KR101311025B1 - 진동식 반송장치 - Google Patents

Abstract

장치로부터 설치면으로 유출하는 진동에너지를 효율적으로 억제한다.
본 발명의 진동식 반송장치(10)는, 반송물을 반송하는 직선형상의 반송로를 구비한 반송체(11)와, 이 반송체를 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 탄성 지지하는 판형상의 제1의 탄성체(12a, 12b)와, 이 제1의 탄성체를 개재시켜 상기 반송체의 아래쪽에 접속된 접속부재(13a, 13b)와, 이 접속부재를 상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 아래쪽으로부터 탄성 지지하는 제2의 탄성체(14a, 14b)와, 상기 접속부재에 대해 상기 반송방향의 진동을 부여하는 가진체(16a, 16b)와, 상기 접속부재에 대해 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 접속된 판형상의 제3의 탄성체(21a, 21b)와, 이 제3의 탄성체를 개재시켜 상기 접속부재에 탄성 접속되어 상기 반송방향으로 이동 가능하게 구성된 관성 질량체(22)를 구비하고, 상기 반송체와 상기 관성 질량체가 역위상으로 진동한다.

Description

진동식 반송장치{Vibratory Conveying Apparatus}

본 발명은 진동식 반송장치에 관한 것이며, 특히 반송물을 반송하기 위한 반송로를 구비한 반송체에 진동을 부여함과 동시에, 이 반송체와 역위상으로 진동하는 관성 질량체를 구비한 반송장치의 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 진동식 반송장치에 있어서는, 장치로부터 외부로의 진동에너지의 유출을 억제하고, 장치의 주위에 설치된 외부기기로의 영향을 저감하기 위해 부품 등을 반송하는 반송체와는 별도로 관성 질량체(카운터 웨이트)를 마련한 것이 알려져 있다(예를 들어, 이하의 특허문헌 1 및 2 참조). 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 관성 질량체(22)를 가진체(21)에 대해 반송체(25)로의 진동 전달 측과는 반대 측에 접속 고정함과 동시에, 가진체 부착부재(23)와 반송체(25)를 접속하는 진동 전달용 판 스프링(26)의 중간부를 연결부재 지지편(28)을 개재시켜 방진용 판 스프링(27)에 의해 탄성 지지함으로써, 반송체(25)로부터의 반력을 흡수시켜, 방진용 판 스프링(27)으로 전달되는 진동을 억제하고 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 장치에서는, 바닥 위에 방진용 판 스프링(15)을 개재시켜 설치된 판 스프링 부착체(14)와 반송체의 트로프(trough, 11)를, 가진체(20a, 20b)를 개재시켜 탄성 접속하고, 카운터 웨이트(13)를 판 스프링 부착체(14)에 대해 반송체(11)와는 반대 측에 가진체(21a, 21b)를 개재시켜 탄성 접속한 구조에 있어서, 센서에 의해 검출되는 방진용 판 스프링(15)의 진동이 억제되도록 상기 가진체(20a, 20b)와 가진체(21a, 21b)를 제어하도록 하고 있다.

또한, 증폭 스프링(5)과 방진 스프링(7)으로 탄성 지지된 접속부재(4)에 압전 구동체(3)를 접속함과 동시에, 이 압전 구동체(3)의 반대 측에 관성체(6)를 접속한 구조로서는, 아래의 특허문헌 3 및 4에 기재된 장치가 있다. 이들의 장치에서는, 압전 구동체(3)에 의해 접속부재(4) 및 증폭 스프링(5)을 개재시켜 반송체(2)를 진동시키지만, 압전 구동체(3)의 반대 측에 관성체(6)가 접속되어 있는 것으로 관성체(6)가 반송체(2)와 역위상으로 요동하기 때문에, 방진 스프링(7)으로부터 기대(1)로 유출하는 진동에너지를 억제할 수 있다.

일본국 특개평 11-91928호 공보 일본국 실공평 5-20473호 공보 일본국 특개 2007-137674호 공보 일본국 특개 2008-273714호 공보

그러나 상기 특허문헌 1과 같은 종래의 진동식 반송장치에서는, 관성 질량체(22)가 가진체(21)에 대해 가진체 부착부재(23)와는 반대 측에 직접 접속되고, 관성 질량체(22)와 가진체 부착부재(23)와의 사이에 진동을 일으키게 하므로, 반송체(25)의 관성력에 대항해야 하는 가진체(21), 관성 질량체(22) 및 가진체 부착부재(23)의 전체의 진동형태가 반송체(25)의 진동형태에 충분히 대응한 것이 되기 어렵고, 반송체(25)의 반력을 충분히 흡수하지 못하고, 진동 전달용 판 스프링(26)의 중간부로부터 연결부재 지지편(28)에 전달되는 진동에너지를 큰 폭으로 억제할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 구성에서는, 가진체(21), 관성 질량체(22), 가진체 부착부재(23), 반송체(25) 및 진동 전달용 판 스프링(26)의 전체에 반송방향을 따른 상하동(上下動)(피칭 동작)이 생기기 쉽고, 이 상하동의 진동에너지는 연결부재 지지편(28) 측으로 유출되기 쉬운 동시에, 반송체(25)의 반송방향의 반송속도의 불균일성이나 반송물의 반송 상태의 불안정성을 초래한다고 하는 문제도 있다.

또한, 상기 특허문헌 2와 같은 종래의 진동식 반송장치에서는, 가진체(20a, 20b)가 트로프(11)를 직접 구동하기 때문에, 그 반동을 판 스프링 부착체(14)로부터 방진용 판 스프링(15)으로 전달시키지 않도록 하는 것이 어렵고, 또한, 충분한 방진작용을 얻기 위해서는, 판 스프링 부착체(14)와 카운터 웨이트(13)와의 사이에 별도의 가진체(21a, 21b)를 개재시킴과 동시에, 방진용 판 스프링(15)에 설치한 반력 검출기(22)의 검출치에 대응하여 상기 별도의 가진체(21a, 21b)를 제어해야 하기 때문에, 기계적 구조 및 가진체의 제어가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 구성에서도, 한 쌍의 가진체 사이의 제어에 의해 반송방향의 반동을 없앨 수는 있지만, 방진용 판 스프링(15) 상에 배치되는 전체 구조의 반송방향을 따른 상하동(피칭 동작)을 억제하는 것은 어려우므로, 진동에너지의 유출의 충분한 억제 및 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 실현하는 것은 곤란하다.

게다가, 상기 특허문헌 3 및 4와 같은 종래의 진동식 반송장치에서는, 기대(1)로의 진동에너지의 유출을 어느 정도 억제할 수 있지만, 상기 특허문헌 1과 마찬가지로, 압전 구동체(3)의 반대 측에 관성체(6)가 접속되어 있음으로써, 관성체(6)의 관성력에 의한 반송체(2)의 반력의 저감 효과가 불충분한 경우가 있다. 또한, 관성체(6)의 질량을 크게 하면, 관성체(6)의 전후 양측에 있어서 압전 구동체를 개재시켜 연결된 접속부재(4) 및 이것에 증폭 스프링(5)을 개재시켜 접속된 반송체(2)에 반송방향을 따른 상하동(피칭 동작)이 생기기 때문에, 실제로 반송속도가 반송방향을 따라 변동하거나 경량인 반송물이 널뛰기 쉬워지거나 하는 등, 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성에 관한 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하는 것으로서, 그 과제는, 장치로부터 설치면으로 유출하는 진동에너지를 종래보다도 효율적으로 억제할 수 있는 진동식 반송장치를 실현하는 것에 있다. 또한, 반송방향을 따른 상하동을 저감함으로써, 반송속도의 균일화나 반송 자세의 안정화를 도모하는 것도 목적으로 한다.

이러한 실정에 비추어 본 발명의 진동식 반송장치는, 반송물을 반송하는 직선형상의 반송로를 구비한 반송체(11, 31)와, 이 반송체를 반송방향(F)의 전방과 후방에 있어서 각각 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 탄성 지지하는 판형 상의 제1의 탄성체(12a, 12b, 32a, 32b)와, 이 제1의 탄성체를 개재시켜 상기 반송체의 아래 쪽에 접속된 접속 부재(13a, 13b, 13a´, 13b´, 33)와, 이 접속 부재를 상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 아래쪽으로부터 탄성 지지하는 제2의 탄성체(14a, 14b, 34a, 34b)와, 상기 접속 부재에 대해 상기 반송방향의 진동을 부여하는 가진 체(16a, 16b, 36, 37, 37´)와, 상기 접속 부재에 대해 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 접속된 판형상의 제3의 탄성체(21a, 21b, 41a, 41b)와, 이 제3의 탄성체를 개재시켜 상기 접속부재에 탄성 접속되어 상기 반송방향으로 이동 가능하게 구성된 관성 질량체(22, 22´, 42)를 구비하고, 상기 반송체와 상기 관성 질량체가 역위상으로 진동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 반송체는, 제1의 탄성체, 접속부재 및 제2의 탄성체에 의하여 반송방향으로 이동 가능하게 되도록 아래쪽으로부터 탄성 지지된다. 이때, 가진체에 의해 반송방향의 진동이 접속부재에 부여되면 당해 접속부재를 개재시켜 제1의 탄성체에 진동이 전반(傳搬) 되어 반송체가 반송방향으로 진동하나, 이 진동 전반 경로와는 별도로, 접속부재에 제3의 탄성체를 개재시켜 탄성 접속된 관성 질량체가 반송방향으로 상기 반송체와 역위상으로 진동하기 때문에, 접속부재의 진폭이 충분히 저감 되므로, 접속부재로부터 제2의 탄성체를 개재시킨 진동에너지의 유출을 종래보다도 효율적으로 억제할 수 있다. 또한, 설치면으로 유출되는 진동에너지가 종래보다도 저감되면 설치면 측으로부터 반송체가 받는 규제력도 저감 되기 때문에, 반송체에 생기는 불요 진동(예를 들어, 폭 방향의 피칭 동작을 일으키게 하는 진동 등)의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 위에서 설명한 진동 전반 경로를 따른 각 부재의 조립체에 반송방향을 따른 상하동(피칭 동작)에 대해서도, 진동 전반 경로와는 별도로 마련된, 역위상으로 진동하는 제3의 탄성체 및 관성 질량체에 의해 경감할 수 있기 때문에, 종래보다도 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 반송체는, 상기 반송방향의 전방으로 향해서는 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하고, 상기 관성 질량체는, 상기 반송방향의 후방으로 향해서는 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 반송체의 진동시에 있어서 반송체의 이동 방향이나 가감속에 기인하여 생기는 상하동(반송방향을 따른 피칭 동작)에 의한 영향을 관성 질량체의 요동에 수반하는 역방향의 작용에 의해 감쇄할 수 있기 때문에, 제2의 탄성체를 개재시킨 진동에너지의 유출을 더욱 저감 할 수 있음과 동시에, 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 관성 질량체는, 상기 제3의 탄성체만을 개재시켜 상기 반송방향으로 요동 가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다. 기본적으로는 관성 질량체가 적어도 반송방향으로 이동 가능하게 구성되어 있으면 제2의 탄성체를 개재시킨 진동에너지의 유출을 억제할 수 있으나, 이 구성에 의하면, 제3의 탄성체만을 개재시켜 관성 질량체가 요동 가능하게 지지되어 있음으로써, 반송체의 요동에 의한 반동을 효율적으로 흡수할 수 있고, 특히 상하 방향의 반동도 흡수할 수 있다. 이 경우에, 관성 질량체의 요동의 방향에 관해서는, 예를 들어, 상기 제3의 탄성체에 있어서, 상기 접속부재에 대한 부착위치가 상기 관성 질량체에 대한 부착위치보다도 상기 반송방향의 전방에 배치되도록 접속되면, 관성 질량체를 상기 반송방향의 후방으로 향하여 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 진동하도록 구성할 수 있다. 특히, 상기 제3의 탄성체를 상기 접속부재에 대한 부착위치로부터 상기 관성 질량체에 대한 부착위치로 향하는 경사 자세로 부착하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 관성 질량체의 중심은 상기 접속부재에 대한 상기 관성 질량체의 부착위치보다도 아래쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 접속부재에 대해 반송체의 중심 위치와 관성 질량체의 중심 위치가 상하 반대 측에 배치되기 때문에, 반송체로부터 받는 반력(특히 상하동)을 효율적으로 흡수할 수 있어 관성 질량체의 중량을 경감할 수 있다. 여기서, 상기 가진체의 중심이 상기 접속부재에 대한 상기 가진체의 부착위치보다도 위쪽에 배치되도록 구성하면, 가진체와 관성 질량체를 반송체와 설치면의 사이에 효율적으로 배치할 수 있기 때문에 장치를 높이 방향으로 컴팩트하게 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 반송방향의 전방에 각각 배치된 상기 제1의 탄성체, 상기 제2의 탄성체 및 상기 제3의 탄성체에 대해, 모두 접속된 제1의 상기 접속부재와, 상기 반송방향의 후방에 각각 배치된 상기 제1의 탄성체, 상기 제2의 탄성체 및 상기 제3의 탄성체에 대해, 모두 접속된 제2의 상기 접속부재를 가지고, 상기 제1의 접속부재와 상기 제2의 접속부재는 서로 이간되어 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 반송방향의 전후에 각각 배치된 제1의 접속부재와 제2의 접속부재가 별개체로 구성되고, 반송체가 제1의 접속부재와 제2의 접속부재에 의해 각각 제1의 탄성체를 개재시켜 반송방향의 전후에 있어서 각각 별개체로 가진되기 때문에, 제1의 접속부재와 제2의 접속부재가 공통화 혹은 일체 고정화되어 있는 경우에 비하여, 반송체의 반송방향을 따른 상하동(피칭 동작)이 생기기 어려워지므로, 반송방향을 따른 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 더욱 향상할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 가진체는, 상기 제1의 접속부재에 일단이 접속된 제1의 압전 구동체와, 상기 제2의 접속부재에 일단이 접속된 제2의 압전 구동체와, 상기 제1의 압전 구동체와 상기 제2의 압전 구동체의 타단끼리를 접속 고정하는 연결부재를 가지는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 제1의 접속부재와 제2의 접속부재가 각각 별개의 제1의 압전 구동체와 제2의 압전 구동체에 의해 각각 구동되기 때문에, 반송방향을 따른 상하동을 더욱 억제할 수 있음과 동시에, 양 압전 구동체의 타단끼리가 연결부재에 의해 접속 고정되므로, 진동계의 일체성을 확보할 수 있어 반송방향 전후의 구동형태의 격차를 억제할 수 있다. 또한, 연결부재가 압전 구동체의 타단에 접속된 관성체로서의 역할도 다하므로, 구동 효율의 향상을 도모할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가진체는, 상기 반송체와 상기 접속부재의 사이에 진동을 생성하도록 구성하여도 되고, 혹은, 상기 접속부재와 상기 관성 질량체의 사이에 진동을 생성하도록 구성하여도 된다. 이러한 경우에 있어서의 가진체는 압전 구동체와 전자 구동체중 어느 것이라도 좋으나, 전자 구동체인 것이 바람직하다. 전자 구동체이면 진동을 생성하는 양측의 부재를 서로 필요 이상으로 구속하지 않아도 되기 때문에, 반송체와 관성 질량체의 사이의 진동의 상쇄작용을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 장치의 설치면으로부터 유출되는 진동에너지를 종래보다도 효율적으로 억제할 수 있는 진동식 반송장치를 실현할 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다. 또한, 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 높일 수도 있다.

도 1은　본 발명에 따른 제1 실시 형태의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2는　제1 실시 형태의 정면도이다.
도 3은　본 발명에 따른 제2 실시 형태의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4는　제2 실시 형태의 정면도이다.
도 5는　본 발명에 따른 제3 실시 형태의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 6은　제3 실시 형태의 정면도이다.
도 7은　본 발명에 따른 제4 실시 형태의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 8은　제4 실시 형태의 배면도이다.
도 9는　제1 실시 형태의 진동상태를 강조하여 나타내는 시뮬레이션 화상 (a) 및 (b)이다.
도 10은　제2 실시 형태의 진동상태를 강조하여 나타내는 시뮬레이션 화상 (a) 및 (b)이다.
도 11은　제3 실시 형태의 진동상태를 강조하여 나타내는 시뮬레이션 화상 (a) 및 (b)이다.
도 12는　제4 실시 형태의 진동상태를 강조하여 나타내는 시뮬레이션 화상 (a) 및 (b)이다.

(제1 실시 형태) 다음에, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 진동식 반송장치의 측면도, 도 2는 동 실시 형태의 정면도, 도 9(a) 및 (b)는 그 진동계의 공진시에 있어서의 진동형태를 구조해석 프로그램에 의해 강조하여 나타낸 동영상을 작성하였을 때의 반송방향의 전후의 최대 진폭시의 변형형태 및 그때의 그레이 스케일로 단계적으로 나타낸 각 부분의 변형량을 나타내는 시뮬레이션 화상이다. 그리고 본 명세서에서는, 장치의 방향에 관하여, 반송방향 F의 전방(반송물의 공급처)의 측에서 본 면을 정면, 반송방향 F의 후방(반송물의 공급원)의 측에서 본 면을 배면으로 한다. 그리고 도 9 내지 도 12에 나타내는 각 시뮬레이션 화상은, 모두 장치의 기계적 구조에 있어서의 공진상태의 변위형상을 진폭을 강조하여 나타내는 동영상에 있어서, 반송방향 F의 전후의 최대 변위시에 있어서 각각 추출한 정지화면 (a) 및 (b)이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 진동식 반송장치(10)는, 트로프(11a)와, 이 트로프(11a)상에 고정되는 도시 점선으로 나타내는 반송블록(11b)으로 이루어지는 반송체(11)를 구비한다. 반송체(11)는 도시한 바와 같이 트로프(11a)와 반송블록(11b)이 접속 고정된 것에 한정되지 않고, 양자가 일체로 구성된 것이어도 된다. 반송블록(11b)의 윗면에는 도시하지 않는 반송로가 직선형상으로 형성되어 있다. 이 반송로에서는, 도시하지 않은 전자부품 등의 반송물이 반송방향 F를 따라 도시 화살표의 방향으로 반송된다.

트로프(11a)의 전단부(반송방향 F의 가장 전방에 있는 부위)에는, 판 스프링형상의 증폭 스프링(12a)(의 상단)이 접속 고정되어 있다. 또한, 트로프(11a)의 후단부(반송방향 F의 후방에 있는 부위)에는, 판 스프링형상의 증폭 스프링(12b)(의 상단)이 접속 고정되어 있다. 상기 증폭 스프링(12a)(의 하단)은 반송방향 F의 전방에 배치된 접속부재(13a)에 접속 고정된다. 또한, 증폭 스프링(12b)(의 하단)은 반송방향 F의 후방에 배치된 접속부재(13b)에 접속 고정된다. 도시예에서는, 증폭 스프링(12a, 12b)의 하단은 접속부재(13a, 13b)의 상부에 접속 고정되어 있다. 또한, 증폭 스프링(12a, 12b)은 접속부재(13a, 13b)의 반송방향 F의 전후의 외측면(반송방향 F의 전방에 있는 접속부재(13a)의 전면, 반송방향 F의 후방에 있는 접속부재(13b)의 배면) 상에 각각 고정되어 있다. 증폭 스프링(12a, 12b)은 반송방향 F로 휨 변형 가능하게 구성되는 것이고, 그것에 의해 반송체(11)를 아래쪽으로부터 반송방향 F로 요동 가능하게 탄성 지지한다. 증폭 스프링(12a, 12b)은 상기 제1의 탄성체에 상당한다.

접속부재(13a)는 판 스프링형상의 방진 스프링(14a)(의 상단)에 접속 고정되어 있다. 또한, 접속부재(13b)는 판 스프링형상의 방진 스프링(14b)(의 상단)에 접속 고정되어 있다. 도시예에서는, 방진 스프링(14a, 14b)의 상단은 접속부재(13a, 13b)의 하부에 접속 고정되어 있다. 또한, 방진 스프링(14a, 14b)은 접속부재(13a, 13b)의 반송방향 F의 전후의 외측면(반송방향 F의 전방에 있는 접속부재(13a)의 전면, 반송방향 F의 후방에 있는 접속부재(13b)의 배면) 상에 각각 고정되어 있다. 방진 스프링(14a, 14b)은 상기 제2의 탄성체에 상당한다. 여기서, 증폭 스프링(12a, 12b)과 방진 스프링(14a, 14b)은, 반송방향 F의 전방 및 후방에 있어서 각각 반송방향 F의 전방으로 향하여 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽을 향하도록 경사져 있다. 환언하면, 어느 스프링도 그 하단보다도 상단이 반송방향 F의 후방에 위치하도록 경사져 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 증폭 스프링(12a, 12b)과 방진 스프링(14a, 14b)은, 아래에서 위를 향함에 따라 반송방향 F의 전방에서 반송방향 F의 후방을 향하는 형태로 경사진 공통의 평면상을 따라 대략 배치된다. 단, 증폭 스프링(12a, 12b)과 방진 스프링(14a, 14b)과는 엄밀하게 동일 평면상에 설치될 필요는 없고, 서로 어긋나게 배치되어 있어도 된다. 여기서, 방진 스프링(14a, 14b)은 반송방향 F로 휨 변형 가능하게 구성되는 것이고, 그것에 의해 접속부재(13a, 13b)를 반송방향 F로 요동 가능한 상태로 아래쪽으로부터 탄성 지지하고 있다.

접속부재(13a)에는, 반송방향 F의 전방에 배치된 압전 구동체(16a)(의 하단)가 접속된다. 또한, 접속부재(13b)에는 반송방향 F의 후방에 배치된 압전 구동체(16b)(의 하단)가 접속된다. 이들의 압전 구동체(16a, 16b)는, 심(shim)판 등의 탄성 금속판(의 표리중 적어도 한쪽 면) 상에 압전체를 고착한 판상체이다. 단, 본 실시 형태에서는, 탄성 금속판의 표리 양면에 모두 압전체를 고착한 구조, 혹은, 표리 중의 한쪽의 면에 복수의 압전층을 적층한 적층 압전체를 고착한 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 도시 예의 경우, 압전 구동체(16a, 16b)는, 상기 증폭 스프링(12a, 12b) 및 상기 방진 스프링(14a, 14b)과 평행한 자세로 설치되어 있다. 또한, 압전 구동체(16a, 16b)는, 상기 압전체의 표리에 전압을 인가함으로써 길이 방향으로 휨 변형되도록 구성되고, 이것에 의해 소정의 교류 전압을 인가함으로써 휨 진동을 일으키도록 이루어져 있다. 여기서, 본 명세서에서는, 압전 구동체나 판형상의 각 탄성체에 있어서, 진동의 전반방향(휨 방향)을 따른 치수 및 방향을 「길이」 및 「길이 방향」이라 하고, 당해 전반방향(휨 방향)과 직교하는 방향을 따른 치수 및 방향을 「폭」 및 「폭 방향」이라고 한다. 따라서, 본 실시 형태의 경우에는, 상기 증폭 스프링(12a, 12b), 상기 방진 스프링(14a, 14b) 및 압전 구동체(16a, 16b)는, 각각 길이 방향을 상하 방향에 가까운 비스듬한 방향으로 하고, 각각 폭 방향을 좌우 방향으로 하는 자세로 설치되어 있다.　

상기 압전 구동체(16a)(의 상단)와 상기 압전 구동체(16b)(의 상단)는 연결부재(17)를 개재시켜 서로 접속 고정되어 있다. 도시예에서는, 연결부재(17)의 반송방향 F의 전단면과 후단면에 각각 압전 구동체(16a)와 압전 구동체(16b)가 접속 고정된다. 본 실시 형태의 경우, 연결부재(17)는 압전 구동체(16a, 16b) 이외에는 접속되어 있지 않고, 트로프(11a)와는 이간되어 있다. 도시 예의 경우, 연결부재(17)는 판상체이고, 기준 자세(진동하고 있지 않은 정치(靜置) 상태에 있어서의 자세)가 수평이 되도록 구성되어 있다.

방진 스프링(14a, 14b)의 하단은 기대(15)에 각각 접속 고정되어 있다. 도시 예의 경우, 기대(15)는, 그 반송방향 F의 중간부가 일단 높게 구성된 측면시로 凸자형상으로 구성되고, 당해 중간부의 전방의 단차면에 방진 스프링(14a)이 접속 고정되고, 후방의 단차면에 방진 스프링(14b)이 접속 고정된다. 이상과 같은 구성에 의해, 본 실시 형태에서는, 반송체(11)는 증폭 스프링(12a, 12b), 접속부재(13a, 13b) 및 방진 스프링(14a, 14b)에 의해 반송방향 F의 전후 2개소에 있어서 각각 탄성 지지되고, 반송방향 F로 요동 가능하게 된다. 여기서, 증폭 스프링(12a, 12b)과 방진 스프링(14a, 14b)은 모두 반송방향 F로 있어서 동일한 방향으로 경사져 있기 때문에, 양 스프링이 휨 변형되었을 때, 반송체는 반송방향 F의 전방으로 향하여 수평방향에 대해 약간(예를 들어, 3 내지 12도 정도) 비스듬히 위쪽으로 진동하도록 구성된다. 단, 같은 진동형태를 실현하는 구성으로서는, 상기의 판 스프링 자체가 경사진 형상에 한정되지 않고, 예를 들어, 증폭 스프링(12a, 12b)이 방진 스프링(14a, 14b)에 대해 반송방향 F의 후방에 배치되도록 증폭 스프링(12a, 12b)의 하단의 접속부재(13a, 13b)에 대한 부착위치가 방진 스프링(14a, 14b)의 상단의 접속부재(13a, 13b)에 대한 부착위치보다도 반송방향 F의 후방으로 어긋나게 접속하여도 된다. 이때, 양 스프링을 수직 자세로 하여도 되고, 경사 자세로 하여도 된다.

상기 접속부재(13a)에는 판 스프링형상의 연결 스프링(21a)의 일단(도시 상단)이 접속 고정되고, 이 연결 스프링(21a)의 타단(도시 하단)은 관성 질량체(22)에 접속 고정된다. 또한, 상기 접속부재(13b)에는 판 스프링형상의 연결 스프링(21b)의 일단(도시 상단)이 접속 고정되고, 이 연결 스프링(21a)의 타단(도시 하단)은 상기 관성 질량체(22)에 접속 고정된다. 도시 예의 경우, 연결 스프링(21a, 21b)은 관성 질량체(22)의 반송방향 F의 전후의 단면상에 고정된다. 또한, 관성 질량체(22)는 상기 압전 구동체(16a, 16b) 및 연결부재(17)보다도 아래쪽에 배치된다. 도시예에서는, 관성 질량체(22)는 상기 연결 스프링(21a, 21b)이 접속 고정된 판형상부(22a)상에, 당해 판형상부(22a)보다도 반송방향 F의 전후 범위가 좁은 추가 질량부(22b)를 고정함으로써 측면시로 볼록 형상으로 구성된다. 이것에 의해, 도시 예와 같이 추가 질량부를 두껍게 마련하여도, 관성 질량체(22)가 접속부재(13a, 13b)나 압전 구동체(16a, 16b)와 간섭되지 않도록 구성할 수 있음과 동시에, 추가 질량부(22b)를 마련하는 것으로 관성 질량체(22)의 관성 모멘트를 크게 할 수 있다. 물론, 관성 질량체(22)는 도시 예와 같이 상기 판형상부(22a)와 상기 추가 질량부(22b)를 고정한 것에 한정되지 않고, 양자를 일체로 구성한 것이어도 된다. 그리고 상기 연결 스프링(21a, 21b)은 상기 제3의 탄성체에 상당한다.

상기 관성 질량체(22)는, 기본적으로는 반송방향 F로 이동 가능하게 구성되어 있으면, 반송체로부터 받는 반송방향 F의 반력을 흡수함으로써, 접속부재(13a, 13b)로부터 방진 스프링(14a, 14b)으로의 진동에너지의 유출이 억제된다. 단, 본 실시 형태에서는, 관성 질량체(22)는, 상기 연결 스프링(21a, 21b)만을 개재시켜 다른 부재(접속부재(13a, 13b))와 접속되고, 즉, 연결 스프링(21a, 21b)만을 개재시켜 탄성 지지되어 있기 때문에, 본 실시 형태의 진동계에 있어서 자유단으로서 동작하도록 구성된다. 이것에 의해, 연결 스프링(21a, 21b)에 의해 관성 질량체(22)가 요동하는 것으로, 반송체(11)로부터 받는 반력을 보다 효율적으로 흡수할 수 있다. 여기서, 도시 예와 같이, 관성 질량체(22)의 중심이 연결 스프링(21a, 21b)의 접속부재(13a, 13b)에 대한 부착위치보다도 아래쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 접속부재(13a, 13b)에 대해 반송체(11)가 위쪽으로 탄성 접속되는 한편, 관성 질량체(22)가 아래쪽에 탄성 접속되기 때문에, 접속부재(13a, 13b)의 상하 양측에 있는 관성의 밸런스로 서로 반력을 상쇄하도록 진동계를 구성할 수 있다. 따라서, 장치 전체의 중심을 저감하여 안정성을 높일 수 있음과 동시에, 접속부재(13a, 13b)의 진동을 저감하기 쉽게 되어, 방진 스프링(14a, 14b)을 개재시킨 진동의 전반을 더욱 억제할 수 있다. 그리고 이 패러그래프로 설명한 각 구성 및 그 작용 효과는 후술하는 다른 실시 형태에서도 마찬가지이다.

본 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 방진 스프링(14a, 14b)과 연결 스프링(21a, 21b)이 반송방향 F로 보아 근접하여, 혹은, 일치한 위치(폭 방향으로 병렬하는 위치)에 배치되어 있기 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 방진 스프링(14a, 14b)의 폭 방향 중앙을 개구부(14c)로 하고, 이 개구부(14c)의 개구면 내에 연결 스프링(21a, 21b)을 배치함으로써, 양 스프링이 서로 접촉하지 않도록 구성하고 있다. 이것에 의해, 관성 질량체(22)의 중량을 증가시키기 쉬워지는 동시에, 장치 전체(일반적으로는 반송블록(11b)을 제외한 부분)를 반송방향 F로 보아 컴팩트하게 구성하는 것이 가능하게 된다. 도시예에서는, 연결 스프링(21a, 21b)의 상하 양단을 고정하기 위한 볼트 또는 너트도 상기 개구부(14c) 내에 배치되어 방진 스프링(14a, 14b)과 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 도시 예의 연결 스프링(21a, 21b)은, 반송방향 F의 전후에 있어서 방진 스프링(14a, 14b)의 내측(연결 스프링(21a)은 방진 스프링(14a)에 대해 반송방향 F의 후방, 연결 스프링(21b)은 방진 스프링(14b)에 대해 반송방향 F의 전방)에 배치되고, 방진 스프링(14a, 14b)과 각각 평행하게 설치되어 있다.

여기서, 방진 스프링(14a, 14b)의 상기 개구부(14c) 및 그 좌우 양측 부분은, 연결 스프링(21a, 21b)(의 중앙축선)을 중심으로 하여 폭 방향으로 좌우 대칭으로 구성되어 있다. 이와 같이 하면, 반송체(11)나 관성 질량체(22)의 폭 방향의 탄성 지지 특성에 치우침이 생기기 어려워지기 때문에, 비틀림 진동(폭 방향의 피칭 동작)에 의한 구동 효율의 저하나 반송 상태의 불안정화를 방지할 수 있다. 그리고 본 실시 형태에서는, 연결 스프링(21a, 21b)의 폭 방향 양측에 방진 스프링(14a, 14b)이 배치되는 구성으로 하고 있기 때문에, 방진 스프링(14a, 14b)에 의한 탄성 지지력의 폭 방향의 밸런스나 안정성을 확보하기가 쉬워지는 동시에, 연결 스프링(21a, 21b)의 탄성률을 크게 하여 관성 질량체(22)를 요동하기 쉽게 함(결과적으로 요동 진폭이 확대됨)으로써 반송체(11)의 반력을 충분히 흡수할 수 있도록 구성하는데 있어서 적합하다.

본 실시 형태에 의하면, 가진체(압전 구동체(16a, 16b) 및 연결부재(17))에 의해 생기는 진동이 접속부재(13a, 13b)에 각각 전달되고, 나아가 증폭 스프링(12a, 12b)을 개재시켜 각각 반송체(11)에 전달된다. 한편, 도 9(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 공진상태에 있어서는, 접속부재(13a, 13b)가 받는 반력은 반송체(11)와는 역위상(위상차 180도)으로 요동하는 관성 질량체(22)에 의해 연결 스프링(21a, 21b)을 개재시켜 흡수되기 때문에, 반송체(11)는 충분한 진폭으로 진동할 수 있는 동시에, 방진 스프링(14a, 14b)으로부터 기대(15)로의 진동에너지의 유출이 억제된다. 특히, 가진체로부터 접속부재(13a, 13b) 및 증폭 스프링(12a, 12b)을 거쳐 반송체(11)를 향하는 진동 전달 경로와는 별도로, 접속부재(13a, 13b)에 접속된 연결 스프링(21a, 21b) 및 관성 질량체(22)가 마련되기 때문에, 상기 진동 전달 경로를 구성하는 반송체(11), 증폭 스프링(12a, 12b), 접속부재(13a, 13b), 압전 구동체(16a, 16b) 및 연결부재(17)의 조립체 전체에 반송방향 F를 따른 상하동(피칭 동작)이 생겨도 당해 조립체와는 별도의 연결 스프링(21a, 21b) 및 관성 질량체(22)에 의한 반력 흡수작용에 의해 경감할 수 있기 때문에, 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성을 높일 수 있다.

실제로, 도 9(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 반송체(11)를 반송방향 F의 전후에 있어서 각각 탄성 지지하는 증폭 스프링(12a, 12b), 접속부재(13a, 13b) 및 방진 스프링(14a, 14b)으로 이루어지는 탄성 지지구조가 진동하는 마디는, 도시의 그레이 스케일로 나타내는 바와 같이, 접속부재(13a, 13b)와 방진 스프링(14a, 14b)과의 연결부(접속부재(13a, 13b)의 하부 혹은 방진 스프링(14a, 14b)의 상부)에 있어, 당해 연결부는 거의 변위되어 있지 않다. 그 한편, 상기 연결부에 접속된 연결 스프링(21a, 21b)이 관성 질량체(22)의 변위에 의해 크게 휨 변형되는 것을 알 수 있다.

종래의 진동식 반송장치에서는, 기대의 중량을 크게 설정하거나, 다른 중량물(바닥 등)에 고정하지 않으면, 진동에너지의 기대로의 유출에 의해 반송체의 진폭을 충분히 얻지 못하고, 반송물을 고속으로 반송할 수 없게 된다고 하는 문제점이 있어, 그 때문에 기대의 중량을 크게 하고 있었다. 또한, 설치면으로의 진동에너지의 유출을 저감하기 위해 방진고무나 코일 스프링 등의 방진부재를 개재시켜 기대의 아래쪽에 설치대를 추가로 배치한다고 하는 일도 행해지고 있었다. 그러나 본 실시 형태에서는, 위에서 설명한 바와 같이 관성 질량체(22)에 의한 반력의 저감에 의해 기대(15)의 중량을 경량화하여도 충분한 반송력을 확보할 수 있었다. 예를 들어, 전체로 35kg의 중량을 가지는 종래 장치에 대해 이것과 동 중량의 반송체(11)를 구비한 본 실시 형태에서는, 기대(15)의 중량을 저감함으로써 20kg 정도 혹은 그 이하의 중량으로 구성할 수 있다는 것이 판명되어 있다. 이것에 의하여, 장치의 반입, 이동, 설치 등의 각 작업이 용이화 된다.

이때, 반송방향 F의 전후의 접속부재(13a, 13b)로부터 각각 증폭 스프링(12a, 12b)을 개재시켜 반송체(11)가 구동되고, 이들의 구동 개소는 접속부재(13a)와 (13b)가 압전 구동체(16a, 16b)를 개재시켜 연결부재(17)에 의해 접속 고정되어 있으되, 반송체(11)는 압전 구동체(16a)와 (16b)의 진동 구동원에 의해 반송방향 F의 전후 2개소에 있어서 개별로 가진되기 때문에, 증폭 스프링(12a)과 (12b)가 공통의 부재에 접속되는 경우에 비하여, 반송방향 F를 따른 피칭 동작이 생기기 어려워진다. 즉, 반송체(11)로의 진동전반 경로상에 있는 접속부재(13a)와 (13b)가 서로 일체화되었을 경우에는, 진동계 전체에 있어서의 반송방향 F의 전후의 일체성이 향상되기 때문에, 반송방향 F를 따른 피칭 동작이 생기기 쉬워지고, 반송방향 F의 전후 2개소에 있는 증폭 스프링(12a)과 (12b)의 접속위치에서 진동방향으로 차이가 생기기 쉬워지므로, 반송체(11)에도 반송방향 F를 따른 상하동(피칭 동작)이 생기기 쉬워지고, 이것에 의해 반송 위치에 의한 반송속도의 차이가 커지거나 반송 상태가 불안정하게 되거나 한다. 이것에 대해 본 실시 형태에서는 반송방향 F의 전후 2개소의 접속부재(13a)와 (13b)가 별개체로 구성됨으로써, 특히 접속부재(13a)와 (13b)가 각기 별도의 압전 구동체(16a)와 (16b)로 구동되는 점도 있어, 상기 피칭 동작에 의한 진동 방향의 차이가 생기기 어려워진다. 따라서, 반송체의 반송방향 F(반송로)를 따른 반송속도가 당해 방향을 따른 위치에 따라 변화하는 것이 억제되고, 보다 균일한 반송속도를 실현할 수 있다. 그 결과, 증폭 스프링(12a)과 (12b) 사이의 반송방향 F의 전후 간격을 바꾸지 않아도, 반송체(11)를 반송방향 F를 따라 길게 형성하는 것이 가능하게 되기 때문에, 당해 장치를 포함한 제조 라인 등의 설계 자유도가 향상된다. 또한, 반송체(11)의 진동시의 이동형태가 병진 이동에 가깝게 되기 때문에, 반송물의 반송 자세가 안정되는 등, 반송 상태의 안정성이 향상된다.

(제2 실시 형태) 다음에, 본 발명에 따른 제2 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 3은, 본 발명에 따른 제2 실시 형태의 진동식 반송장치의 측면도, 도 4는 동실시 형태의 정면도, 도 10(a) 및 (b)는 그 진동계의 공진시에 있어서의 진동형태를 구조 해석 프로그램에 의해 강조하여 나타낸 동영상을 작성하였을 때의 반송방향의 전후의 최대 진폭시의 변형형태 및 그때의 그레이 스케일로 단계적으로 나타낸 각 부분의 변형량을 나타내는 시뮬레이션 화상이다.

이 제2 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와 공통의 기본 구성을 가지므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 공통의 구성에 관한 설명은 생략한다. 본 실시 형태에 있어서, 반송체(11)(트로프(11a) 및 반송블록(11b)), 증폭 스프링(12a, 12b), 방진 스프링(14a, 14b), 기대(15), 압전 구동체(16a, 16b), 연결부재(17) 및 연결 스프링(21a, 21b)의 각각은, 기본적으로 제1 실시 형태와 동일한 구조를 구비하고 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 상기 연결 스프링(21a, 21b)에 대한 접속부재(13a´, 13b´)의 부착위치 및 부착 각도와, 상기 연결 스프링(21a, 21b)에 대한 관성 질량체(22´)의 판형상부(22a´)의 부착위치 및 부착 각도가 제1 실시 형태와는 다르다. 그리고 상기 연결 스프링(21a, 21b)이 상기 방진 스프링(14a, 14b)에 대해 상기 반송방향 F의 다른 위치(반송방향 F보다 후방에 있는 위치)에 배치되어 있다. 또한, 상기 연결 스프링(21a, 21b)은 상기 증폭 스프링(12a, 12b) 및 상기 방진 스프링(14a, 14b)과는 역방향으로 경사져 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연결 스프링(21a) 자체가 방진 스프링(14a)보다도 반송방향 F의 후방에 배치되어 있기 때문에, 방진 스프링(14a)과 연결 스프링(21a) 자체가 서로 간섭하는 일이 없기 때문에, 제1 실시 형태와 같이, 방진 스프링(14a)에, 연결 스프링(21a)을 회피하기 위한 개구부(14c)를 마련하거나 양 스프링을 폭 방향으로 어긋나게 배치하거나 할 필요는 없다. 단, 연결 스프링(21a)을 상기 접속부재(13a´) 및 상기 관성 질량체(22´)에 접속 고정하기 위한 볼트 또는 너트가 방진 스프링(14a)에 간섭되지 않도록 방진 스프링(14a)에 상기 볼트 또는 너트를 회피하기 위한 소개구부(14c´, 14d´)를 마련하고 있다.

한편, 연결 스프링(21b)이나 방진 스프링(14b)에 대해 반송방향 F의 후방에 배치되어 있으므로, 상기와 마찬가지로 방진 스프링(14b)과 연결 스프링(21b) 자체가 서로 간섭되는 일은 없다. 그러나 연결 스프링(21b)에 대한 부착위치를 각각 방진 스프링(14b)에 대한 부착위치보다도 반송방향 F의 후방에 배치하면서, 연결 스프링(21b)과 관성 질량체(22´)를 연결하기 위해, 접속부재(13b´)와 관성 질량체(22´)가 적어도 일부(후단부)에, 반송방향 F의 후방으로 돌출한 연결 스프링(21b)에 대한 부착부(13b1´) 및 부착부(22a1´)를 마련함과 동시에, 상기 방진 스프링(14b)의 일부에 상기 접속부재(13b´)의 부착부(13b1´) 및 관성 질량체(22´)의 부착부(22a1´)를 비접촉으로 통과시키기 위한 방진 스프링(14a)의 소개구부(14c´, 14d´)와 같은 도시하지 않는 개구부를 마련하고 있다.

본 실시 형태에서도, 기본적으로는 상기 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻는다. 실제로, 도 10(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 진동 마디가 접속부재(13a´, 13b´)에 있고, 이 접속부재(13a´, 13b´)에 접속된 2종류의 스프링인 방진 스프링(14a, 14b)과 연결 스프링(21a, 21b) 중, 연결 스프링(21a, 21b)의 하단은 관성 질량체(22´)와 함께 크게 변위하는 한편, 방진 스프링(14a, 14b)은 거의 변형하지 않는다.

본 실시 형태에서는, 관성 질량체(22´)를 접속부재(13a´, 13b´)에 연결하기 위한 연결 스프링(21a, 21b)이 증폭 스프링(12a, 12b)과는 반대로 경사져 있음으로써, 진동시에 있어서의 상하동에 대해서는 제1 실시 형태와는 다른 작용 효과도 생긴다.

위에서 설명한 제1 실시 형태에서는, 도 1에 있어서, 반송체(11)가 반송방향 F의 전방으로 향하는 과정(이하, 간략하게 「반송체 전진시」라고 함)에서는, 반송물에 전진력을 부여하기 때문에 반송체는 반송방향 F의 전방을 향하여 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동지만(화살표 P), 이때, 당해 이동 방향이나 가감속에 기인하여 반송체(11)의 반송방향 F의 전방에 있는 부분은 상대적으로 일단 상승하고(도시 화살표 U), 반송방향 F의 후방에 있는 부분은 상대적으로 일단 하강한다(도시 화살표 D). 한편, 이 반송체 전진시에 있어서 관성 질량체(22)는 반송방향 F의 후방을 향하여 수평방향에 대해 비스듬히 아래쪽으로 이동하지만(도시 화살표 Q), 이때, 관성 질량체(22)의 반송방향 F의 전방에 있는 부분은 상대적으로 일단 상승하고(도시 화살표 U), 반송방향 F의 후방에 있는 부분은 상대적으로 일단 하강한다(도시 화살표 D). 따라서, 진동식 반송장치(10)에 있어서의 반송방향 F의 전방부의 중심은 상기 반송체 전진시에 있어서 상승하고, 한편, 반송체가 반송방향의 후방으로 향하는 단계(이하, 간략하게「반송체 후퇴시」라고 함)에는 하강하고, 이와는 반대로 장치의 반송방향 F의 후방부의 중심은, 상기 반송체 전진시에 있어서 하강하고, 상기 반송체 후퇴시에 있어서 상승한다. 그 결과, 진동식 반송장치(10)에서는, 진동에 수반하여 진동계 전체에 반송방향 F를 따른 상하동(피칭 동작)이 생기고, 이것에 기인하여 상기 방진 스프링(14a, 14b)을 개재시켜 기대(15)에 상하 진동이 전달되기 쉬워진다. 특히, 본 실시 형태에서는 방진 스프링(14a, 14b)이 판 스프링이기 때문에, 반송방향 F의 전후 진동은 판 스프링의 휨 변형에 의해 흡수되기 쉽지만, 상하 진동은 판 스프링에서는 반대로 흡수되기 어려우므로, 장치의 반송방향 F의 상하동(피칭 동작)이 그만큼 크지 않아도 당해 상하동 성분에 있어서의 진동에너지의 유출은 비교적 커진다.

이것에 대해 이 제2 실시 형태에서는, 연결 스프링(21a, 21b)이 반대 측으로 경사져 있음으로써, 상기의 반송체 전진시에 있어서는 관성 질량체(22´)가 반송방향 F의 후방을 향하여 비스듬히 위쪽으로 이동하기(도시 화살표 Q´) 때문에, 관성 질량체(22´)의 반송방향 F의 전방에 있는 부분은 상대적으로 일단 하강하고(도시 화살표 D), 반송방향 F의 후방에 있는 부분은 상대적으로 일단 상승한다(도시 화살표 U). 따라서, 진동식 반송장치(10´)에서는, 반송체(11)와 관성 질량체(22´)는 상하동(피칭 동작)에 관하여 서로 반대로 동작하고, 진동에 수반하여 생기는 진동계 전체의 반송방향 F를 따른 상하동이 서로 감쇄되기 때문에, 상하 진동(피칭 동작) 그 자체가 경감되므로, 상기 방진 스프링(14a, 14b)을 개재시킨 상하 진동의 기대(15)로의 전달도 저감 되고, 반송방향 F를 따른 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성도 높아진다.

특히, 본 실시 형태에서는, 방진 스프링(14a, 14b)이 판 스프링이기 때문에 상하 진동을 흡수하기 어려우므로, 장치의 상하동(피칭 동작)의 억제는 진동에너지의 유출을 저감하는데 매우 유효하다. 실제로 제1 실시 형태의 진동식 반송장치(10)보다도 제2 실시 형태의 진동식 반송장치(10´)가 설치면에 전달되는 상하 진동을 억제할 수 있는 것 및 반송속도의 균일성이나 반송 상태의 안정성도 향상되는 것이 확인되어 있다.

그리고 상기와 같이 관성 질량체(22´)를 반송방향 F의 후방을 향하여 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 진동하도록 구성하기 위해서는 연결 스프링(21a, 21b)을 경사 자세로 하는 경우에 한정하지 않고, 예를 들어, 연결 스프링(21a, 21b)을 상반부와 하반부로 분할하고, 상반부와 하반부를 반송방향 F로 두께를 가지는 스페이서로 연결하여도 된다. 즉, 연결 스프링(21a, 21b)의 상단의 접속부재(13a, 13b)에 대한 부착위치가 연결 스프링(21a, 21b)의 하단의 관성 질량체(22´)에 대한 부착위치보다도 반송방향 F의 후방에 배치되도록 구성하면, 위에서 설명한 관성 질량체(22´)의 진동형태를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연결 스프링(21a)이 방진 스프링(14a)보다 반송방향 F의 후방에 배치됨과 동시에, 연결 스프링(21b)도 방진 스프링(14b)보다 반송방향 F의 후방에 배치된다. 이것은, 위에서 설명한 바와 같이 반송체(11)를 반송방향 F의 전방을 향하여 수평보다도 비스듬히 위쪽으로 진동시키기 위해, 증폭 스프링(12a, 12b)의 반송체(11)에 대한 부착위치를 방진 스프링(14)의 기대(15)에 대한 부착위치보다도 각각 반송방향 F의 후방에 배치하는 경우에 있어서, 장치 설계상, 장치 하부에 있어서 관성 질량체(22´)를 반송방향 F의 후방 가까이에 배치시키기 쉬워지고, 이것에 의해, 관성 질량체(22´)의 중심 위치를 반송체(11)의 중심 위치에 대해 반송방향 F로 일치시키는 것이 용이하게 되기 때문이다.

그리고 이상 설명한 제1 실시 형태와 제2 실시 형태의 서로 다른 점에 대해서는, 어느 한쪽의 실시 형태에 있어서 다른 쪽의 실시 형태의 각 점을 임의로 선택하여 채용하는 것이 가능하다. 또한, 상기의 어느 실시 형태에 있어서도, 접속부재(13a)와 압전 구동체(16a)로 이루어지는 조립체와, 접속부재(13b)와 압전 구동체(16b)로 이루어지는 조립체는, 압전 구동체가 접속부재에 대해 반송방향 F의 전후의 어느 측에 배치되어 있는가 하는 점에서 서로 역방향으로 조립되어 있으나, 증폭 스프링(12a) 또는 (12b)와 연결부재(17)와의 간섭을 회피하도록 구성하면, 양조립체를 서로 같은 방향으로 조립하는 것도 가능하다. 게다가 반송방향 F의 전후의 압전 구동체(16a)와 (16b)의 상단은 상기와 같이 공통의 연결부재(17)로 연결하는 것은 아니고, 개개의 관성체에 따로따로 연결하도록 하여도 된다. 또한, 연결부재(17)에 접속되는 압전 구동체(16a)와 (16b) 중 어느 하나를 단순한 판 스프링으로 구성하는 것도 가능하다.

(제3 실시 형태) 다음에, 본 발명에 따른 제3 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 5는, 본 발명에 따른 제3 실시 형태의 진동식 반송장치의 측면도, 도 6은 동실시 형태의 정면도, 도 11(a) 및 (b)는 그 진동계의 공진시에 있어서의 진동형태를 구조 해석 프로그램에 의해 강조하여 나타낸 동영상을 작성하였을 때의 반송방향의 전후의 최대 진폭시의 변형형태 및 그때의 그레이 스케일로 단계적으로 나타낸 각 부분의 변형량을 나타내는 시뮬레이션 화상이다.

본 실시 형태의 진동식 반송장치(30)는, 상기의 제1 및 제2 실시 형태의 각 부분에 대응하는, 트로프(31a) 및 반송블록(31b)을 포함하는 반송체(31), 증폭 스프링(32a, 32b), 방진 스프링(34a, 34b), 기대(35), 연결 스프링(41a, 41b) 및 관성 질량체(42)를 구비하고 있다. 기본적으로 상기 각 부재는 개개에는 제1 및 제2 실시 형태와 같은 구성을 가지므로 설명을 생략한다. 트로프(31a) 상에는 반송블록(31b)이 고정되고, 이 반송블록(31b)의 윗면에는 반송방향 F를 따라 신장되는 직선형상의 반송로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 트로프(31a)와 반송블록(31b)은 반송체(31)를 구성한다.

본 실시 형태에서는, 반송방향 F의 전후의 증폭 스프링(32a)과 (32b)의 하단이 공통의 접속부재(33)에 접속되어 있다. 접속부재(33)는 앞의 실시 형태와 마찬가지로 방진 스프링(34a, 34b) 및 연결 스프링(41a, 41b)에도 접속된다. 접속부재 (33)에는 반송방향 F의 전방의 증폭 스프링(32a), 방진 스프링(34a) 및 연결 스프링(41a)에 접속되는 전방부(33a)와, 반송방향 F의 후방의 증폭 스프링(32b), 방진 스프링(34b) 및 연결 스프링(41b)에 접속되는 후방부(33b)와, 상기 전방부(33a)와 후방부(33b)를 접속하는 판형상의 연결부(33c)가 일체로 혹은 서로 고정되어 마련되어 있다. 접속부재(33)(의 후방부(33b))에는 자심(36a) 및 이것을 둘러싸는 코일(36b)을 구비한 전자 솔레노이드(36)가 부착고정된다. 자심(36a)의 선단면은 자극으로서 구성된다. 한편, 반송체(31)(트로프(31a))의 하부에는 아래쪽으로 신장되어 상기 자심(36a)의 선단면과 대향 배치되는 대향 자극을 구성하는 반대극 부재 (37)가 고정되어 있다. 여기서, 전자 솔레노이드(36)와 반대극 부재(37)는 전자 구동식의 가진체를 구성한다.

본 실시 형태에 있어서는, 전자 솔레노이드(36)에 교류(交番) 전압을 인가함으로써 자심(36a)과 반대극 부재(37)와의 사이에 생기는 자력에 의해 반송체(31)와 접속부재(33)와의 사이에 반송방향 F의 진동이 발생하고, 이것이 증폭 스프링(32a, 32b)을 통해 전반하여 반송체가 진동한다. 이때, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로, 관성 질량체(42)가 요동하여 반송체(31)에 의해 생기는 반력이 상쇄되고, 기대(35)로 유출되는 진동에너지가 억제된다. 또한, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지로, 연결 스프링(41a, 41b)이 증폭 스프링(32a, 32b) 및 방진 스프링(34a, 34b)에 대해 반대방향으로 경사져 있으므로, 기본적으로 제2 실시 형태와 마찬가지로 진동계 전체의 반송방향 F을 따른 상하동(피칭 동작)이 저감되기 때문에, 기대(35)로 유출되는 진동에너지가 더욱 저감된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 접속부재(33)의 전방부(33a)에는, 증폭 스프링(32a)의 접속 개소로부터 반송방향 F의 전방으로 더 돌출된 부착부(33a1)가 마련되고, 이 부착부(33a1)에 방진 스프링(34a)이 접속 고정된다. 마찬가지로 접속부재(33)의 후방부(33b)에는 증폭 스프링(32b)의 접속 개소로부터 반송방향 F의 후방으로 더 돌출된 부착부(33b1)가 마련되고, 이 부착부(33b1)에 방진 스프링(34b)이 접속 고정된다. 이와 같이 구성하면, 방진 스프링(34a)과 (34b)의 반송방향 F를 따른 간격을 크게 확보할 수 있기 때문에, 도시한 바와 같이 방진 스프링(34a)과 (34b)의 사이에 연결 스프링(41a, 41b) 및 관성 질량체(42)의 모두를 배치할 수 있는 동시에, 관성 질량체(42)의 배치 스페이스를 크게 확보할 수 있기 때문에, 충분한 관성력을 부여하는 것이 가능하게 된다. 그리고 이러한 접속부재의 부착부와 방진 스프링 및 그 반송방향 F의 전후의 내측에 배치되는 연결 스프링 및 관성 질량체의 구성은, 상기 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에 대해 채용하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에서는, 반송방향 F의 전방에 배치된 전방부(33a)와 동 후방에 배치된 후방부(33b)가 연결부(33c)를 개재시켜 접속부재(33)로서 일체로 구성되어 있으므로, 상기 제1 및 제2 실시 형태와 같이 가진 작용을 반송방향 F의 전후 2개소에 있어서 독립하여 부여하는 것은 아니다. 그러나 본 실시 형태의 가진체는 일체의 접속부재(33)와 반송체(31)의 사이에 진동을 일으키게 하는 것이기 때문에, 접속부재(33)의 반송방향 F의 전후 2개소에 접속된 증폭 스프링(32a)과 (32b)를 개재시켜 공통의 접속부재(33)로부터 부여되는 가진 작용이 부여되므로, 반송방향 F를 따른 상하동(피칭 동작)이 적은 안정된 진동을 반송체에 생기게 할 수 있다. 그리고 상기 접속부재(33)에 있어서 상기 연결부(33c)를 휨 변형 가능한 탄성체로서 기능하는 구성으로 하여도 된다.

(제4 실시 형태) 다음에, 본 발명에 따른 제4 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 7은, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 진동식 반송장치의 측면도, 도 8은 동실시 형태의 배면도, 도 12(a) 및 (b)는 그 진동계의 공진시에 있어서의 진동형태를 구조 해석 프로그램에 의해 강조하여 나타낸 동영상을 작성하였을 때의 반송방향의 전후의 최대 진폭시의 변형형태 및 그때의 그레이 스케일로 단계적으로 나타낸 각 부분의 변형량을 나타내는 시뮬레이션 화상이다.

본 실시 형태의 진동식 반송장치(30´)는, 상기 제3 실시 형태와 마찬가지로 전자 솔레노이드(36)를 구비한 전자 구동식의 장치이다. 본 실시 형태에서는, 가진체에 관한 구성 부분을 제외하고, 기본적으로 상기 제3 실시 형태와 같은 구성을 가지므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 같은 구성에 대해서는 기재를 생략한다.

본 실시 형태가 제3 실시 형태와 다른 점은, 전자 솔레노이드(36)와의 사이에 자력을 일으키게 하는 반대극 부재(37´)가 반송체(31)는 아니고, 관성 질량체(42)에 접속 고정되어 있는 점이다. 이 때문에, 전자 솔레노이드(36)와 반대극 부재(37´)에 의해 구성되는 가진체는 직접적으로는 접속부재(33)와 관성 질량체(42)와의 사이에 진동을 일으키게 한다. 그러나 가진체에 의해 생긴 이 진동이 접속부재(33)로부터 증폭 스프링(32a, 32b)을 거쳐 반송체(31)로 전달되는 점에서는 제3 실시 형태와 같고, 이 진동 전달 경로에 의해 반송체(31)를 반송방향 F로 진동시키기 때문에, 제3 실시 형태와 같은 반송 작용 그 외의 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 반송체(31)에 직접 가진력을 부여하지 않고, 접속부재(33) 및 증폭 스프링(32a, 32b)을 개재시켜 반송방향 F의 전후 2개소에 있어서 진동을 전달하고 있기 때문에, 반송체(31)에 직접 가진체에 의한 진동상태의 규제력이 작용하기 어려우므로, 진동계 전체의 밸런스에 의해 반송체(31)의 진동형태가 결정된다.

그리고 본 발명의 진동식 반송장치는, 위에서 설명한 도시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들어, 상기의 제1 내지 제 4의 실시 형태의 장치에 채용되고 있는 개개의 구성은, 특히 그것을 방해할 이유가 없는 한 임의의 조합으로 서로 치환하여 사용할 수 있다.

10, 30…진동식 반송장치
11, 31…반송체
11a, 31a…트로프
11b, 31b…반송블록
12a, 12b, 32a, 32b…증폭 스프링
13a, 13b, 13a´, 13b´, 33a, 33b…접속부재
14a, 14b, 34a, 34b…방진 스프링
15, 35…기대
16a, 16b…압전 구동체
17…연결부재
22, 22´…관성 질량체
36…전자 구동체
36a…자심
36b…코일
37, 37´…반대극 부재

Claims (7)

1. 반송물을 반송하는 직선형상의 반송로를 구비한 반송체와,
   상기 반송체를 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 탄성 지지하는 전후 한 쌍의 판형상의 제1의 탄성체와,
   상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 대응하는 상기 제1의 탄성체를 개재시켜 상기 반송체의 아래쪽에 따로따로 접속된 전후 한쌍의 접속부재와,
   상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 대응하는 상기 접속부재를 아래쪽으로부터 탄성지지하는 전후 한 쌍의 판형상의 제2의 탄성체와,
   상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 대응하는 상기 접속부재에 하단이 접속되는 동시에, 상기 대응하는 접속부재에 대하여 상기 반송방향의 진동을 각각 부여하는 전후 한 쌍의 판형상의 압전구동체로 이루어지는 가진체와,
   상기 전후 한 쌍의 가진체의 상단만이 함께 접속된 연결부재와,
   상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 대응하는 상기 접속부재에 대해 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 접속되어 아래쪽으로 신장되는 전후 한 쌍의 판형상의 제3의 탄성체와,
   상기 전후 한 쌍의 제3의 탄성체만을 개재시켜 상기 전후 한 쌍의 접속부재에 대해 아래쪽에 탄성 접속되어 상기 반송방향으로 요동 가능하게 구성되는 동시에 상기 가진체 및 상기 연결부재보다도 아래쪽에 배치된 관성 질량체를 구비하고,
   전후 한 쌍의 상기 가진체를 동 위상으로 동작시킴으로써 상기 반송체와 상기 관성 질량체가 역위상으로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 반송체는, 상기 반송방향의 전방으로 향해서는 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하고,
   상기 관성 질량체는, 상기 반송방향의 후방으로 향해서는 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
3. 반송물을 반송하는 직선형상의 반송로를 구비한 반송체와,
   상기 반송체를 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 탄성지지하는 전후 한 쌍의 판형상의 제1의 탄성체와,
   상기 전후 한 쌍의 제1의 탄성체를 개재시켜 상기 반송체의 아래쪽에 접속된 일체의 접속부재와,
   상기 접속부재를 상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 아래쪽으로부터 탄성지지하는 전후 한 쌍의 판형상의 제2의 탄성체와,
   상기 반송방향의 전방과 후방에 있어서 각각 상기 접속부재에 대해 상기 반송방향으로 휨 변형 가능하게 접속되어 아래쪽으로 신장되는 전후 한 쌍의 판형상의 제3의 탄성체와,
   상기 전후 한 쌍의 제3의 탄성체만을 개재시켜 상기 접속부재에 대해 아래쪽에 탄성접속되어 상기 반송방향으로 요동 가능하게 구성된 관성 질량체와,
   상기 반송체 혹은 상기 관성질량체와 상기 접속부재와의 사이에 상기 반송방향의 진동을 부여하는 전자 솔레노이드와 반대극을 구비한 전자 구동식의 가진체를 구비하고,
   상기 가진체를 동작시킴으로써 상기 반송체와 상기 관성질량체가 역 위상으로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 반송체는 상기 반송방향의 전방으로 향해서는 수평 방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하고, 상기 관성질량체는 상기 반송방향의 후방으로 향해서는 수평방향에 대해 비스듬히 위쪽으로 이동하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
5. 제 2항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제3의 탄성체는, 상기 접속부재에 대한 부착위치가 상기 관성질량체에 대한 부착위치보다도 상기 반송방향의 전방에 배치되도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
6. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 제3의 탄성체는, 상기 접속부재에 대한 부착위치로부터 상기 관성 질량체에 대한 부착위치를 향하는 경사 자세로 부착되는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
7. 제 3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 접속부재는, 각각 전방의 상기 제1의 탄성체, 상기 제2의 탄성체 및 상기 제3의 탄성체에 접속되는 전방부와, 각각 후방의 상기 제1의 탄성체, 상기 제2의 탄성체 및 상기 제3의 탄성체에 접속되는 후방부와, 상기 전방부와 상기 후방부를 접속하는 판형상의 연결부를 가지고, 상기 연결부가 휨 변형 가능한 탄성체로서 기능하는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.

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