KR101063687B1 - 물품 반송 장치 - Google Patents

Abstract

진동에 의해 반송부의 반송면에 재치(載置)된 물품을 반송 방향으로 반송하는 물품 반송 장치로서, 상기 반송 방향이 직선형으로 규제된 반송면을 구비하는 반송부와, 상기 반송부에 진동을 주는 진동부여 기구를 구비하고, 상기 진동부여 기구는, 소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 제1 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제1 캠 기구와, 소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송면의 법선 방향 성분을 가지는 제2 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제2 캠 기구를 구비한다.

반송면, 진동부여, 구동원, 왕복, 직선운동, 법선, 캠

Description

물품 반송 장치{AN ARTICLE CARRYING APPARATUS}

도 1은 본 발명과 관련되는 물품 반송 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1에 나타난 물품 반송 장치의 상면도이다.

도 3은 제1 실시 형태의 설명도로 도 2 중의 III-III선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 4는 도 3 중의 IV-IV선 화살표 방향에서 취해진 횡단면도이다.

도 5는 도 3 중의 V-V선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 6은 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 오일 필름 댐퍼를 설명하기 위한 개념도이다.

도 8은 오일 필름 댐퍼를 설명하기 위한 도 3 중의 V-V선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 9는 안내면에 형성된 홈의 형성 패턴 예의 도이다.

도 10은 진동부여 기구에 의해 반송부에 주어지는 운동 궤적의 일례를 설명하기 위한 도이다.

도 11은 제2 실시 형태의 설명도로 도 2 중의 III-III선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 12는 도 11중의 XII-XII선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 13은 제3 실시 형태의 설명도로 도 2 중의 III-III선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 14는 도 13 중의 IVX-IVX선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다.

도 15A 내지 도 15C는 진동식 피더의 반송 원리를 설명하기 위한 도이다.

도 16은 제1 종래예의 물품 반송 장치의 개념도이고, 도 16A에 상면도를, 또, 도 16B에 측면도를 나타낸다.

도 17은 제2 종래예의 물품 반송 장치의 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

　1　 물품 반송 장치

　10　반송부

　12a 반송면

　20　진동부여 기구

　30　제1 캠 기구

　60　제2 캠 기구

　W　 물품

본 발명은 반송부의 반송면에 재치된 물품을 반송하는 물품 반송 장치에 관한 것이다.

종래부터 이른바 벌크(bulk) 부품 등의 물품을 반송하면서 정렬시키고, 물품을 1개씩 공급하기 위한 물품 반송 장치가 각종 제안되어 있다. 이러한 장치는, 일반적으로 「피더(feeder)」라고 불리고, 진동식이나 벨트식(belt type)이라고 하는 여러 가지 방식의 것이 존재하지만, 진동식의 것이 가장 많다. 이 진동식 피더는, 진동하는 반송면 상에 물품을 재치(place)하고, 이 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩(sliding) 현상 등을 이용하여 물품의 반송을 하는 장치이다.

이 진동식 피더의 하나로서 물품을 직선로를 따라 반송하는 리니어(linear) 피더feeder)가 있다. 도 15A 내지 도 15C를 참조하면서 이하에 그 반송 원리를 설명한다.

이 피더는 반송 방향이 직선형으로 규제된 반송면(412a)을 가지는 반송부(410)를 구비하고 있고, 이 반송부(410)는 반송 방향에 관한 전후에 설정된 제2 위치(X2)와 제1 위치(X1)와의 사이를 진동(이하에서는, "왕복 이동"이라고도 말한다) 하도록 되어 있다. 그리고, 도 15A에 나타내듯이, 이 왕복 이동에 있어서의 전방의 제2 위치(X2)로의 이동시에는, 반송면(412a)에 대한 물품(W)의 상대 슬라이딩을 억제하여 반송부(410)와 함께 물품(W)도 이동시키는 한편, 도 15B에 나타내듯이, 후방의 제1 위치(X1)로의 이동시에는, 반송면(412a)에 대한 물품(W)의 상대 슬라이딩을 생기게 하여 반송부(410)만을 제1 위치(X1)로 이동하고, 물품(W)은 전방의 제2 위치(X2)에 머물게 하도록 하고 있다. 그리고, 이러한 왕복 이동을 반복함으로써, 도 15C에 나타내듯이, 물품(W)이 반송면(412a)에 대해서 그 전방으로 조금씩 보내어져 물품 반송이 달성되고 있다.

이 상대 슬라이딩의 상태를 제어하는 방법으로서는, 왕복 이동시에 물품(W)자신에게 작용하는 관성력을 변화시키는 제1 방법과, 왕복 이동시에 물품(W)과 반송면(412a)과의 사이에 작용하는 마찰력을 변화시키는 제2 방법의 2가지가 있다.

제1 방법은 반송부(410)를 반송 방향의 전후로 왕복 이동할 때의 가속도의 크기를 전방과 후방에서 다르게 함으로써 달성된다. 예를 들면, 도 15A에 나타내듯이, 전방의 제2 위치(X2)로는 반송부(410)를 아주 등속으로 이동하고, 이에 의해 물품(W)에 작용하는 후방으로의 관성력을 작게 하여 반송부(410)와 함께 물품(W)을 제2 위치(X2)로 이동한다. 반대로, 후방의 제1 위치(X1)로는 반송부(410)를 큰 가속도로 이동하고(도 15B를 참조), 이에 의해 물품(W)에 전방으로의 큰 관성력을 작용시켜, 물품(W)은 제2 위치(X2)에 머물도록 하여 반송부(410)만을 제1 위치(X1)로 이동한다.

한편, 제2 방법은, 반송 방향으로 왕복 이동하는 반송부(410)에 대해서, 또한 반송면(412a)의 법선 방향의 진동(이하, "왕복 이동"이라고도 말한다)을 가하는 것이다. 예를 들면, 도 15A에 나타내듯이, 전방의 제2 위치(X2)로의 이동시에는, 반송부(410)를 상방으로 가속시켜 이동함으로써 마찰력을 크게 하여 상대 슬라이딩을 억제한다. 반대로, 후방의 제1 위치(X1)로의 이동시에는, 도 15B에 나타내듯이, 하방으로 가속시켜 이동함으로써 마찰력을 작게 하여 상대 슬라이딩을 유발시킨다.

그리고, 통상은 이들 2가지의 방법을 조합하여 상대 슬라이딩을 유효하게 제어하여 물품 반송 장치의 반송성을 높이고 있다. 즉, 관성력 항(term)과 관련되는 반송 방향 성분과 마찰력 항(term)과 관련되는 법선 방향 성분을 가지는 진동을 반송부(410)에 주고, 또한, 당해 진동을 규정하는 운동 궤적을 반송 대상의 물품(W)의 종류나 반송 능력 등의 요구 사양에 가장 적합한 운동 궤적으로 설정함으로써 물품(W)의 반송성을 높이고 있다.

이상의 전제를 기초로 하여 이하에서 종래의 리니어(linear) 피더의 문제점에 대해서 검토한다.　

도 16A 및 도 16B에 제1 종래예의 리니어(linear) 피더의 상면도 및 측면도를 각각 나타낸다. 이 피더(501)는 물품(W)의 반송 방향을 수평 방향으로 하는 수평인 반송면(512a)을 가지는 반송부(510)와, 이 반송부(510)를 지지하기 위해서 반송 방향의 전후에 설치된 판스프링(plate spring)(550)과, 수평으로부터 소정 각도(θ)만 기운 1방향으로 반송부(510)를 왕복 직선운동시키는 진동부여 기구(520)를 구비하고 있다. 그리고, A지점과 그곳에서 전방 기울어진 상방에 위치하는 B지점과의 사이를 반송부(510)가 왕복 직선운동함으로써 반송면(512a)에 재치된 물품(W)은 조금씩 수평인 반송 방향의 전방으로 반송된다.

여기서, 반송부(510)의 왕복 직선운동의 방향을 수평으로부터 소정 각도(θ)만 기울이고 있는 것은, A지점과 B지점을 연결하는 1방향의 왕복 직선운동으로부터, 관성력 항과 관련되는 반송 방향 성분과 마찰력 항과 관련되는 법선 방향 성분이라고 하는 2방향의 진동 성분을 만들어 내기 때문이다. 그리고, 이 1방향의 왕복 직선운동의 속도 패턴을 적당히 설정하고, 반송부(510)를 반송 방향 및 법선 방향으로 적당히 가속함으로써, 상대 슬라이딩에 의한 반송을 달성하고 있다(예를 들면, 특개2003-40424호 공보의 제3-제5페이지, 제1-제6도 참조).

그렇지만, 이 제1 종래예의 반송부(510)의 운동 궤적은 1방향의 왕복 직선운동이기 때문에, 그 속도 패턴을 변경하면, 반송 방향 및 법선 방향의 양쪽 모두의 가속도가 모두 변화해 버린다. 따라서, 이 속도 패턴의 설정에서는 이들 2방향 중의 일방을 우선시키고, 나머지의 일방을 아무렇게나 설정할 수밖에 없었다. 즉, 이 제1 종래예는 반송부(510)의 운동 궤적의 설정 자유도가 뒤떨어지는 것으로 관성력 및 마찰력의 양자가 모두 최적으로 되는 설정은 곤란하였다.

이 문제를 해결하는 제2 종래예의 리니어(linear) 피더로서 도 17의 측면도로 나타내는 것과 같이, 반송 방향으로서의 대략 수평 방향의 왕복 이동 및 법선 방향으로서의 상하 방향의 왕복 이동을 따로따로 설정 가능한 피더(601)가 있다. 이 피더(601)는 반송부(610)와, 이 반송부(610)를 판스프링 구조(650)를 개재(介在)시켜 지지하는 베이스부(base section)(680)와, 이 베이스부(680)에 설치되고 반송부(610)에 진동을 주는 진동부여 기구(620)를 구비하고 있다.

판스프링 구조(650)는 반송부(610)를 상하 방향의 왕복 이동 가능하게 지지하는 대략 수평 배치의 판스프링(plate spring)(652)과, 이 판스프링(652)을 개재시켜 반송부(610)를 대략 수평 방향의 왕복 이동 가능하게 지지하는 연직 배치의 판스프링(654)을 구비하고 있다. 또, 진동부여 기구(620)로서는 대략 수평 방향 및 상하 방향의 진동부여용으로 2개의 전자석(630, 660)을 구비하고 있고, 이들 각 전자석(630, 660)에 대응시켜 반송부(610)에는 2개의 스테이(stay)(632, 662)가 설치되어 있다. 그리고, 이들 전자석(630, 660)에 교류 전원을 인가함으로써, 반송부(610)를 상하 방향 및 대략 수평 방향으로 적당히 왕복 이동시켜, 그 반송면(612a)에 재치된 물품(W)을 반송 방향의 전방으로 반송하도록 하고 있다(예를 들면, 특개평11-278634호 공보의 제2-제3페이지, 제6-제8도 참조).

그리고, 일반적으로 용이하게 이용 가능한 교류 전원의 전압 파형은 정현파형이다.

그렇지만, 이 정현파형에서는 왕복 이동의 한 주기의 전반과 후반에서 비대칭으로 되는 것 같은 복잡한 운동 궤적을 만들어 낼 수가 없다. 예를 들면, 전술의 상대 슬라이딩의 관점으로부터는, 대략 수평 방향의 왕복 이동에 관해서는, 왕로는 아주 등속으로 이동하고, 귀로는 가속시켜 이동하면 좋지만, 정현파형의 형상은 한 주기의 전반과 후반이 점대칭 형상으로 되어 있어, 상술과 같은 왕복 이동을 시킬 수 없다. 또, 정현파형 이외의 특수 형상의 전압 파형을 만들어 내려고 하면, 특수한 장치가 필요하게 되어 손쉽게는 할 수 없다.

즉, 이 제2 종래예와 관련되는 피더(601)는 반송부(610)의 운동 궤적을 반송 방향 및 법선 방향의 각 방향으로 나누어 따로따로 설정할 수 있는 점에서는 제1 종래예보다 우수하지만, 여전히 특수 형상의 전압 파형을 얻기 어렵다고 하는 문제가 존재하고 있는 때문에, 반송부(610)의 운동 궤적의 설정 자유도가 뛰어나다고는 말하기 어렵다.

또, 전자석(630, 660)을 이용하고 있으므로 물품(W)이 자성체인 경우에는 자화되어 버리는 우려가 있어, 당해 물품 반송 장치(601)에 의해 반송할 수 없는 종류의 물품(W)도 있다.

또한, 반송부(610)는 판스프링(652, 654) 등의 저강성의 탄성 부재에 의해 지지되어 있기 때문에, 반송면(612a)의 운동 궤적은 당해 판스프링(652, 654)의 탄성변형의 영향도 크게 받는다. 따라서, 운동이 입력되는 스테이(632, 662) 근방의 반송면(612a)의 부분에서는, 계획대로의 운동 궤적이 달성되고 있다고 하여도, 스테이(632, 662)로부터 반송 방향에 관해서 떨어짐에 따라 계획과는 다른 운동 궤적으로 되고 있을 우려가 있다. 그리고, 이 경우에는, 소위 반송 비균일성, 즉 반송 방향에 관한 위치에 따라 물품이 빠르게 보내지거나 늦게 보내지거나 하는 현상이 생겨버리고, 극단적인 경우에는, 반송 방향의 위치에 따라서는 물품(W)이 반대로 보내어져버릴 가능성도 있다.

본 발명은 이러한 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 반송면의 운동 궤적의 설정 자유도가 뛰어난 물품 반송 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 하고, 또, 반송 가능한 물품의 종류를 늘리는 것이 가능한 물품 반송 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 하고, 또한, 반송할 때에 생기는 물품의 반송 비균일성을 유효하게 억제 가능한 물품 반송 장치를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

본 발명은, 진동에 의해 반송부의 반송면에 재치(載置)된 물품을 반송 방향으로 반송하는 물품 반송 장치에 있어서, 상기 반송 방향이 직선형으로 규제된 반송면을 구비하는 반송부와, 상기 반송부에 진동을 주는 진동부여 기구를 구비하고, 상기 진동부여 기구는, 소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송 방향 성분을 가지는 제1 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제1 캠 기구와, 소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 적어도 상기 반송면의 법선 방향 성분을 가지는 제2 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제2 캠 기구를 구비한다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송부의 반송면은, 제1 방향의 왕복 직선운동과 제2 방향의 왕복 직선운동이 합성되는 운동 궤적에 따라 진동하지만, 여기서, 상기 제1 방향의 왕복 직선운동은 반송 방향 성분을 가지고, 또, 상기 제2 방향의 왕복 직선운동은 상기 반송면의 법선 방향 성분을 가지고 있다. 따라서, 상기 반송면의 진동은 물품의 상대 슬라이딩을 유효하게 제어하기 위해서 필요한 2방향 성분을 가지고 있다. 즉, 관성력 항(term)과 관련되는 반송 방향 성분 및 마찰력 항과 관련되는 상기 법선 방향 성분을 모두 가지고 있다. 따라서, 상기 진동에 의해 반송면의 물품을 반송 방향으로 효과적으로 반송 가능하게 된다.

또한, 상기 제1 방향의 왕복 직선운동에 대해서는 제1 캠 기구의 캠 설계를 통해, 또, 상기 제2 방향의 왕복 직선운동에 대해서는 제2 캠 기구의 캠 설계를 통해 각각 소망한 왕복 직선운동으로 설정할 수가 있다. 즉, 제1 방향 및 제2 방향으로 규정되는 2차원 평면내의 임의의 운동 궤적을 상기 캠 설계를 통해서 표현 가능하여, 당해 물품 반송 장치는 상기 운동 궤적의 설정 자유도가 뛰어나다. 따라서, 단순한 운동 궤적에 한정하지 않고, 복잡한 운동 궤적으로 이루어지는 진동을 상기 반송부에 줄 수가 있는 결과, 반송 대상이 되는 물품의 종류나 반송 능력 등의 요구 사양에 가장 적합한 진동을 반송면에 부여 가능하게 된다.

또, 상기 왕복 직선운동은 상기 캠 기구에 의해 만들어 내어지고 있고 전자석은 전혀 사용되고 있지 않다. 따라서, 전자석에 의한 물품의 자화의 문제로부터 벗어나기 때문에 자성체로 이루어지는 물품도 반송 대상으로 할 수가 있어 반송 가능한 물품의 종류를 늘릴 수가 있다.

또한, 상기 제2 방향의 왕복 직선운동은 상기 반송면의 법선 방향 성분을 가지고 있기 때문에, 적어도 상기 제2 캠 기구는 중력에 대항하여 상기 반송부를 지지하고 있다. 그리고, 캠 기구는 일반적으로 고강성이다. 따라서, 판스프링과 같은 저강성의 탄성 부재로 반송부를 지지한다고 하는 불안정한 지지 구조를 취하지 않아도 좋고, 이에 의해 상기 제2 캠 기구에 의해 상기 반송면의 전체면에 걸쳐 균일하게 제2 방향으로 진동시키는 것이 가능하게 된다. 그리고, 그 결과, 소위 반송 비균일성, 즉 반송 방향에 관한 위치에 따라 물품이 빠르게 보내지거나 늦게 보내지거나 하는 현상을 유효하게 억제 가능하게 된다.

상기 진동부여 기구는, 상기 반송부를 지지하면서 상기 반송부에 상기 왕복 직선운동을 전달하기 위한 출력부와, 상기 출력부가 상기 제1 방향 및 제2 방향에 의해 규정되는 평면내를 이동하도록 안내하는 하우징(housing)과, 상기 구동원으로부터의 운동을 회전운동으로서 입력하기 위해 상기 하우징에 회전 가능하게 지지된 단일의 입력축을 구비한다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송부는 상기 출력부를 개재시켜 하우징에 의해 상기 평면내를 이동하도록 안내되어 있다. 따라서, 상기 반송면의 진동의 안정화가 도모되어 상기 반송 캠을 더욱 효과적으로 억제 가능하게 된다.　

또, 단일의 입력축을 구비하고 있기 때문에, 제1 캠 기구 및 제2 캠 기구의 양자에는, 동일 입력축으로부터 동일한 회전운동이 입력되고, 이 회전운동에 기초하여 각 캠 기구는 각각 왕복 직선운동을 만들어 낸다. 따라서, 2개의 캠 기구의 각각에 의해 만들어 내어지는 2가지의 왕복 직선운동의 동기를 취하기 쉬워 상기 반송부의 운동 궤적을 희망의 운동 궤적으로 용이하게 설정할 수 있다.

상기 제1 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제1 캠과, 상기 출력부에 설치된 제1 캠-팔로우잉 부재(cam-following element)로서, 상기 제1 캠에 대한 상기 제2 방향의 상대이동은 허용되면서 상기 제1 방향의 상대이동이 규제되어 상기 제1 캠에 계합(engage)하는 제1 캠-팔로우잉 부재를 가지고, 상기 제2 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제2 캠과, 상기 출력부에 설치된 제2 캠-팔로우잉 부재(cam-following element)로서, 상기 제2 캠에 대한 상기 제1 방향의 상대이동은 허용되면서 상기 제2 방향의 상대이동이 규제되어 상기 제2 캠에 계합하는 제2 캠-팔로우잉 부재를 가진다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 제2 캠 등에 의해 출력부가 제2 방향으로 이동하면, 이에 수반하여 상기 출력부에 설치된 제1 캠-팔로우잉 부재도 제2 방향으로 이동한다. 단, 당해 제1 캠-팔로우잉 부재와 제1 캠과의 계합은, 서로의 제1 방향의 상대이동에 관해서는 규제하고 있지만, 상기 제2 방향의 상대이동에 관해서는 허용하고 있다. 따라서, 당해 계합이 상기 출력부의 제2 방향으로의 왕복 직선운동을 하등 저해하는 일은 없고, 상기 출력부에 지지된 상기 반송부는 제2 캠 등에 기초한 상기 제2 방향으로의 왕복 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.　

또, 반대로, 제1 캠 등에 의해 출력부가 제1 방향으로 이동하면, 이에 수반하여 상기 출력부에 설치된 제2 캠-팔로우잉 부재도 제1 방향으로 이동한다. 단, 당해 제2 캠-팔로우잉 부재와 제2 캠과의 계합은, 서로의 제2 방향의 상대이동에 관해서는 규제하고 있지만, 제1 방향의 상대이동에 관해서는 허용하고 있다. 따라서, 당해 계합이 상기 출력부의 제1 방향으로의 왕복 직선운동을 하등 저해하는 일은 없고, 상기 출력부에 지지된 상기 반송부는 제1 캠 등에 기초한 제1 방향으로의 왕복 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.　

이상을 정리하면, 제1 캠 기구 및 제2 캠 기구는, 상기 반송부로의 왕복 직선운동의 전달을 서로 저해하는 일이 없어 이러한 캠 설계에 기초한 계획대로의 운동 궤적에 따라 반송부를 이동할 수가 있다.

상기 제1 방향의 왕복 직선운동은 상기 반송 방향 성분만을 가지고, 상기 제2 방향의 왕복 직선운동은 상기 법선 방향 성분만을 가진다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 제1 캠 기구의 캠 설계에 의해 반송 방향의 왕복 직선운동만을 단독으로 설정 가능하게 되고, 또, 상기 제2 캠 기구의 캠 설계에 의해 상기 법선 방향의 왕복 직선운동만을 단독으로 설정 가능하게 된다. 그리고, 이 경우는 이들 상기 반송 방향 및 상기 법선 방향은 서로 수직 관계에 있다.　

따라서, 서로 타방의 캠 기구의 왕복 직선운동의 영향을 전혀 받는 것 없고, 독립적으로 왕복 직선운동을 설정할 수 있어 이들 2가지의 왕복 직선운동을 합성하여 이루어지는 반송부의 운동 궤적을 용이하게 설정 가능하게 된다.

상기 입력축은 그 축심 방향이 상기 반송 방향을 향해 배치되어 있고, 상기 제1 캠은 상기 입력축의 외주에 형성된 리브(rib)의 상기 축심 방향에 관한 형성 위치가 원주 방향을 따라 변위하여 이루어지는 리브 캠(rib cam)이고, 상기 제1 캠-팔로우잉 부재는 상기 리브의 양측의 측면을 샌드위치(sandwich)하여 롤링(rolling)하는 적어도 2개의 캠-팔로워(cam follower)이다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 입력축이 축심 주위를 회전하면 리브 캠도 마찬가지로 회전하지만, 이 때, 그 리브(rib)의 측면을 롤링하는 캠 팔로워는 상기 리브의 형성 위치에 따라 상기 축심 방향으로 이동하게 한다. 여기서, 이 축심 방향은 상기 반송 방향을 향하고 있기 때문에, 캠 팔로워는 반송 방향으로 이동하게 되어 상기 출력부도 상기 반송 방향으로 이동된다. 따라서, 입력축의 회전운동에 의해 상기 출력부에 지지된 반송부를 반송 방향으로 진동시킬 수가 있다.　

또, 상기 2개의 캠 팔로워는 상기 리브의 양측의 측면을 샌드위치하도록 배치되어 있다. 따라서, 상기 반송 방향의 왕복의 어느 쪽의 방향의 이동에 대해서도, 상기 리브의 형성 위치의 변화를 상기 반송부에 확실히 전달 가능하게 된다. 즉, 소위 백래시(backlash)의 영향을 전혀 받는 일 없이 상기 리브의 형성 위치에 의해 표현된 계획대로의 진동을 확실히 반송부에 줄 수가 있다.

상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성된 면캠이고, 상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 면캠의 단면에 형성된 환상홈(annular groove)에 맞아들어가고(fit into), 상기 환상홈의 내측면을 롤링하는 캠-팔로워(cam follower)이다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 입력축이 축심 주위를 회전하면 면캠(face cam)도 마찬가지로 회전하지만, 이때 상기 면캠의 환상홈을 롤링하는 캠 팔로워는 환상홈의 형성 위치에 따라 입력축의 직경 방향으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 입력축의 축심 방향은 반송 방향을 향하고 있기 때문에, 상기 직경 방향은 상기 반송면의 법선 방향을 향하고 있게 되어 상기 캠 팔로워의 이동에 의해 상기 반송부는 상기 법선 방향으로 이동된다. 따라서, 입력축의 회전운동에 의해 상기 반송부를 반송면의 법선 방향으로 진동시킬 수가 있다.　

또, 상기 캠 팔로워는 상기 환상홈에 맞아들어가 롤링하도록 되어 있기 때문에, 상기 법선 방향의 왕복의 어느 쪽의 방향으로 이동하는 경우이어도, 당해 반송부에 상기 환상홈의 형성 위치의 변화를 정확하게 전달할 수가 있다. 즉, 소위 백래시의 영향을 크게 받는 일 없이 상기 환상홈의 형성 위치에 의해 표현된 계획대로의 진동을 반송부에 줄 수가 있다.

상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성된 플레이트 캠(plate cam)이고, 상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 플레이트 캠의 외주면을 롤링면으로 하여 롤링하는 캠-팔로워(cam follower)이다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 입력축이 축심 주위를 회전하면 플레이트 캠도 마찬가지로 회전하지만, 이때 상기 플레이트 캠의 외주면을 롤링하는 캠 팔로워는 플레이트 캠의 반경에 따라 입력축의 직경 방향으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 입력축의 축심 방향은 반송 방향을 향하고 있기 때문에, 상기 직경 방향은 상기 반송면의 법선 방향을 향하고 있게 되어 상기 캠 팔로워의 이동에 의해 상기 반송부는 상기 법선 방향으로 이동된다. 따라서, 입력축의 회전운동에 의해 상기 반송부를 반송면의 법선 방향으로 진동시킬 수가 있다.

상기 플레이트 캠의 외주면에 상기 캠 팔로워의 외주면이 접촉하도록 상기 출력부를 플레이트 캠의 방향으로 누르기 위한 탄성 부재가, 상기 하우징과 출력부와의 사이에 끼워져 있다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 탄성 부재에 의해 상기 캠 팔로워는 그 외주면이 상기 플레이트 캠의 외주면에 접촉하도록 눌려져 있다. 따라서, 상기 법선 방향의 왕복의 어느 쪽의 방향으로 이동하는 경우이어도, 상기 출력부에 상기 플레이트 캠의 반경의 변화를 정확하게 전달 가능하게 된다. 그 결과, 소위 백래시의 영향을 크게 받는 일 없이 상기 플레이트 캠의 반경에 의해 표현된 계획대로의 진동을 반송부에 줄 수가 있다

상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성되고, 원주 방향에 걸쳐서 직경이 일정한 일정직경 캠(constant diameter cam)이고, 상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 일정직경 캠의 외주면에 내주면을 임하게 하여 배치된 프레임(frame) 부재이고, 상기 일정직경 캠은 그 외주면의 상기 제2 방향에 관한 양단의 부분에서 상기 프레임 부재의 내주면에 샌드위치되면서 상기 입력축의 회전과 함께 상기 입력축의 축심 주위를 회전한다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 입력축이 축심 주위를 회전하면 일정직경 캠도 마찬가지로 회전하지만, 이때 상기 일정직경 캠의 상기 양단의 부분과 맞닿는 프레임 부재는, 일정직경 캠의 반경에 따라 입력축의 직경 방향으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 입력축의 축심 방향은 반송 방향을 향하고 있기 때문에, 상기 직경 방향은 상기 반송면의 법선 방향을 향하고 있게 되어 상기 프레임 부재의 이동에 의해 반송부도 상기 법선 방향으로 이동된다. 따라서, 입력축의 회전운동에 의해 상기 반송부를 반송면의 법선 방향으로 진동시킬 수가 있다.　

또, 상기 일정직경 캠은 그 외주면이 상기 제2 방향에 관한 양단의 부분에서 상기 프레임 부재의 내주면에 샌드위치되면서 상기 입력축의 회전과 함께 그 입력축의 축심 주위를 회전한다. 따라서, 상기 법선 방향의 왕복의 어느 쪽의 방향으로 이동하는 경우이어도, 당해 반송부에 상기 일정직경 캠의 반경의 변화를 정확하게 전달 가능하게 된다. 즉, 소위 백래시(backlash)의 영향을 크게 받는 일 없이 상기 일정직경 캠의 반경에 의해 표현된 계획대로의 진동을 반송부에 줄 수가 있다.

상기 제2 캠은 상기 입력축의 축심 방향의 적어도 2개소에 설치되어 있다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송부는 제2 캠에 의해 적어도 2점 지지된다. 따라서, 상기 반송부의 지지 안정성이 뛰어나고, 또한 반송면의 전체면에 걸쳐 균일하게 상기 반송면의 법선 방향으로 진동시키는 것이 가능하게 된다.

상기 하우징은 상기 출력부가 상기 평면내를 이동하도록 안내하기 위한 안내면을 가지고, 상기 안내면과 상기 안내면에 대면하는 상기 출력부의 부분과의 사이의 간극에는 점성 유체가 보유되어 있다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 간극에 보유된 점성 유체는 오일 필름 댐퍼(oil film damper)로서 유효하게 기능한다. 즉, 반송부나 이를 지지하는 출력부의 휘어짐 변형 등에 기인하여 구조상 생길 수 있는 반송부 자신 등의 유해 진동을 상기 점성 유체의 점성 저항에 의해 감쇠시킬 수가 있다. 따라서, 상기 유해 진동을 효과적으로 억제하여 상기 캠 기구에 기초한 계획대로의 진동을 반송부에 줄 수가 있다.

상기 간극은 0.005mm∼0.05mm로 설정되어 있다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 간극을 0.005mm 이상으로 하고 있으므로, 상기 안내면과 상기 출력부의 부분과의 물리적 접촉을 확실히 막을 수가 있고, 이들 사이의 간극에 개재하는 점성 유체에 오일 필름 댐퍼로서의 기능을 확실히 발휘시킬 수가 있다.　

또, 상기 간극을 0.05mm 이하로 하고 있으므로, 상기 출력부의 흔들림을 작게 억제할 수가 있다.

상기 안내면 또는 상기 안내면에 대면하는 상기 출력부의 부분의 적어도 일방에는 다수(multiple)의 홈이 형성되어 있다.　

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 다수의 홈에 의해 상기 간극에서의 점성 유체의 보유성이 양호하게 되고, 상기 간극에 오일 필름 댐퍼를 확실히 형성할 수가 있다.

상기 제1 방향의 왕복 직선운동은 상기 반송 방향 성분만을 가짐과 동시에 상기 반송 방향은 수평 방향이고, 상기 제2 방향의 왕복 직선운동은 상기 법선 방향 성분만을 가짐과 동시에 상기 법선 방향은 연직 방향이다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송 방향이 수평 방향이기 때문에, 가장 범용성이 뛰어난 물품 반송 장치를 제공할 수가 있다. 또, 상기 법선 방향은 연직 방향이기 때문에, 상기 반송성에 영향을 주는 물품과 반송면과의 사이의 마찰력의 설정을 용이하게 실행 가능하게 된다.

상기 반송 방향의 왕복 직선운동에 의해, 상기 반송부가 상기 반송 방향에 관한 제1 위치로부터 제1 위치 전방의 제2 위치로 이동하고, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동할 때에, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는데 필요로 하는 시간은, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동하는데 필요로 하는 시간보다 길다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 반송 방향에 관한 제1 위치 및 제2 위치 사이의 왕복 이동을 상기 반송부가 반복함으로써, 반송면에 재치된 물품은 조금씩 반송 방향의 전방으로 반송된다. 즉, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때에는, 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩을 억제하면서 반송부를 제2 위치로 이동함에 따라, 물품을 제2 위치로 이동하고, 또, 제2 위치로부터 제1 위치로 되돌릴 때에는, 상기 상대 슬라이딩을 생기게 하면서 반송부를 제1 위치로 되돌림으로써, 물품을 제2 위치에 머물도록 하여 반송부만을 제1 위치로 되돌린다. 그리고, 이들 이동을 반복하여 물품을 반송 방향의 전방으로 반송한다.　

여기서, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때에는, 상기 반송부는 반송 방향의 전방으로 천천히 이동하고 있으므로, 물품에 작용하는 후방으로의 관성력을 작게 할 수가 있다. 따라서, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때의 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩을 억제할 수가 있어 물품을 제2 위치로 반송 가능하게 된다.　

한편, 제2 위치로부터 제1 위치로 되돌릴 때에는, 상기 반송부는 후방으로 빠르게 이동하므로, 물품에 작용하기 전방으로의 관성력을 크게 할 수가 있다. 따라서, 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 때의 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩을 생기게 할 수가 있어 물품을 제2 위치에 두면서 반송부만을 제1 위치로 되돌릴 수가 있다.

상기 반송부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 소정 시간 동안 상기 반송 방향에 관해서 등속 이동한다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 등속 이동하는 시간이 설정되어 있다. 그리고, 이 등속 이동하는 시간 동안은, 물품에 작용하는 관성력이 작아져 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩은 억제된다.　

따라서, 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때의 상기 상대 슬라이딩을 유효하게 억제 할 수 있는 결과, 제2 위치에의 반송부의 이동에 의해 물품을 제2 위치로 효과적으로 반송할 수가 있다.

상기 연직 방향의 왕복 직선운동에 의해, 상기 반송부가 상방향으로 향하는 속도가 증가하고 있을 때에는, 상기 반송부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 등속 이동을 한다.　

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송부가 상방향으로 향하는 속도가 증가하고 있을 때에는, 상기 반송부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 등속 이동을 한다. 그리고, 상기 속도가 증가하고 있을 때에는, 물품과 반송면과의 사이에 작용하는 마찰력이 커지고, 또, 등속 이동하는 시간 동안은, 물품에 작용하는 관성력이 작아져 이들에 의해 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩은 크게 억제된다.　

따라서, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치에 상기 반송부를 이동할 때에, 물품을 확실히 제2 위치로 반송할 수가 있다.

상기 반송부가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 하방향으로 향하는 속도가 증가한다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 상기 반송부가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 하방향으로 향하는 속도가 증가한다. 그리고, 상기 속도가 증가하고 있을 때에는, 물품과 반송면과의 사이에 작용하는 마찰력이 작아지고, 이에 의해 반송면에 대한 물품의 상대 슬라이딩은 크게 유발된다.　

따라서, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치에 상기 반송부를 이동할 때에, 물품을 제2 위치에 두면서 상기 반송부만을 제1 위치로 되돌리는 것을 확실히 할 수가 있다.

상기 제1 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제1 캠과, 상기 출력부에 설치된 제1 캠-팔로우잉 부재를 가지고, 상기 제1 캠은 상기 출력부가 상기 제2 방향으로 왕복 이동할 때에, 상기 출력부의 제1 캠-팔로우잉 부재와의 접촉 상태를 유지하면서, 접촉 위치가 상기 제2 방향과 동일 방향으로 이동하는 캠(cam) 면을 가지고 있다.　

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 출력부의 제2 방향의 왕복 이동시에, 제1 캠의 캠면(cam face)과 출력부의 제1 캠-팔로우잉 부재와의 접촉 위치가 제1 방향으로 변화하는 일은 없다. 따라서, 출력부에 의도하지 않는 제1 방향으로의 이동 동작이 부가되는 것 같은 일이 없어 물품을 효율적으로 한편 정확하게 반송할 수가 있다.

상기 제2 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제2 캠과, 상기 출력부에 설치된 제2 캠-팔로우잉 부재를 가지고, 상기 제2 캠은 상기 출력부가 상기 제1 방향으로 왕복 이동할 때에, 상기 출력부의 제2 캠-팔로우잉 부재와의 접촉 상태를 유지하면서, 접촉 위치가 상기 제1 방향과 동일 방향으로 이동하는 캠(cam) 면을 가지고 있다.

이러한 물품 반송 장치에 의하면, 출력부의 제1 방향의 왕복 이동시에, 제2 캠의 캠면과 출력부의 제2 캠-팔로우잉 부재와의 접촉 위치가 제2 방향으로 변화하는 일은 없다. 따라서, 출력부에 의도하지 않는 제2 방향으로의 이동 동작이 부가되는 것 같은 일이 없어 물품을 효율적으로 한편 정확하게 반송할 수가 있다.

[본 발명과 관련되는 물품 반송 장치의 개요]

처음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 개요를 설명한다.　

도 1은 본 발명과 관련되는 물품 반송 장치의 사시도이고, 도 2는 상면도이다.

도에 나타내듯이, 본 발명과 관련되는 물품 반송 장치(1)는, 소위 리니어(linear) 피더(feeder)이고, 반송 방향이 직선형으로 규제된 반송면(12a)을 구비하는 반송부(10)와, 이 반송부(10)에 진동을 주는 진동부여 기구(20)를 구비하고 있다.

진동부여 기구(20)는 그 내부에 2개의 캠 기구(30, 60)를 구비하고 있다. 그리고, 진동은 각 캠 기구(30, 60)에 의해 만들어 내어진 각 왕복 직선운동을 합성하여 얻어진다. 즉, 1번째의 제1 캠 기구(30)는 소정의 구동원(미도시)으로부터 입력된 운동을 적어도 반송 방향 성분을 가지는 제1 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 반송부(10)에 전달한다. 또, 2번째의 제2 캠 기구(60)는 소정의 구동원(미도시)으로부터 입력된 운동을 적어도 반송면(12a)의 법선 방향 성분을 가지는 제2 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 반송부(10)에 전달한다. 그리고, 이에 의해 반송면(12a)의 진동은 반송면(12a)에 대한 물품(W)의 상대 슬라이딩을 유효하게 제어하기 위해서 필요한, 관성력 항과 관련되는 반송 방향 성분 및 마찰력 항과 관련되는 법선 방향 성분을 모두 가지게 되고, 당해 진동에 의해 반송면(12a)의 물품(W)을 반송 방향으로 효과적으로 반송 가능하게 되어 있다.

또, 제1 방향의 왕복 직선운동에 대해서는 제1 캠 기구(30)와 관련되는 하기의 캠 곡선의 설계를 통해, 제2 방향의 왕복 직선운동에 대해서는 제2 캠 기구(60)와 관련되는 하기의 캠 곡선의 설계를 통해 각각 소망한 왕복 직선운동으로 설정할 수가 있다. 즉, 제1 방향 및 제2 방향으로 규정되는 2차원 평면내의 임의의 운동 궤적을 캠 곡선의 설계를 통해서 표현 가능하고, 당해 물품 반송 장치(1)는 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(W)의 종류나 반송 능력 등의 요구 사양에 가장 적합한 진동을 반송면(12a)에 줄 수가 있다.

또한, 이하의 설명에서는, 도 1에 나타내듯이, 제1 방향은 반송 방향에 일치하고 있고, 한편 제2 방향은 반송면(12a)의 법선 방향에 일치하고 있는 것을 전제로 설명하지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 제1 방향의 왕복 직선운동이 반송 방향 이외의 방향 성분을 포함하고 있어도 좋고, 또, 제2 방향의 왕복 직선운동이 법선 방향 이외의 방향 성분을 포함하고 있어도 좋다.

단지, 바람직하게는 상기 전제에 따르면 좋다. 이 이유는, 제1 방향 및 제2 방향의 왕복 직선운동이, 각각 반송 방향 성분만, 또는 법선 방향 성분만을 가지는 경우에는, 제1 방향 및 제2 방향의 왕복 직선운동의 설정시에, 서로 타방의 왕복 직선운동의 영향을 전혀 받는 일 없이 독립적으로 설정 가능하게 되기 때문이다. 그리고, 그 결과, 이들 2가지의 왕복 직선운동을 합성하여 이루어지는 반송부(10)의 진동을 소망한 운동 궤적으로 설정하기 쉬워진다.

또, 이하의 설명에서는, 반송 방향이 수평 방향이고, 한편 반송면(12a)의 법선 방향이 연직 방향인 것을 전제로 설명하지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 반송 방향을, 수평에서 상하로 소정 각도만 기울여, 기울기 상방향 또는 기울기 하방향으로 물품(W)을 반송하도록 하여도 좋다.

또한, 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 도 1에 나타내듯이, 이들 2개의 캠 기구(30, 60)(미도시)에 구동원(미도시)을 공용시키는 구성, 즉, 이 하나의 구동원으로부터의 운동을 단일의 입력축(22)을 개재시켜 각 캠 기구(30, 60)로 입력하는 구성을 예로 설명하지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 2개의 캠 기구(30, 60)의 각각에 대해 전용의 구동원을 설치하여도 좋다.

단지, 바람직하게는 상술한 하나의 구동원을 공용시키는 구성이 좋다. 그 이유는, 입력되는 운동이 같은 편이 제1 캠 기구(30)에 의한 왕복 직선운동과 제2 캠 기구(60)에 의한 왕복 직선운동과의 동기를 취하기 쉬워지기 때문이다.

[제1 실시 형태]

도 3 내지 도 5B에 제1 실시 형태의 물품 반송 장치의 설명도를 나타낸다. 도 3은 도 2 중의 III-III선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이고, 도 4는 도 3 중의 IV-IV선 화살표 방향에서 취해진 횡단면도이다. 도 5A 및 도 5B는 모두 도 3 중의 V-V선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이고, 각 도는 하기의 출력부가 연직 방향의 상사점(top dead point)에 있는 상태 및 하사점(bottom dead point)에 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 대해서는, 일부를 측면도나 상면도로 나타내고 있고, 또, 전체 도에서 절단면에는 햇칭(hatching)을 하고 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 장척(長尺)의 벨트 형상(belt shape) 평판을 본체(12)로 한다. 그리고, 이 본체(12)의 상면(12a)이 반송면으로서 기능하여 반송 방향은 수평 방향임과 동시에, 반송면(12a)의 법선 방향은 연직 방향을 향하고 있다.　

또, 본체(12)의 상면(12a)의 좌우 방향의 양측에는, 각각 본체(12)의 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 볼록부(14, 14)가 연속적으로 형성되어 있고, 이들 한 쌍(pair)의 볼록부(14, 14)에 의해 반송 방향은 길이 방향(lengthwise direction)을 따라 직선형으로 규제되어 있다.

(2) 진동부여 기구

도 1 및 도 2에 나타내듯이, 진동부여 기구(20)는 반송부(10)를 지지하면서 당해 반송부(10)를 소정의 운동 궤적에 기초하여 진동시키는 것이고, 반송부(10)의 하부에 배치되어, 예를 들면 공장의 기초라고 하는 고정계의 부분(B)에 고정된다. 또한, 운동 궤적은 반송 방향과 연직 방향으로 규정되는 2차원 평면내의 궤적이고, 이들 2방향의 왕복 직선운동을 합성함으로써 얻어진다.　

이 진동부여 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 운동 궤적의 운동을 주기 위해서 하우징(24) 내부에 배치된 제1 캠 기구(30) 및 제2 캠 기구(60)와, 이들 캠 기구(30, 60)에 구동원으로부터의 회전운동을 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 대략의 환봉(round bar) 부재이다. 그 양단부는 베어링(23, 23)을 개재시켜 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.　

또한, 이 입력축(22)의 일단부는 하우징(24) 내에 수용되어 있지만, 타단부는 하우징(24)의 전면벽(24c)에 형성된 관통공(24g)을 통해 외부에 돌출되어 있다. 그리고, 이 타단부에는, 적절한 커플링(coupling)(미도시)을 개재시켜 모터 등의 구동원(미도시)이 연결되고, 이 구동원으로부터 입력축(22)으로 그 축심 주위의 회전운동이 입력된다.　

또한, 이 입력축(22)의 외주에는 제1 및 제2 캠 기구(30, 60)와 관련되는 제1 및 제2 캠(32, 62)이 형성되어 있지만 이에 대해서는 후술한다.

(2-B) 출력부

도 2에 나타내듯이, 출력부(26)는 상면벽(24a)의 개구(24f)의 내측에 배치되어 있고, 개구(24f)보다도 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 일체가 되어 당해 출력부(26)와 동일 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 2가지의 기능을 가진다. 1번째의 기능은 출력부 본체(26a)의 하부에 배치된 제2 캠 기구(60)로부터 출력되는 연직 방향의 왕복 직선운동을 출력부 본체(26a)에 전달하는 기능이고, 이에 대해서는 제2 캠 기구(60)에서 설명한다.

2번째의 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 4및 도 5A에 나타내듯이, 이 리프트 부재(28)의 좌우 방향의 각 단면(28a, 28a)은 2방향으로 규정되는 2차원 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 2차원 평면내의 운동 궤적을 안정되게 그리면서 운동하도록 되어 있다.

또한, 바람직하게는 안내면(29a)과 단면(28a)과의 사이에 소정 간극(G)을 설치함과 동시에(도 8을 참조), 당해 간극(G)에 점성 유체로서의 오일을 보유시키면 좋고, 그러면, 이 간극(G)에 소위 오일 필름 댐퍼로서의 기능을 부가시키는 것이 가능하게 된다. 이에 대해서는 후술한다.

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

또, 도 3 및 도 5A에 나타내듯이, 출력부(26)와 하우징(24)의 개구(24f)와의 사이의 간극에는, 이 개구(24f)의 전체 외주면에 걸쳐 고무 등의 탄성 소재로 이루어지는 씰부재(seal member)(27)가 사이에 끼워져 있다. 이 씰부재(27)는, 하우징(24)의 내부 공간에 충전되는 캠용 윤활유의 외부 누출을 막는 소위 오일 씰(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 운동 궤적에서의 반송 방향 성분의 운동을 만들어 내어 출력부(26)에 주는 것이고, 즉, 입력축(22)의 회전운동을 반송 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 출력부(26)로 전달하는 것이다.　

이 제1 캠 기구(30)는 소위 리브 캠을 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-팔로우잉 부재로서의 캠 팔로워(36)를 구비하고 있다.　

이 캠 팔로워(36)는 주지 구성의 것이고, 즉, 회전축(A)과, 이 회전축(A)의 외주를 덮어 회전축 주위를 회전하는 외륜(R)을 구비하고 있다. 그리고, 사용 시에는, 회전축(A)은 캠 기구에 있어서의 팔로우잉 부재측의 부재에 고정되는 한편, 외륜(R)은 캠의 캠면(cam face)을 롤링하도록 배치된다. 또한, 다음에 설명하는 제2 캠 기구와 관련되는 캠 팔로워(66)도 같은 구성이다.　

이러한 캠 팔로워(36)는, 도 3에 나타내듯이, 출력부 본체(26a)의 하면(26c)에, 반송 방향의 전후에 늘어서 2개 설치되어 있고, 당해 2개의 캠 팔로워(36, 36)는 서로의 외륜(R)에 의해 리브(34)의 양측의 측면(34a, 34b)을 샌드위치하면서, 측면(34a, 34b)을 각각 롤링하도록 되어 있다. 또한, 각 측면(34a, 34b)이 캠면이다.

한편, 리브 캠(32)의 리브(34)의 형성 위치는 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 회전운동과 함께 리브 캠(32)이 회전하면, 2개의 캠 팔로워(36, 36)가 샌드위치하는 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 반송부(10)는 리브 캠(32)의 캠 곡선을 따라 반송 방향의 왕복 직선운동을 하게 되어 있다.

또한, 도 3에 나타내듯이, 제1 캠의 캠면인 리브(34)의 양측의 측면(34a, 34b)는 수평인 입력축(22)의 축심 방향에 대해서 수직인 곡면에 형성되어 있음과 동시에, 캠 팔로워(36)의 회전축(A)도 연직 방향을 향하고 있다. 따라서, 이들 서로 접촉하는 리브 캠(32)과 캠 팔로워(36)는, 서로의 반송 방향의 상대이동에 대해서는 규제되어 있지만, 연직 방향의 상대이동에 대해서는 허용되어 있다. 즉, 도 6A 중의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 캠 팔로워(36)는 리브 캠(32)의 리브(34)를 샌드위치한 상태를 유지하면서 연직 방향으로 상대이동 가능하다.

따라서, 하기 제2 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, 이 경우에도, 리브 캠(32)을 샌드위치한 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 기구(60)에 기초하여 연직 방향으로의 왕복 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.

또한, 이 제1 캠의 캠면(34a, 34b)에 대해서는 상술과는 다른 표현을 이용하여 다음과 같이 설명할 수도 있다. 제1 캠의 캠면(34a, 34b)은 입력축(22)의 축심 방향에 수직인 곡면에 형성되어 있다. 그리고, 이에 의해 출력부(26)가 연직 방향으로 왕복 이동하여도, 출력부(26)의 캠 팔로워(36)와의 접촉 상태를 유지하면서, 그 접촉 위치가 연직 방향과 동일 방향으로 이동하도록 캠면이 달성되고 있다.

따라서, 제2 캠 기구(60)에 의해 출력부(26)가 연직 방향으로 왕복 이동할 때에는, 이 출력부(26)에 고정된 캠 팔로워(36)도 연직 방향으로 이동하게 되지만, 이 경우에도, 당해 캠 팔로워(36)는, 제1 캠의 캠면(34a, 34b)과의 접촉 상태를 유지하면서, 캠면(34a, 34b)을 연직 방향으로 이동하게 되므로, 출력부(26)에 의도하지 않는 반송 방향으로의 이동 동작이 부가되는 것 같은 일은 없고, 그 결과 반송부(10) 상의 물품을 효율적으로 한편 정확하게 반송 가능하게 된다.

또, 2개의 캠 팔로워(36, 36)는 리브(34)를 샌드위치하고 있다. 따라서, 도 6B 중의 2점 쇄선으로 나타내는 것과 같이, 반송 방향 전후의 어느 쪽 방향의 왕복 이동에 대해서도, 리브(34)의 변위를 출력부(26)에 확실히 전달 가능하게 된다. 따라서, 소위 백래시의 영향을 전혀 받는 일 없이 리브 캠(32)의 캠 곡선에 표현된 대로의 진동을 출력부(26)를 개재시켜 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

(2-D) 제2 캠 기구

도 3에 나타내는 제2 캠 기구(60)는 운동 궤적에서의 연직 방향 성분의 운동을 만들어 내어 출력부(26)에 주는 것이고, 즉, 입력축(22)의 회전운동을 연직 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 출력부(26)로 전달하는 것이다.　

이 제2 캠 기구(60)는 소위 면캠을 이용하여 구성되어 있다. 즉, 도 3 및 도 5A에 나타내듯이, 입력축(22)에 형성된 제2 캠으로서의 원판형의 면캠(62)과 리프트 부재(28)에 설치되고 면캠(62)의 일방의 판면에 형성된 환상홈(65)에 계합하는 제2 팔로우잉 부재로서의 캠 팔로워(66)를 구비하고 있다.

도 3에 나타내듯이, 면캠(62)은 전후 한 쌍의 리프트 부재(28, 28)에 대응시켜 반송 방향의 전후에 한 쌍 설치되어 있고, 그 반송 방향의 설치 위치는 입력축(22)에서의 한 쌍의 리프트 부재(28, 28)의 사이의 부분이다. 그리고, 면캠(62)의 판면과, 리프트 부재(28)의 전측 또는 후측의 단면과는 서로 대면하고 있다.

도 5A에 나타내듯이, 면캠(62)에 있어서의 리프트 부재(28)와 대면하는 쪽의 판면에는, 환상홈(65)이 입력축(22)의 축심 주위를 따라 형성되어 있다. 그리고, 축심(C22)으로부터의 반경은 원주 방향의 위치에 따라 다르고, 이 반경의 변화에 의해 면캠(62)의 캠 곡선이 표현되어 있다. 또한, 캠면은 환상홈(65)의 한 쌍의 내주면(65a, 65a)이고, 이에 캠 팔로워(66)의 외주면이 맞닿는다

한편, 리프트 부재(28)에서의 면캠(62)과 대면하는 쪽의 단면에는 캠 팔로워(66)가 면캠(62)의 회전 중심인 축심(C22)의 연직 상방에 배치되어 있고, 당해 캠 팔로워(66)는 면캠(62)의 환상홈(65)에 맞아들어가 있다.　

따라서, 입력축(22)의 회전운동과 함께 면캠(62)이 회전하면, 이 회전에 수반하여 캠 팔로워(66)는 환상홈(65)의 내주면(65a)을 롤링하지만, 이때에 캠 팔로워(66)는 맞아들어가 있는 환상홈(65)의 직경 방향의 홈 위치의 변화에 따라 연직 방향으로 이동된다. 그리고, 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 면캠(62)의 캠 곡선에 따라 연직 방향의 왕복 직선운동을 하게 되어 있다.

또한, 도 3에 나타내듯이, 제2 캠의 캠면인 환상홈(65)의 내주면(65a)은 반송 방향과 평행한 곡면에 형성되어 있음과 동시에, 캠 팔로워(66)의 회전축(A)도 반송 방향을 향하고 있다. 따라서, 면캠(62)과 캠 팔로워(66)는 서로의 연직 방향의 상대이동은 규제되어 있지만, 반송 방향의 상대이동은 허용되어 있다. 즉, 도 6B 중의 2점 쇄선으로 나타내듯이, 캠 팔로워(66)는 면캠(62)의 환상홈(65)에 맞아들어간 상태를 유지하면서 반송 방향으로 상대이동 가능하다.

따라서, 제1 캠 기구(30)에 의해 출력부(26)가 제1 방향인 반송 방향으로 왕복 이동하는 경우에는, 출력부(26)로 리프트 부재(28)를 개재시켜 고정된 캠 팔로워(66)도 반송 방향으로 이동하게 되지만, 이 경우에도, 환상홈(65)에 맞아들어간 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 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.

또한, 이 제2 캠의 캠면(65a)에 대해서는 상술과는 다른 표현을 이용하여 다음과 같이 설명할 수도 있다. 제2 캠의 캠면(65a)은 반송 방향과 평행한 곡면에 형성되어 있다. 그리고, 이에 의해 출력부(26)가 반송 방향으로 왕복 이동하여도, 출력부(26)의 캠 팔로워(66)와의 접촉 상태를 유지하면서 그 접촉 위치가 반송 방향과 동일 방향으로 이동하도록 캠면이 달성되고 있다.

따라서, 제1 캠 기구(30)에 의해 출력부(26)가 반송 방향으로 왕복 이동할 때에는, 이 출력부(26)에 고정된 캠 팔로워(66)도 반송 방향으로 이동하게 되지만, 이 경우에도, 당해 캠 팔로워(66)는 제2 캠의 캠면(65a)과의 접촉 상태를 유지하면서 캠면(65a)을 반송 방향으로 이동하게 되므로, 출력부(26)에 의도하지 않는 연직 방향으로의 이동 동작이 부가되는 것 같은 일은 없고, 그 결과 반송부(10) 상의 물품을 효율적으로 한편 정확하게 반송 가능하게 된다.

또, 캠 팔로워(66)는 환상홈(65)에 맞아들어가 있다. 따라서, 도 6A의 2점 쇄선으로 나타내는 것과 같이, 상하의 어느 쪽의 방향의 왕복 이동에 대해서도, 환상홈(65)의 변위를 출력부(26)로 확실히 전달 가능하다. 따라서, 소위 백래시의 영향을 크게 받는 일 없이 면캠(62)의 캠 곡선에 표현된 대로의 진동을 출력부(26)를 개재시켜 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

그런데, 이 제2 캠 기구(60)는 상술해 온 것 같은 구조 때문에 출력부(26)를 개재시켜 반송부(10)의 전체 중량을 지지하고 있다. 그리고, 일반적으로 캠 기구는 고강성이다. 따라서, 전술의 판스프링과 같은 저강성의 탄성 부재로 반송부(10)를 지지한다고 하는 불안정한 지지 구조를 취하지 않고, 고강성인 제2 캠 기구(60)에 의해 반송면(12a)의 전체면에 걸쳐 균일하게 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 도모되어 더욱 반송 캠의 억제 효과를 얻을 수 있다.

(2-E) 오일 필름 댐퍼

오일 필름 댐퍼는 점성 유체로서의 오일의 점성을 이용한 감쇠기이고, 즉, 유막을 개재시켜 대향하는 2물체의 상대이동을 유막의 전단력(shearing force)을 제동력으로 하여서 감쇠하는 것이다.

도 7에 그 개념도을 나타낸다. 2매의 평행 평판(128, 129) 사이의 소정 간극(G)에 점성 유체가 보유되어 있는 상태에서, 일방의 평행 평판(128)을 타방에 대해서 상대이동시키면, 점성 유체에는, 도중 화살표로 나타내는 것 같은 속도 구배가 생기고, 평행 평판(128)에 대해 상대이동의 역방향의 힘을 미친다. 그리고, 이 힘이 상대이동을 감쇠하는 제동력이 된다.

여기서, 당해 제1 실시 형태에서는, 전술한 것처럼, 하우징(24)의 내부 공간(S)에는 캠용 윤활유가 충전되어 있다(도 4를 참조). 따라서, 도 8에 나타내듯이, 하우징(24)이 구비하는 안내 부재(29)의 안내면(29a)과, 이 안내면(29a)에 대면하는 리프트 부재(28)의 단면(28a)과의 사이에 소정의 간극(G)을 설치하면, 이 간극(G)은 윤활유로 채워져 전술의 오일 필름 댐퍼로서의 기능을 한다.

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

또한, 간극(G)은 0.005mm∼0.05mm로 설정하면 좋다. 이것은, 간극(G)을 0.005mm 이상으로 하면 안내면(29a)과 단면(28a)과의 물리적 접촉을 확실히 막을 수가 있고, 이들 사이의 유막은 유해 진동의 감쇠 작용을 유효하게 발휘하기 때문이다. 한편, 간극(G)을 0.05mm 이하로 하면 반송부(10)의 흔들림을 작게 억제할 수가 있다.

또한, 안내면(29a) 또는 단면(28a)의 적어도 일방에, 다수의 홈을 형성하면 좋고, 그러면, 이러한 홈에 의해 간극에서의 점성 유체의 보유성이 양호하게 되고, 간극에 오일 필름 댐퍼를 확실히 형성 가능하게 된다. 도 9에 이 홈의 형성 패턴의 일례를 나타낸다. 이 예에서는, 안내면(29a)의 쪽에 능형격자형(diamond-shaped lattice)으로 c가 형성되어 있다.

(3) 제1 실시 형태와 관련되는 반송부의 운동 궤적

여기서, 제1 실시 형태와 관련되는 반송부의 운동 궤적의 일례를 설명한다. 또한, 여기서 설명하는 운동 궤적은, 제1 캠 및 제2 캠의 캠 곡선의 설정에 의해 달성되고 있고, 높은 반송성이 얻어지는 일례이다. 따라서, 이 운동 궤적에 하등 한정하는 것은 아니고, 캠 곡선의 설정에 의해 반송 능력 등의 요구 사양에 따른 운동 궤적으로 하면 좋다.

도 10은 진동부여 기구에 의해 반송부에 주어지는 운동 궤적의 일례를 설명하기 위한 도이다. 도 10의 상단에는 반송 방향의 왕복 직선운동인 수평 이동의 타이밍 차트(chart)를, 또, 하단에는 연직 방향의 왕복 직선운동인 상하 이동의 타이밍 차트를 나타내고 있다. 상단의 타이밍 차트에 대해서는, 왼쪽으로부터 차레로 수평 이동변위와 시간과의 관계, 수평 이동속도와 시간과의 관계, 수평 이동가속도와 시간과의 관계를 각각 나타내고 있고, 또, 하단의 타이밍 차트에 대해서는, 왼쪽으로부터 차레로 상하 이동 변위와 시간과의 관계, 상하 이동 속도와 시간과의 관계, 상하 이동 가속도와 시간과의 관계를 각각 나타내고 있다. 또한, 상단의 3개의 도와 하단의 3개의 도의 시간축은 상하의 도 각각에서 일치하고 있다.

전술한 것처럼, 입력축으로 회전운동이 입력되어, 제1 캠 및 제2 캠이 회전하면, 출력부(26)와 일체의 반송부(10)(미도시)는 수평 이동 및 상하 이동을 하고, 이에 의해 반송 동작을 한다.

우선, 처음으로 반송부(10)의 수평 이동에 대해서 설명한다. 도 10에 나타내듯이, 반송부(10)는 제1 위치(X1)로부터 반송 방향의 전방으로 이동하여 제2 위치(X2)에 이르고, 제2 위치(X2)로부터 반송 방향의 후방으로 이동하여 제1 위치(X1)에 도달하도록 왕복 직선 이동을 한다. 즉, 수평 방향에서 제1 위치(X1)와 제2 위치(X2)와의 사이에 전후의 수평 이동을 한다.　

이때, 반송부(10)가 제1 위치(X1)로부터 제2 위치(X2)로 전방으로 이동하는데 필요로 하는 시간은, 반송부(10)가 제2 위치(X2)로부터 제1 위치(X1)로 후방에 이동하는데 필요로 하는 시간보다 길다. 따라서, 물품(W)(미도시)을 적극적으로 반송하는 것이 가능하게 된다. 왜냐하면, 반송부(10)가 전방으로 이동하는 시간을 길게 함으로써 전방으로의 가속도를 억제할 수가 있기 때문에, 그 반송면(12a)(미도시) 상의 물품(W)은 반송면(12a)에 대해서 상대 슬라이딩이 생기기 어렵고, 반대로, 반송부(10)가 후방으로 이동할 때에는 급격한 이동을 하기 때문에 가속도가 커져, 그 반송면(12a) 상의 물품(W)은 반송면(12a)에 대해서 상대 슬라이딩이 생기기 쉬워지기 때문이다.

또, 도 10에 나타내듯이, 반송부(10)의 수평 이동에서, 제1 위치(X1)로부터 전방으로의 이동을 개시하고 나서 제2 위치(X2)에 이를 때까지의 동안에 반송부(10)는 소정 시간 동안 등속 이동을 한다. 반송부(10)가 등속 이동을 하고 있는 동안은, 반송면(12a)에 재치되어 있는 물품(W)에는 반송부(10)의 가속도에 기인하는 관성력이 작용하지 않기 때문에, 반송면(12a)에 대해서 물품(W)은 슬라이딩되지 않는다. 따라서, 적어도 등속 이동을 하고 있는 동안은 물품(W)의 상대 슬라이딩을 유효하게 억제 가능하게 된다.

다음에, 반송부(10)의 상하 이동에 대해서 설명한다. 도 10에 나타내듯이, 반송부(10)가 제1 위치(X1)에 위치하고 있을 때는 반송부(10)는 하강중이다. 반송부(10)는 더욱 하강을 계속하여 하한 위치인 제3 위치(Y3)에 이른다. 제3 위치(Y3)에 이른 반송부(10)는 이번에는 상승하여 상한 위치인 제4 위치(Y4)에 이른다. 이와 같이, 반송부(10)는 상하 방향에서 제3 위치(Y3)와 제4 위치(Y4)와의 사이에 상하 이동을 한다.

다음에, 수평 이동과 상하 이동과의 관계에 대해서 설명한다. 도 10에 나타내듯이, 반송부(10)가 상방향으로 향하는 속도가 증가하고 있을 때, 즉, 상하 이동 가속도가 양일 때는 이 반송부(10)는 수평 방향에서 등속 이동하고 있다. 여기서, 반송부(10)가 상방향으로 향하는 속도가 증가하고 있을 때는, 이 반송면(12a) 상의 물품(W)은 반송면(12a)에 눌려진다. 또, 반송부(10)가 수평 방향에서의 왕복 이동에서 등속 이동하고 있는 경우, 반송부(10)의 가속도에 기인한 수평 방향의 관성력은 물품에 생기지 않는다. 따라서, 이 경우에 물품(W)의 반송부(10)에 대한 상대 슬라이딩을 확실히 억제 가능하게 된다.

또, 반송부(10)가 수평 이동에서 반송 방향의 후방으로 이동하고 있을 때에는, 이 반송부(10)가 하방향으로 향하는 속도가 증가한다, 즉, 상하 이동 가속도가 음이 되는 관계에 있다. 여기서, 반송부(10)가 하방향으로 향하는 속도가 증가하고 있는 경우, 물품(W)과 반송면(12a)과의 사이의 맞닿음 압력이 감소하고, 마찰력이 감소하기 때문에, 물품(W)은 반송면(12a) 상을 상대 슬라이딩하기 쉬워진다. 따라서, 반송부(10)가 수평 이동에서 후방으로 이동하고 있을 때에, 반송부(10)가 하방향으로 향하는 속도가 증가함으로써, 물품(W)이 반송부(10)에 대해서 상대 슬라이딩을 하고, 이에 의해 반송 방향의 후방으로 이동하는 것이 억제되고, 결과적으로, 물품(W)을 반송 방향의 전방으로 양호하게 반송하는 것이 가능하게 된다.

[제2 실시 형태]

도 11 내지 도 12B에 제2 실시 형태의 물품 반송 장치의 설명도를 나타낸다. 도 11은 도 2 중의 III-III선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이다. 또, 도 12A 및 도 12B는 도 11 중의 XII-XII선 화살표 방향에서 취해진 종단면도이고, 각 도는 출력부가 연직 방향의 상사점(top dead point)에 있는 상태 및 하사점(bottom dead point)에 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 이들 도에서는 일부를 측면도나 정면도로 나타내고 있다.

제1 실시 형태의 제2 캠 기구(60)는 면캠을 이용하고 있었지만, 당해 제2 실시 형태에서는, 소위 플레이트 캠을 이용하고 있는 점에서 상위하다. 즉, 도 11 및 도 12A에 나타내듯이, 이 제2 캠 기구(160)는 입력축(22)에 형성된 제2 캠으로서의 원판형의 플레이트 캠(162)과 리프트 부재(128)에 설치되어 플레이트 캠(162)에 계합하는 제2 팔로우잉 부재로서의 캠 팔로워(66)를 구비하고 있다.

플레이트 캠(162)은 그 외주면(162a)이 캠면으로서 기능한다. 그리고, 그 회전 중심인 입력축(22)의 축심(C22)으로부터의 반경은 원주 방향의 위치에 따라 달라져 있어, 이 반경의 변화에 의해 캠 곡선이 표현되어 있다. 한편, 캠 팔로워(66)는 플레이트 캠(162)의 회전 중심의 연직 상방에 회전축(A)를 위치시켜 설치되어 있고, 그 외주면이 플레이트 캠(162)의 외주면(162a)에 접촉하고 있다.

따라서, 입력축(22)의 회전운동과 함께 플레이트 캠(162)이 회전하면, 이 회전에 수반하여 캠 팔로워(66)는 플레이트 캠(162)의 외주면(162a)을 롤링하지만, 이때에 캠 팔로워(66)는 접촉하고 있는 플레이트 캠(162)의 반경의 변화에 따라 연직 방향으로 이동된다. 그리고, 당연하지만 캠 팔로워(66)가 설치된 리프트 부재(128) 및 출력부(26)도 연직 방향으로 이동되고, 그 결과, 출력부(26)에 고정된 반송부(10)(미도시)는 플레이트 캠(162)의 캠 곡선에 따라 연직 방향의 왕복 직선운동을 한다.

또한, 도 11에 나타내듯이, 플레이트 캠(162)의 외주면(162a)은 반송 방향과 평행한 곡면에 형성되어 있음과 동시에, 캠 팔로워(66)의 외륜(R)의 회전축(A)도 반송 방향을 향하고 있다. 따라서, 플레이트 캠(162)과 캠 팔로워(66)는 서로의 연직 방향의 상대이동은 규제되어 있지만, 반송 방향의 상대이동은 허용되어 있다. 즉, 캠 팔로워(66)는 플레이트 캠(162)에 접촉한 상태를 유지하면서 반송 방향으로 상대이동 가능하다.

따라서, 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 제1 캠 기구(30)에 의해 출력부(26)가 제1 방향인 반송 방향으로 왕복 이동하는 경우이어도, 플레이트 캠(162)의 외주면(162a)에 접촉하는 캠 팔로워(66)는, 외주면(162a)에 대해서 반송 방향으로 슬라이딩 가능하여 당해 반송 방향의 왕복 이동을 전혀 저해하는 일은 없다. 그리고, 그 결과, 출력부(26)는 제1 캠 기구(30)에 기초하여 반송 방향으로의 왕복 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.

또, 바람직하지는, 도 12A 및 도 12B에 나타내듯이, 하우징(24)의 상면벽(24a)의 하면과 리프트 부재(128)의 상면과의 사이에, 코일 스프링 등의 탄성 부재(168)를 사이에 까우고, 리프트 부재(128)의 캠 팔로워(66)에 대해서 하부로의 누르는 힘을 주도록 하면 좋다.

이것은, 당해 제2 캠이 플레이트 캠이지만 다음과 같은 단점을 안고 있는데 기인하고 있다. 즉, 연직 방향의 왕복 직선운동에 있어서의 상방으로의 이동시에는, 캠 팔로워(66)는 하방에 있는 플레이트 캠(162)에 의해 상방으로 눌려지는 형태에서 상방으로 이동하므로 캠 팔로워(66)가 캠면인 외주면(162a)으로부터 떨어지는 일은 없다. 그렇지만, 하방으로의 이동시에는, 캠 팔로워(66)를 하부에 누르는 힘은 중력뿐이다. 이 때문에, 당해 하방으로의 이동시에는, 캠 팔로워(66)가 외주면(162a)으로부터 떨어져 버려 당해 캠면으로의 접촉 상태를 유지할 수 없게 되는 우려가 있고, 이 경우에는, 캠 곡선에 기초한 운동을 출력부에 줄 수가 할 수 없게 되어 버린다.

그래서, 도 12A 및 도 12B에 나타내는 예에서는, 탄성 부재(168)를 사이에 끼움으로써, 캠 팔로워(66)로 항상 하방으로 누르는 힘을 주도록 하고, 이에 의해, 당해 캠 팔로워(66)의 플레이트 캠(162)으로의 상시 접촉을 확보하고 있다.

[제3 실시 형태]

도 13 내지 도 14B에 제3 실시 형태의 물품 반송 장치의 설명도를 나타낸다. 또한, 각 도의 양식은 제2 실시 형태와 관련되는 도 11 내지 도 12B와 같다.

도 13에 나타내듯이, 제1 실시 형태의 제2 캠 기구(60)는 면캠을 이용하고 있었지만, 당해 제 3 실시 형태에서는, 소위 일정직경 캠을 이용하고 있는 점에서 상위하다. 즉, 도 13 및 도 14A에 나타내듯이, 이 제2 캠 기구(260)는 입력축(22)에 형성된 제2 캠으로서의 원판형의 일정직경 캠(262)과, 리프트 부재(228)에 형성되어 일정직경 캠(262)에 계합하는 제2 팔로우잉 부재로서의 프레임(229)을 구비하고 있다.

일정직경 캠(262)은, 도 14A에 나타내듯이, 그 원주 방향에 걸쳐 직경이 일정한 대략 원판 부재이고, 그 외주면(262a)이 캠면으로서 기능한다. 즉, 직경은 일정하지만, 그 회전 중심인 입력축(22)의 축심(C22)으로부터의 반경은 원주 방향의 위치에 따라 달라져 있어, 이 반경의 변화에 의해 캠 곡선이 표현되어 있다.

또, 프레임(229)은 리프트 부재(228)에 형성된 대략 구형 개구(229)이다. 그리고, 이 개구(229)의 내주면(229a)을 일정직경 캠(262)의 외주면(262a)에 임하게 함과 동시에, 외주면(262a)을 회전 중심의 바로 위 및 바로 아래의 2점(262b, 262c)에서 샌드위치하도록 배치되어 있다.

따라서, 입력축(22)의 회전운동과 함께 일정직경 캠(262)이 회전하면, 이 회전에 수반하여 프레임(229)은 일정직경 캠(262)의 외주면(262a)을 2점(262b, 262c)에서 샌드위치하면서, 당해 샌드위치하고 있는 외주면(262a)의 반경의 변화에 따라 연직 방향으로 이동된다. 그러면, 당연하지만 프레임(229)을 가지는 리프트 부재(228) 및 출력부(26)도 연직 방향으로 이동되고, 그 결과, 출력부(26)에 고정된 반송부(미도시)는 일정직경 캠(262)의 캠 곡선에 따라 연직 방향의 왕복 직선운동을 한다.

또한, 도 13에 나타내듯이, 일정직경 캠(262)의 외주면(262a)은 반송 방향과 평행한 곡면에 형성되어 있음과 동시에, 프레임(229)의 내주면(229a)도 반송 방향과 평행한 면에 형성되어 있다. 따라서, 일정직경 캠(262)과 프레임(229)은, 서로의 연직 방향의 상대이동은 규제되어 있지만, 반송 방향의 상대이동은 허용되어 있다. 즉, 프레임(229)은 일정직경 캠(262)에 연직 방향의 2점(262b, 262c)에서 접촉한 상태를 유지하면서 반송 방향으로 상대이동 가능하다.

따라서, 제1 실시 형태의 경우와 같게, 제1 캠 기구(30)에 의해 출력부(26)가 제1 방향인 반송 방향으로 왕복 이동하는 경우이어도, 일정직경 캠(262)의 외주면(262a)에 접촉하는 프레임(229)은 외주면(262a)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 직선운동을 신속하게 행할 수가 있다.

또, 도 14A 및 도 14B에 나타내듯이, 프레임(229)은 일정직경 캠(262)을 연직 방향의 2점(262b, 262c)에서 샌드위치하고 있다. 따라서, 연직 방향의 상하 어느 쪽의 방향의 왕복 이동에 대해서도, 일정직경 캠(262)의 반경의 변화를 출력부(26)로 확실히 전달 가능하다. 따라서, 소위 백래시의 영향을 크게 받는 일 없이 일정직경 캠(262)의 캠 곡선에 표현된 대로의 진동을 반송부(10)에 주는 것이 가능하게 된다.

[그 외의 실시 형태]

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이 실시 형태로 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 한정하는 것은 아니고, 복수 설치하여도 좋고, 또, 반송 방향의 단부에 설치하여도 좋다. 단, 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 한정하는 것은 아니고, 1개 또는 3개 이상 설치하여도 좋고, 또, 반송 방향의 대략 중앙 부분에 설치하여도 좋다. 단, 출력부(26)의 지지 안정성의 관점으로부터는, 적어도 2개 이상을 설치하도록 하여 2점 이상의 다점 지지로 함과 동시에 그 설치 간격은 아주 떼어 놓는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 반송면의 운동 궤적의 설정 자유도가 뛰어나고, 또, 반송 가능한 물품의 종류를 늘릴 수가 있고, 또한, 반송할 때에 생기는 물품의 반송 비균일성을 유효하게 억제 가능하게 된다.

Claims (20)

1. 반송 방향이 직선형으로 규제된 반송면을 구비하는 반송부와, 상기 반송부에 진동을 주는 진동부여 기구를 구비하고, 상기 진동에 의해 상기 반송면에 재치(載置)된 물품을 반송 방향으로 반송하는 물품 반송 장치에 있어서,

   상기 진동부여 기구는, 소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 상기 반송 방향인 제1 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제1 캠 기구와,

   소정의 구동원으로부터 입력된 운동을 상기 반송면의 법선 방향인 제2 방향의 왕복 직선운동으로 변환하여 상기 반송부에 전달하기 위한 제2 캠 기구를 구비하고,

   상기 진동부여 기구는, 상기 반송부를 지지하면서 상기 반송부에 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 왕복 직선운동을 전달하기 위한 출력부와, 상기 출력부가 상기 제1 방향 및 제2 방향에 의해 규정되는 평면내를 이동하도록 안내하는 하우징(housing)과, 상기 구동원으로부터의 운동을 회전운동으로서 입력하기 위해 상기 하우징에 회전 가능하게 지지된 단일의 입력축을 구비하며,

   상기 제1 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제1 캠과, 상기 출력부에 설치된 제1 캠-팔로우잉 부재(cam-following element)이고, 상기 제1 캠에 대한 상기 제2 방향의 상대이동은 허용되면서 상기 제1 방향의 상대이동이 규제되어 상기 제1 캠에 계합(engage)하는 제1 캠-팔로우잉 부재를 가지고,

   상기 제2 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제2 캠과, 상기 출력부에 설치된 제2 캠-팔로우잉 부재(cam-following element)이고, 상기 제2 캠에 대한 상기 제1 방향의 상대이동은 허용되면서 상기 제2 방향의 상대이동이 규제되어 상기 제2 캠에 계합하는 제2 캠-팔로우잉 부재를 가지며,

   상기 입력축은 그 축심 방향이 상기 반송 방향인 상기 제1 방향을 향해 배치되어 있고,

   상기 제1 캠은 리브 캠(rib cam)이고, 상기 리브캠의 리브의 양측의 측면은, 상기 입력축의 축심방향에 대해 수직인 곡면으로 형성되어 있고, 상기 리브캠의 리브의 형성위치는, 상기 입력축의 회전방향을 따라 상기 입력축의 축심방향으로 변위하며 그 변위량에 의해 리브캠의 캠곡선이 표현되며,

   상기 제1 캠-팔로우잉 부재는 상기 리브의 양측의 측면을 샌드위치(sandwich)한 상태에서 롤링(rolling)하는 적어도 2개의 캠-팔로워(cam follower)이고, 상기 캠-팔로워의 회전축은 상기 제2 방향을 향해 있으며,

   상기 제2 캠 기구에 의해 상기 출력부가 상기 제2 방향으로 왕복 이동하는 경우에, 상기 출력부에 설치된 상기 캠-팔로워는 상기 리브캠이 끼워진 상태로 상기 리브캠에 대해 상기 제2방향을 따라 슬라이딩 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성된 면캠이고,

   상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 면캠의 단면에 형성된 환상홈(annular groove)에 맞물려 삽입되어(fit into), 상기 환상홈의 내측면을 롤링하는 캠-팔로워(cam follower)인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성된 플레이트 캠(plate cam)이고,

   상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 플레이트 캠의 외주면을 롤링면으로 하여 롤링하는 캠-팔로워(cam follower)인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 플레이트 캠의 외주면에 상기 캠 팔로워의 외주면이 접촉하도록 상기 출력부를 상기 플레이트 캠의 방향으로 누르기 위한 탄성 부재가, 상기 하우징과 출력부와의 사이에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 캠은 상기 입력축의 외주에 형성되고, 원주 방향에 걸쳐서 직경이 일정한 일정직경 캠(constant diameter cam)이고,

   상기 제2 캠-팔로우잉 부재는 상기 일정직경 캠의 외주면에 내주면을 임하게 하여 배치된 프레임(frame) 부재이고,

   상기 일정직경 캠은 그 외주면의 상기 제2 방향에 관한 양단의 부분에서 상기 프레임 부재의 내주면에 샌드위치되면서 상기 입력축의 회전과 함께 상기 입력축의 축심 주위를 회전하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2 캠은 상기 입력축의 축심 방향의 적어도 2개소에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 출력부가 상기 평면내를 이동하도록 안내하기 위한 안내면을 가지고,

   상기 안내면과 상기 안내면에 대면하는 상기 출력부의 부분과의 사이의 간극에는 점성 유체가 보유되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 간극은 0.005mm∼0.05mm로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

   상기 안내면 또는 상기 안내면에 대면하는 상기 출력부의 부분의 적어도 일방에는 다수(multiple)의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 제1 방향의 왕복 직선운동은 상기 반송 방향 성분만을 가짐과 동시에 상기 반송 방향은 수평 방향이고,

    상기 제2 방향의 왕복 직선운동은 상기 법선 방향 성분만을 가짐과 동시에 상기 법선 방향은 연직 방향인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 반송 방향의 왕복 직선운동에 의해, 상기 반송부가 상기 반송 방향에 관한 제1 위치로부터 제1 위치 전방의 제2 위치로 이동하고, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동할 때에,

    상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는데 필요로 하는 시간은, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동하는데 필요로 하는 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 반송부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 소정 시간 동안 상기 반송 방향에 관해서 등속 이동하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,

    상기 연직 방향의 왕복 직선운동에 의해, 상기 반송부가 상방향으로 향하는 속도가 증가하고 있을 때에는,

    상기 반송부가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 등속 이동을 하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 반송부가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동할 때까지의 동안에, 상기 반송부가 하방향으로 향하는 속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 제2 캠 기구는 상기 입력축에 일체적으로 형성된 제2 캠과, 상기 출력부에 설치된 제2 캠-팔로우잉 부재를 가지고,

    상기 제2 캠은 상기 출력부가 상기 제1 방향으로 왕복 이동할 때에, 상기 출력부의 제2 캠-팔로우잉 부재와의 접촉 상태를 유지하면서, 접촉 위치가 상기 제1 방향과 동일 방향으로 이동하는 캠(cam) 면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
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