722)는 회전 방향은 다르지만, t2의 시점에서는, 각각의 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 회전축(74)의 축심과 수평의 위치에 있고, 한편 회전축(74)의 축심보다 반송 방향의 후측에 위치하고 있는 상태이므로, 도 12에 나타내듯이, 어느 웨이트에 있어서도, 반송 방향의 후방을 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 이때 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의해 연직 방향의 힘은 생기지 않는다.

시점 t3은, 반송부(10)는 반송 방향의 이동 가능 범위에 있어서의 중간에 위 치하고, 후방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는 「0」으로 된다. 이 때문에 반송부(10)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다. 또, 연직 방향에 있어서, 반송부(10)는 하강하는 도중, 즉, 반송부(10)가 이동 가능한 거리의 중간에 위치하기 때문에, 하강하는 속도가 최대이고 가속도가 「0」으로 되기 위해 연직 방향에 있어서의 관성력은 「0」으로 된다. 또, 우측 웨이트(721)는 무게 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 바로 위에 위치하고 있다. 이 때문에 연직 방향의 상방을 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 한편, 좌측 웨이트(722)는 무게 중심이 회전축(74)의 축심에 대해 연직 방향의 바로 아래에 위치하고 있다. 이 때문에 연직 방향의 하방으로 향하는 원심력이 최대로 되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서, 2개의 웨이트(721, 722)는 질량이 동일하고 무게 중심 위치도 동일하게 되도록 설정되어 있기 때문에, 각각의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 있어서 생기는 원심력은, 도 12에 나타내듯이, 서로 상쇄하게 된다.

시점 t4는, 반송부(10)는 X1의 위치에 돌아오고, 좌우의 웨이트(721, 722)도 1회전하여 원래의 위치에 돌아온다. 즉, 시점 t0과 동일한 상태로 돌아오고 있다.

그리고, 반송부(10)의 왕복 운동에 의해 생기는 관성력은 캠 팔로워(36), 리브 캠(32) 및 입력축(22), 베어링 23을 통해 하우징(24)에 전달된다. 한편, 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의해 생기는 원심력은 회전축(74)을 통해 하우징(24)에 전달된다. 이 때문에 하우징(24)에는 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의한 관성력과 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의한 원심력의 합력이 작용하게 된다.

도 13은 하우징에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이다. 도 13에 나타내듯 이, 반송 방향에 있어서 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의한 관성력과 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의한 원심력의 합력은 역의 위상에서 작용한다. 그리고, 2개의 웨이트(721, 722)의 질량 및 무게 중심은 반송부(10)의 왕복 운동에 의해 생기는 반송 방향의 관성력과 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의한 반송 방향의 원심력이 동일하게 되도록 설정되어 있으므로, 역의 위상에서 작용하는 반송부(10)에 의한 관성력과 웨이트(721, 722)에 의한 원심력과는 서로 상쇄되므로 하우징(24)에 반송 방향으로 작용하는 힘은 생기지 않는다.

한편, 연직 방향에 있어서는 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의한 원심력이 서로 상쇄되고 있으므로, 하우징(24)에는 2개의 웨이트(721, 722)의 회전 운동에 의한 원심력은 거의 작용하지 않는다. 따라서, 반송부(10)의 왕복 운동에 의해 생기는 연직 방향의 관성력이 거의 그대로 작용하게 된다.

본 실시 형태의 리니어형 피더(1)에 의하면, 물품 W를 반송할 때에 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(24)에 작용하는 힘을 균형자(70)에 의해 억제하는 것이 가능하다. 즉, 반송부(10)에 진동을 주었을 때에 하우징(24)에 작용하는 힘이 작아지기 때문에, 하우징(24)은 진동하기 어려워진다. 이 때문에 리니어형 피더(1) 자신의 진동을 억제할 수 있어 물품 W를 적정하게 반송하는 것이 가능하고, 또 진동에 의한 소음의 발생도 억제하는 것이 가능하다.

또, 웨이트(721, 722)는 무게 중심과 다른 위치에 설치된 회전축(74) 주위에 회전되기 때문에, 웨이트(721, 722)를 회전시킴으로써 소정 방향으로 작용하는 원심력을 용이하게 발생시키는 것이 가능하다. 그리고, 회전축(74)은 반송 방향과 직 교하고 있으므로, 웨이트(721, 722)가 회전하면, 반송부의 왕복 직선 운동의 방향과 반대의 방향으로 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 이동되고, 이때 발생하는 원심력을 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력을 상쇄하도록 작용시키는 것이 가능하다. 이 때문에 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(24)에 작용하여 버리는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다. 특히, 본 실시 형태의 회전축(74)은 수평 방향을 따라 설치되어 있으므로, 웨이트(721, 722)가 회전할 때에 발생하는 원심력은 상하 방향 및 반송 방향으로 작용한다. 이 때문에 반송되는 물품을 사행시키는 것 같은 반송 방향과 직교하는 수평 방향에는 원심력이 작용하지 않기 때문에 물품을 보다 정밀도 좋게 반송하는 것이 가능하다. 본 실시 형태에 있어서는, 웨이트(721, 722)의 회전축(74)이 수평 방향을 따라 설치되어 있는 예에 대해서 설명하였지만, 회전축(74)은 예를 들면 연직 방향 등과 같이 반송 방향과 직교하는 방향으로 설치되어 있으면, 웨이트(721, 722)의 회전에 의해 발생하는 원심력을 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력을 상쇄하도록 작용시키는 것이 가능하다. 그렇지만, 전술한 것처럼 물품을 반송시킬 때에 하우징(24)에 작용하는 관성력을 상쇄하는 방향 이외의 방향으로 원심력이 작용하지 않는다고 하는 점에서 회전축(74)은 수평 방향을 따라 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

특히, 2개의 웨이트(721, 722)의 각각 질량이 서로 동일하게 되도록 설정하였으므로, 2개의 웨이트(721, 722)에서 각각 발생되는 원심력의 크기를 용이하게 동일하게 하는 것이 가능하다. 이 때문에 2개의 웨이트(721, 722)는 각 웨이트(721, 722)의 무게 중심과 회전축(74)이 반송 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 2 개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심이 회전축(74)에 대해서 동측에 위치하게 되므로, 2개의 웨이트(721, 722)가 회전됨으로써 발생하는 원심력은 동일한 방향으로 작용하게 된다. 이 때문에 2개의 웨이트(721, 722)가 회전함으로써 발생되는 원심력을 반송 방향에 있어서의 반송부(10)의 이동 방향과 반대의 방향으로 효율적으로 작용시키는 것이 가능하다. 또, 2개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심과 회전축(74)이 연직 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 2개의 웨이트(721, 722)의 무게 중심은 회전축(74)을 사이에 두고 반대측에 위치하므로, 2개의 웨이트(721, 722)가 회전됨으로써 발생하는 원심력은 연직 방향에 있어서의 반대의 방향으로 작용하게 된다. 즉, 2개의 웨이트(721, 722)에 의해 발생한 원심력은 서로 상쇄하도록 작용한다. 이 때문에 2개의 웨이트(721, 722)가 회전함으로써 발생하는 연직 방향으로 작용하는 힘을 작게 억제하는 것이 가능하다. 그리고, 2개의 웨이트(721, 722)는 서로 반대 방향으로 회전되므로, 서로의 위상을 180도 비켜 놓음으로써 수평 방향에는 효율적으로 작용하고, 연직 방향에는 소용없는 힘이 발생하지 않도록 균형자(70)를 실현하는 것이 가능하다.

또한, 2개의 웨이트(721, 722)에는 회전축(74)을 중심으로 하여 회전하는 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)가 각각 설치되어 있고, 제1 및 제2 캠 기구(30, 60)에 입력하기 위한 입력축(22)에 설치된 제2 베벨 기어(76)와 계합시켰으므로, 반송부(10)를 왕복 직선 운동시키기 위한 제1 캠 기구(30)에 구동력을 입력하기 위한 입력축(22)을 회전시킴으로써 균형자(70)를 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 균형자(70)를 작용시키기 위한 동력원 및 동력의 입력부를 설치하는 일 없이 간단한 구성 으로 균형자(70)를 작용시키는 것이 가능하다. 특히, 본 실시 형태의 리니어형 피더(1)에서는 반송부(10)의 왕복 직선 운동과 균형자(70)의 회전 운동의 위상을 맞출 필요가 있지만, 반송부(10)를 구동하는 제1 캠 기구(30)의 입력축(22)에 의해 균형자(70)가 구동되므로, 반송부(10)의 왕복 직선 운동과 균형자(70)의 회전 운동의 위상을 용이하게 한편 적절히 맞추는 것이 가능하다. 이 때문에 하우징(24)에 작용하는 힘을 보다 효율 좋게 억제하고 진동을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시 형태의 리니어형 피더(1)에 있어서, 서로 반대 방향으로 회전하는 2개의 웨이트(721, 722)를 입력축(22)을 사이에 두는 위치에 배치하였으므로, 2개의 웨이트(721, 722)는 입력축(22)을 사이에 두고 양측에 위치하게 된다. 즉, 2개의 웨이트(721, 722)가 각각 가지는 제1 베벨(bevel) 기어(gear)(78)는 서로 반대 방향으로 회전하도록 입력축(22)이 가지는 제2 베벨 기어(76)와 계합하게 된다. 이 때문에 2개의 웨이트(721, 722)를 용이하게 반대 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

상기 실시 형태에 있어서는, 2개의 웨이트(721, 722)의 질량이 동일하게 되도록 설정하는 예에 대해서 설명하였지만, 2개의 웨이트(721, 722)의 질량을 상이하게 되도록 설정함으로써, 하우징(24)에 작용하는 연직 방향의 힘을 억제하는 것이 가능하다. 예를 들면, 우측 웨이트(721)의 질량을 좌측 웨이트(722)의 질량보다 크게 함으로써, 우측 웨이트(721)가 회전하여 발생하는 원심력의 크기를 좌측 웨이트(722)가 회전하여 발생하는 원심력보다 크게 하는 것이 가능하다. 이 때문에 우측 웨이트(721)와 좌측 웨이트(722)가 회전축(74)을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하였을 때에는, 우측 웨이트(721)가 회전하여 발생하는 원심력과 좌측 웨이트 (722)가 회전하여 발생하는 원심력의 차분만의 원심력을 하우징(24)에 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 2개의 웨이트(721, 722)가 회전축(74)을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하였을 때에도, 하우징(24)에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능하다. 이때 반송 방향에 있어서도 원심력의 차이는 생기지만, 반송 방향에 있어서 2개의 웨이트(721, 722)에 의한 원심력이 작용하는 방향이 동일하므로, 반송 방향에 있어서 2개의 웨이트(721, 722)의 질량이 동일한 경우와 거의 마찬가지로 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력을 상쇄하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 2개의 웨이트(721, 722)의 질량은 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력을 상쇄하기 위해서 필요한 질량을 분배함으로써, 2개의 웨이트(721, 722)의 질량을 적당히 상이하게 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 웨이트를 좌우에 하나씩 마련하는 예에 대해서 설명하였지만, 웨이트는 좌우에 각각 복수 설치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 웨이트를 판 모양으로 형성하고, 복수매 중첩하여 웨이트군을 하나의 웨이트로 하고, 좌우의 회전축(74)에서 회전하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우에는, 중첩하는 웨이트판(weight plate)의 매수를 변경함으로써 웨이트군의 총질량을 변경하여 발생하는 원심력을 변경하는 것이 가능하다. 이 때문에 예를 들면, 반송부를 교환함으로써 반송부의 질량이 변해버리는 경우나, 반송하는 물체의 질량이 크게 다른 경우 등이어도, 웨이트판의 매수를 변경함으로써 하우징에 작용하는 힘을 용이하게 억제하는 것이 가능하다.

또한, 좌우의 웨이트의 질량을 달리하여 연직 방향의 진동을 억제하는 경우 에는, 좌우의 웨이트판의 수를 달리함으로써 총질량이 다른 제1 웨이트군과 제2 웨이트군을 균형자로서 적절한 질량의 웨이트군으로 설정하는 것이 용이하다.

상기 실시 형태에 있어서는, 반송 방향 및 연직 방향의 어느 방향도 캠 기구에 의해 출력부(26)를 이동시키는 예에 대해서 설명하였지만, 적어도 반송 방향만 캠 기구에서 왕복 직선 운동시키는 리니어형 피더이면, 캠에 의한 출력부의 위상과 균형자의 웨이트의 위상을 맞추어 하우징(24)에 작용하는 힘을 효율적으로 억제하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 회전축(74)의 회전수를 입력축(22)의 회전수의 3배로 하였지만, 3배에 한정되지 않고 정수배이면 좋다. 이때 회전축(74)의 회전수와 입력축(22)의 회전수의 비는 제1 베벨(bevel) 기어(gear)와 제2 베벨 기어의 기어 수와 기어 수에 의해 용이하게 설정하는 것이 가능하다.

도 14는 반송 방향만 캠 기구에 의해 출력부를 이동시키는 리니어형 피더(feeder)에 균형자를 적용한 다른 실시예를 나타내는 정면 단면도이고, 도 15는 도 14의 XV-XV 단면도이다. 도 14, 도 15에 있어서, 상기 실시 형태와 동일 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.

도시하듯이, 본 실시예의 리니어형 피더(2)는 상기 실시 형태의 리니어형 피더(1)와 출력부(26)의 연직 방향에 있어서의 이동 기구가 다르다. 즉, 상술한 실시예에서는 연직 방향도 캠 기구에서 출력부(26)를 이동시키고 있었지만, 본 실시예에서는 제1 캠 기구(30)를 경사시켜 설치함으로써 출력부(26)를 기울기의 방향으로 이동시켜 연직 방향으로 힘을 작용시키고 있다.

이러한 리니어형 피더(2)이어도 반송 방향에는 균형자(70)의 회전 운동에 의해 발생하는 원심력을 출력부(26) 및 반송부(10)의 왕복 직선 운동에 의해 발생하는 관성력이 작용하는 방향과 반대측에 작용시켜 반송부(10)에 진동을 줌으로써 하우징(25)에 작용하여 버리는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다.

=== 그 외의 실시 형태 ===

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이하에 나타내는 것 같은 변형이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 제1 캠 기구(30)를 반송 방향의 대략 중앙 부분에 하나만 구비하고 있었지만, 그 설치 수 및 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 복수 설치하여도 좋고, 또 반송 방향의 단부에 설치하여도 좋다. 단지, 하나만 설치하는 경우에는, 반송 방향의 전후의 대칭성의 관점으로부터, 도 3에 나타내듯이, 대략 중앙 부분에 설치하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 제2 캠 기구(60)를, 반송 방향의 전후의 양단부에 2개 구비하고 있었지만, 그 설치 수 및 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 1 또는 3개 이상 설치하여도 좋고, 또 반송 방향의 대략 중앙 부분에 설치하여도 좋다. 단지, 출력부(26)의 지지 안정성의 관점으로부터는 적어도 2개 이상을 설치하도록 하고, 2점 이상의 다점 지지로 함과 동시에 그 설치 간격은 매우 떼어 놓는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 바람직한 실시예가 기술되었으나, 첨부된 특허 청구 범위에 의해 정해지는 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하 다.

본 발명에 의하면, 물품을 반송하기 위해서 반송부에 진동을 줌으로써 장치에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능하다.

Claims

반송되는 물품의 반송 방향을 직선형으로 규제하기 위한 반송부와,

적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 왕복 직선 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 상기 물품을 상기 반송 방향으로 반송하는 진동을 당해 반송부에 주기 위한 캠 기구와,

상기 캠 기구를 지지하기 위한 케이스부와, 그리고

상기 캠 기구가 상기 반송부에 진동을 줌으로써 상기 케이스부에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하는 물품 반송 장치
제1항에 있어서,

상기 균형자는 소정 질량의 웨이트의 무게 중심이 상기 반송부의 왕복 직선 운동과 반대 방향으로 이동되는 기구인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제2항에 있어서,

상기 균형자는 상기 반송 방향과 직교하는 회전축을 중심으로 상기 웨이트가 회전하는 기구이고, 상기 회전축은 상기 웨이트의 무게 중심과 다른 위치에 설치되고 상기 케이스부에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제3항에 있어서,

상기 회전축은 수평 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제2항에 있어서,

상기 웨이트는 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제5항에 있어서,

복수의 상기 웨이트는 2개의 군으로 나누어져 있고, 제1 웨이트군과 제2 웨이트군이 반대 방향으로 회전되어 각 웨이트군의 무게 중심과 상기 회전축이 상기 반송 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 상기 제1 웨이트군 및 상기 제2 웨이트군의 무게 중심은 상기 회전축에 대해서 동측에 위치하고, 각 웨이트군의 무게 중심과 상기 회전축이 상기 반송 방향과 수직으로 되는 방향으로 줄서듯이 위치할 때에는, 상기 제1 웨이트군 및 상기 제2 웨이트군의 무게 중심은 상기 회전축을 사이에 두고 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 웨이트군의 총질량과 상기 제2 웨이트군의 총질량은 동일하게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 웨이트군의 총질량과 상기 제2 웨이트군의 총질량은 상이하게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제6항에 있어서,

제1 및 제2 웨이트군의 상기 웨이트의 수는 각각 하나인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제3항에 있어서,

상기 웨이트에는 상기 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제1 기어가 설치되어 있고,

소정의 구동원으로부터의 회전 운동을 상기 캠 기구에 입력하기 위한 입력축에는 제2 기어가 설치되어 있고,

상기 제1 기어와 상기 제 2 기어가 계합(engagement)하고 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제3항에 있어서,

상기 반송부의 상기 왕복 직선 운동의 주기와 상기 웨이트가 회전하는 주기는 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제10항에 있어서,

상기 웨이트의 회전수는 상기 입력축의 회전수의 정수배인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
제10항에 있어서,

서로 반대 방향으로 회전하는 상기 웨이트끼리는 상기 입력축을 사이에 두는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.