KR101895074B1 - 진동식 부품 반송 장치 - Google Patents

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다카요시 오자키
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Abstract

본 발명은, 복합 진동식의 부품 반송 장치에 있어서, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 발생을 억제하는 것을 과제로 한다.
트러프(부품 반송 부재)가 부착되는 상부 진동체와 중간 진동체를 수평 방향으로 향한 제2 판스프링(수직 진동용 탄성 부재)으로 연결하고, 중간 진동체와 베이스를 수직 방향으로 향한 제1 판스프링(수평 진동용 탄성 부재)로 연결한 진동식 부품 반송 장치에 있어서, 트러프를 그 수평 방향의 고유 진동수 Fh로 진동시켰을 때에 트러프에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭 Vh보다도 수직 방향의 진동의 진폭 Vv가 6 dB 이상 작아지도록 조정했다. 이에 따라, 트러프의 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭을 작게 할 수 있어, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 용이하게 실현할 수 있다.

Description

진동식 부품 반송 장치{VIBRATING PARTS FEEDER}
본 발명은, 가진(加振) 기구의 구동에 의해 부품 반송 부재를 진동시켜 부품을 반송하는 진동식 부품 반송 장치에 관한 것이다.
진동식 부품 반송 장치에는, 부품 반송 부재에 대하여 부품 반송에 최적의 진동을 부여하는 것을 목적으로 하여, 부품 반송 부재의 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있는 구성으로 한 복합 진동식의 것이 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
전술한 바와 같은 복합 진동식의 부품 반송 장치로서는, 예컨대 본 발명의 실시형태인 도 1 및 도 2에 도시하는 직진 피더와 같이, 부품 반송 부재인 트러프(1)가 부착되는 상부 진동체(2)의 주위에 직사각형 프레임 형상의 중간 진동체(4)를 배치하여, 중간 진동체(4)와 베이스(3)를 수직 방향으로 향한 제1 판스프링(수평 진동용 탄성 부재)(5)으로 연결하고, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)를 수평 방향으로 향한 제2 판스프링(수직 진동용 탄성 부재)(6)으로 연결하여, 수평 방향의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(7)와 수직 방향의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(8)를 설치한 구조로 된 것이 있다.
그리고, 상기 각 가진 기구(7, 8)는 각각 교류 전자석(9, 11)과 가동 철심(10, 12)으로 구성되어, 각 가진 기구(7, 8)의 전자석(9, 11)에 인가하는 전압을 따로따로 제어함으로써, 트러프(1)의 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있게 되어 있다.
그런데, 이러한 복합 진동식 직진 피더에서는, 일반적으로, 부품 반송 속도를 크게 하고자 할 때에는, 적은 전력으로 효율적으로 수평 방향의 진동의 진폭을 크게 하기 위해서, 각 가진 기구를 트러프의 수평 방향의 고유 진동수 부근의 주파수로 구동한다. 이 때, 수평 방향과 수직 방향의 진동 진폭은, 통상 수평 방향의 진동 진폭이 수백 μm 정도, 수직 방향의 진동 진폭이 수십 μm 정도 이하, 즉 수직 방향의 진동 진폭이 수평 방향의 진동 진폭의 1/10 정도 이하가 되도록 조정된다.
여기서, 도 14에 도시하는 것과 같이, 트러프를 제1 가진 기구로 진동시켰을 때의 트러프의 수평 방향과 수직 방향의 진동 스펙트럼 파형에 있어서, 트러프의 수평 방향의 고유 진동수 Fh에서의 수평 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv의 차가 1∼2 dB 정도밖에 떨어져 있지 않은 경우, 제1 가진 기구를 트러프의 수평 방향의 고유 진동수인 주파수 Fh 부근의 주파수로 구동하여 수평 방향의 진동만을 발생시키려고 해도, 트러프에 비교적 큰 진폭을 갖는 수직 방향의 진동을 발생시켜 버릴 우려가 있다. 이 수직 방향의 진동 진폭이 수십 μm 이상이면, 제2 가진 기구에서 발생시키는 수직 방향의 진동과 겹쳐, 트러프의 수직 방향의 진동의 조정이 곤란하게 되어, 부품 반송에 최적인 진동을 트러프에 부여할 수 없게 된다.
이 문제에 대해서는, 복합 진동식의 보울 피더(예컨대, 특허문헌 2, 3 참조)에서도 같은 식으로 말할 수 있다.
예컨대, 상기 특허문헌 2에 기재된 보울 피더는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 부품 반송 부재인 보울(51)이 부착되는 상부 진동체(52)와 바닥 위에 설치되는 베이스(53) 사이에 십자 모양의 중간 진동체(54)를 설치하여, 이 중간 진동체(54)와 베이스(53)를 수직 방향으로 향한 제1 판스프링(회전 진동용 판스프링)(55)으로 연결하고, 상부 진동체(52)와 중간 진동체(54)를 수평 방향으로 향한 제2 판스프링(수직 진동용 판스프링)(56)으로 연결하여, 중간 진동체(54)와 베이스(53) 사이에 수평 회전 방향의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(도시 생략)를 설치하고, 상부 진동체(52)와 베이스(53) 사이에 수직 방향의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(도시 생략)를 설치한 것이다.
그리고, 상기 각 가진 기구는, 각각 베이스(53) 상에 설치되는 교류 전자석과 중간 진동체(54) 및 상부 진동체(52)에 부착되는 가동 코어로 구성되고, 각 가진 기구의 전자석에 인가하는 전압을 따로따로 제어함으로써, 보울(51)의 수평 회전 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있게 되어 있다.
그런데, 이러한 복합 진동식의 보울 피더에 있어서, 보울의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh에서의 수평 회전 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv의 차가 1∼2 dB 정도밖에 떨어져 있지 않으면, 전술한 직진 피더의 경우와 마찬가지로, 제1 가진 기구를 보울의 수평 회전 방향의 고유 진동수인 주파수 Fh 부근의 주파수로 구동했을 때에, 보울에 비교적 큰 진폭을 갖는 수직 방향의 진동이 발생하여, 이 수직 방향의 진동이 제2 가진 기구에서 발생시키는 수직 방향의 진동과 겹쳐져, 보울의 수직 방향의 진동의 조정이 곤란하게 되어, 부품 반송에 최적인 진동을 보울에 부여할 수 없게 되는 경우가 많다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 소55-84707호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-203623호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 평11-116027호 공보
본 발명의 과제는, 복합 진동식의 부품 반송 장치에 있어서, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 발생을 억제하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 부품 반송로가 형성된 부품 반송 부재와, 상기 부품 반송 부재가 부착되는 상부 진동체와, 바닥 위에 설치되는 베이스와, 상기 상부 진동체와 베이스 사이에 설치되는 중간 진동체와, 상기 중간 진동체와 베이스를 연결하는 제1 탄성 부재와, 상기 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하는 제2 탄성 부재를 구비하고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재 중 한 쪽을 수평 진동용 탄성 부재, 다른 쪽을 수직 진동용 탄성 부재로 하여, 상기 수평 진동용 탄성 부재와 제1 가진 기구로 부품 반송 부재에 수평 방향의 진동을 부여하고, 상기 수직 진동용 탄성 부재와 제2 가진 기구로 부품 반송 부재에 수직 방향의 진동을 부여하도록 한 진동식 부품 반송 장치에 있어서, 상기 제1 가진 기구로 부품 반송 부재를 그 수평 방향의 고유 진동수로 진동시켰을 때에, 상기 부품 반송 부재에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭보다도 수직 방향의 진동의 진폭이 6 dB 이상 작아지는 구성으로 했다. 이와 같이 부품 반송 부재의 수평 방향의 고유 진동수에 있어서의 수평 방향의 진동 진폭과 수직 방향의 진동 진폭에 큰 차가 생기도록 함으로써, 각 가진 기구를 부품 반송 부재의 수평 방향의 고유 진동수 부근의 주파수로 구동했을 때도, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭을 작게 할 수 있다.
여기서, 상기 제1 가진 기구로 부품 반송 부재를 진동시켜, 그 진동수를 부품 반송 부재의 수평 방향의 고유 진동수로 했을 때에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭보다도, 그 진동수를 부품 반송 부재의 수직 방향의 고유 진동수로 했을 때에 생기는 수직 방향의 진동의 진폭이 3 dB 이상 작아지도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 수평 방향과 수직 방향의 진동 진폭의 피크치에 3 dB 이상의 차가 붙기 때문에, 상기 6 dB 이상의 진폭 차를 생기게 하는 구성을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 수평 진동용 탄성부재를, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정하도록 하면, 수평 진동용 탄성 부재의 수평 방향의 변형이 수직 방향의 변위로 이어지지 않게 되어, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 억제할 수 있다.
한편, 상기 수직 진동용 탄성 부재는, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정하거나, 부품 반송 방향과 평행한 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정하거나 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 일례로서, 상기 부품 반송 부재를, 상기 부품 반송로가 나선형으로 형성된 보울로 하고, 상기 수평 진동용 탄성 부재를, 상기 제1 가진 기구와 함께 상기 보울에 수평 회전 방향의 진동을 부여하는 회전 진동용 탄성 부재로 한 진동식 부품 반송 장치(보울 피더)에 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명을 진동식 보울 피더에 적용한 경우는, 상기 회전 진동용 탄성 부재를, 상기 보울의 수직 방향 중심선과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정하도록 하면, 회전 진동용 탄성 부재의 수평 회전 방향의 변형이 수직 방향의 변위로 이어지지 않게 되어, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 상기 수직 진동용 탄성 부재는, 상기 상부 진동체 또는 중간 진동체의 외주부를 따라서 연장되는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정할 수 있다. 또한, 상기 회전 진동용 탄성 부재로서는, 표리면이 수평 방향으로 향한 판스프링을, 상기 수직 진동용 탄성 부재로서는, 표리면이 수직 방향으로 향한 판스프링을 각각 이용할 수 있다.
더욱이, 상기 각 가진 기구를 전자석과 가동 철심으로 구성하여, 그 중 한 쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단과, 상기 기준 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 설치하고, 다른 쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에는, 상기 기준 파형에 대하여 정해진 위상차를 갖는 파형을 발생시키는 위상차 조정 수단과, 위상차 조정 수단에서 발생한 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 설치하여, 각 전자석에의 인가 전압의 파형, 주기, 위상차 및 진폭을 자유롭게 제어할 수 있도록 하면, 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 용이하게 원하는 진동에 가깝게 할 수 있다.
또한, 상기 각 가진 기구의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 각각의 상기 파형 진폭 조정 수단에서 진폭이 조정된 파형을 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 변환하는 PWM 신호 발생 수단을 설치하여, PWM 방식으로 각 가진 기구를 구동시킬 수 있다.
본 발명의 진동식 부품 반송 장치는, 전술한 바와 같이, 제1 가진 기구로 부품 반송 부재를 그 수평 방향의 고유 진동수로 진동시켰을 때에, 부품 반송 부재에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭보다도 수직 방향의 진동의 진폭이 6 dB 이상 작아지도록 한 것이므로, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 수평 방향과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 때에, 수평 방향의 진동을 수직 방향의 진동에 거의 영향을 주지 않도록 조정할 수 있어, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 용이하게 실현할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 부품 반송 장치(직진 피더)의 정면 단면도이다.
도 2는 도 1의 트러프를 제외한 상면도이다.
도 3은 도 1의 부품 반송 장치의 각 가진 기구의 인가 전압 설정 회로의 개략도이다.
도 4는 도 1의 부품 반송 장치의 진동 스펙트럼 파형을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1의 판스프링 배치의 변형예를 도시하는 정면 단면도이다.
도 6은 도 5의 트러프를 제외한 상면도이다.
도 7은 도 1의 판스프링 배치의 다른 변형예의 트러프를 제외한 상면도이다.
도 8은 제2 실시형태의 부품 반송 장치(보울 피더)의 정면도이다.
도 9는 도 8의 보울을 제외한 상면도이다.
도 10은 도 8의 종단면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI선을 따른 단면도이다.
도 12는 도 10의 XII-XII선을 따른 단면도이다.
도 13의 (a), (b)는 도 10의 부품 반송 장치의 보울의 진동 특성의 조정 방법의 응용예를 설명하는 그래프이다.
도 14는 종래의 부품 반송 장치의 진동 스펙트럼 파형을 나타내는 그래프이다.
도 15는 종래의 부품 반송 장치(보울 피더)의 일부 절취 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 13에 기초하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1 내지 도 7은 제1 실시형태를 도시한다. 이 부품 반송 장치는, 도 1 및 도 2에 도시하는 것과 같이, 직선형의 반송로(1a)가 형성된 트러프(부품 반송 부재)(1)를 상부 진동체(2)의 상면에 부착하고, 상부 진동체(2)의 주위에 직사각형 프레임 형상의 중간 진동체(4)를 배치하여, 중간 진동체(4)와 베이스(3)를 수직 방향으로 향한 제1 판스프링(수평 진동용 탄성 부재)(5)으로 연결하고, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)를 수평 방향으로 향한 제2 판스프링(수직 진동용 탄성 부재)(6)으로 연결하여, 중간 진동체(4)와 베이스(3) 사이에 수평 방향의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(7)를 설치하고, 상부 진동체(2)와 베이스(3) 사이에 수직 방향의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(8)를 설치한 진동식 직진 피더이다. 그 베이스(3)는, 바닥 면에 고정된 방진 고무 등의 방진 부재(도시 생략)에 지지되어 있다.
상기 제1 가진 기구(7)는, 베이스(3) 상에 설치되는 교류 전자석(9)과, 이 전자석(9)과 정해진 간격을 두고 대향하도록 중간 진동체(4)에 부착되는 가동 철심(10)으로 구성되어 있다. 한편, 가동 철심(10)은, 이 예에서는 중간 진동체(4)에 부착했지만, 상부 진동체(2)에 부착하도록 하더라도 좋다. 한편, 상기 제2 가진 기구(8)는, 베이스(3) 상에 설치되는 교류 전자석(11)과, 이 전자석(11)과 정해진 간격을 두고 대향하도록 상부 진동체(2)에 부착되는 가동 철심(12)으로 구성되어 있다.
제1 가진 기구(7)의 전자석(9)에 통전하면, 전자석(9)과 가동 철심(10) 사이에 단속적인 전자 흡인력이 작용하고, 이 전자 흡인력과 제1 판스프링(5)의 복원력에 의해, 중간 진동체(4)에 수평 방향의 진동이 발생하여, 이 진동이 제2 판스프링(6)을 통해 상부 진동체(2) 및 트러프(1)에 전해진다. 또한, 제2 가진 기구(8)의 전자석(11)에 통전하면, 전자석(11)과 가동 철심(12) 사이에 단속적인 전자 흡인력이 작용하고, 이 전자 흡인력과 제2 판스프링(6)의 복원력에 의해, 상부 진동체(2) 및 트러프(1)에 수직 방향의 진동이 발생한다. 그리고, 이 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동에 의해, 트러프(1)에 공급된 부품이 직선형 반송로(1a)를 따라서 반송된다.
따라서, 각 가진 기구(7, 8)의 전자석(9, 11)에의 인가 전압을 따로따로 설정함으로써, 트러프(1)의 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있다.
도 3은 각 가진 기구(7, 8)의 전자석(9, 11)에 인가 전압을 설정하는 회로를 도시한다. 제1 가진 기구(7)의 회로에는, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단(13)이 설치된다. 기준 파형 발생 수단(13)에서는, 파형의 종류(예컨대, 정현파)와 그 파형의 주기(주파수)의 설정치에 따른 기준 파형을 발생시킨다. 한편, 제2 가진 기구(8)의 회로에는, 기준 파형 발생 수단(13)에서 발생한 기준 파형에 대하여 정해진 위상차를 갖는 파형을 발생시키는 위상차 조정 수단(14)이 설치된다.
그리고, 각 가진 기구(7, 8)의 회로에 있어서, 기준 파형 발생 수단(13) 또는 위상차 조정 수단(14)에서 발생한 파형을, 파형 진폭 조정 수단(15)에 의해 정해진 진폭으로 조정하고, PWM 신호 발생 수단(16)에 의해 PWM 신호로 변환한 후, 전압 증폭 수단(17)에 의해 승압하여, 각각의 전자석(9, 11)에 인가하도록 되어 있다. 이에 따라, 각 전자석(9, 11)에의 인가 전압의 파형, 주기, 위상차 및 진폭을 자유롭게 제어하여, 수평 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있다. 한편, PWM 방식으로 각 가진 기구를 구동하지 않는 경우는, PWM 신호 발생 수단(16)은 불필요하게 된다.
여기서, 상기 트러프(1)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 트러프(1)를 제1 가진 기구(7)로 진동시켰을 때의 트러프(1)의 수평 방향과 수직 방향의 진동 스펙트럼 파형에 있어서, 그 진동수를 수평 방향의 고유 진동수 Fh로 했을 때에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭 Vh보다도, 그 진동수를 수직 방향의 고유 진동수 Fv로 했을 때에 생기는 수직 방향의 진동의 진폭 Vv'이 3 dB 이상 작아지도록 하고 있고, 그 결과, 수평 방향의 고유 진동수 Fh로 진동시켰을 때에 수평 방향의 진동 진폭 Vh보다 수직 방향의 진동 진폭 Vv가 6 dB 이상 작아지도록 조정되고 있다. 이와 같이 트러프(1)의 수평 방향의 고유 진동수 Fh에 있어서의 수평 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv에 큰 차가 생기도록 함으로써, 각 가진 기구(7, 8)를 트러프(1)의 수평 방향의 고유 진동수 Fh 부근의 주파수로 구동했을 때도, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 진폭을 작게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이 진동식 부품 반송 장치는, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 수평 방향과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 때에, 수평 방향의 진동을 수직 방향의 진동에 거의 영향을 주지 않도록 조정할 수 있어, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 용이하게 트러프(1)에 부여할 수 있다.
도 5 및 도 6은 제1 판스프링(5) 배치의 변형예를 도시한다. 이 변형예에서는, 베이스(3)의 양끝에 기둥형의 판스프링 부착부(3a)를 세워 설치하여, 제1 판스프링(5)을, 부품 반송 방향(도면에서의 좌우 방향)으로 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서, 중간 진동체(4)와 베이스(3)의 판스프링 부착부(3a)에 고정하고 있다. 일측에 따르면, 제1 판스프링(5)은, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정된 상태로 부품 반송 방향의 동일 위치에 2개 1조로 배치되고, 1조의 2개의 제1 판스프링(5)은 각각의 2곳의 고정 위치의 위치 관계가 장치 폭방향 중심을 통과하는 연직면에 대해 동일하도록 배치된다. 이와 같이 하면, 제1 판스프링(5)의 수평 방향의 변형이 수직 방향의 변위로 이어지지 않게 되어, 수평 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 도 7은 전술한 도 5, 6의 예를 기초로 하여, 제2 판스프링(6)를, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)에 고정한 예를 도시한다.
도 8 내지 도 12는 제2 실시형태를 도시한다. 이 부품 반송 장치는, 내면에 나선형의 반송로(도시 생략)가 형성된 보울(부품 반송 부재)(21)을 원반형의 상부 진동체(22)의 상면에 부착하고, 상부 진동체(22)와 바닥 위에 설치되는 베이스(23) 사이에 원통형의 중간 진동체(24)를 설치하여, 중간 진동체(24)와 베이스(23)를 제1 탄성 부재(수평 진동용 탄성 부재)로서의 판스프링(25)으로 연결하고, 상부 진동체(22)와 중간 진동체(24)를 제2 탄성 부재(수직 진동용 탄성 부재)로서의 판스프링(26)으로 연결하여, 중간 진동체(24)와 베이스(23) 사이에 수평 회전 방향의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(27)를 설치하고, 상부 진동체(22)와 베이스(23) 사이에 수직 방향의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(28)를 설치한 진동식 보울 피더이다.
상기 베이스(23)는, 직사각형 베이스판(29)의 상면에 블록형의 판스프링 부착 부재(30)를 고정하고, 판스프링 부착 부재(30)의 상면에 원판형의 전자석 설치판(31)을 고정한 것으로, 그 베이스판(29)이 바닥 위에 고정된 방진 고무 등의 방진 부재(도시 생략)에 의해서 지지되고, 판스프링 부착 부재(30) 및 전자석 설치판(31)이 중간 진동체(24)의 하부에 삽입된다.
상기 중간 진동체(24)는, 그 하단에서 잘라져 들어간 제1 판스프링 부착부(24a)와 상단에서 돌출되는 제2 판스프링 부착부(24b)가, 각각 둘레 방향으로 등간격으로 4개씩 설치된다. 그리고, 상기 베이스(23)의 판스프링 부착 부재(30)에는, 중간 진동체(24)의 제1 판스프링 부착부(24a)에 대응하는 위치에 판스프링 부착부(30a)가 형성되고, 상부 진동체(22)에는, 중간 진동체(24)의 제2 판스프링 부착부(24b)가 삽입되는 절취된 일측면에 판스프링 부착부(22a)가 형성된다.
상기 제1 판스프링(25)은, 표리면이 수평 회전 방향으로 향하게 되고, 양단의 고정 위치가 보울(21)의 수직 방향 중심선 O와 직교하는 동일 수평선 상에 위치하도록, 일단부가 중간 진동체(24)의 제1 판스프링 부착부(24a)에, 타단부가 베이스(23)의 판스프링 부착 부재(30)의 판스프링 부착부(30a)에 각각 고정되어, 중간 진동체(24)를 수평 회전 방향으로 진동 가능하게 지지하는 회전 진동용 판스프링(회전 진동용 탄성 부재)으로 되어 있다.
한편, 상기 제2 판스프링(26)은, 표리면이 수직 방향으로 향하게 되고, 양단의 고정 위치가 상부 진동체(22)의 외주부를 따라서 연장되는 동일 수평선 상에 위치하도록, 일단부가 상부 진동체(22)의 판스프링 부착부(22a)에 타단부가 중간 진동체(24)의 제2 판스프링 부착부(24b)에 각각 고정되어, 상부 진동체(22)를 수직 방향으로 진동 가능하게 지지하는 수직 진동용 판스프링으로 되어 있다.
또한, 상기 제1 가진 기구(27)는, 베이스(23)의 전자석 설치판(31) 상에 설치되는 교류 전자석(32)과, 이 전자석(32)과 정해진 간격을 두고 대향하도록 중간 진동체(24)의 내주면에 부착되는 가동 철심(33)으로 구성되어 있다. 한편, 가동 철심(33)은, 이 예에서는 중간 진동체(24)에 부착되었지만, 상부 진동체(22)에 부착하도록 하더라도 좋다. 한편, 상기 제2 가진 기구(28)는, 베이스(23)의 전자석 설치판(31) 상에 설치되는 교류 전자석(34)과, 이 전자석(34)과 정해진 간격을 두고서 대향하도록 상부 진동체(22)의 하면에 부착되는 가동 철심(35)으로 구성되어 있다.
제1 가진 기구(27)의 전자석(32)에 통전하면, 전자석(32)과 가동 철심(33) 사이에 단속적인 전자 흡인력이 작용하고, 이 전자 흡인력과 회전 진동용 판스프링(25)의 복원력에 의해, 중간 진동체(24)에 수평 회전 방향의 진동이 발생하여, 이 진동이 수직 진동용 판스프링(26)을 통해 상부 진동체(22) 및 보울(21)에 전해진다. 또한, 제2 가진 기구(28)의 전자석(34)에 통전하면, 전자석(34)과 가동 철심(35) 사이에 단속적인 전자 흡인력이 작용하고, 이 전자 흡인력과 수직 진동용 판스프링(26)의 복원력에 의해, 상부 진동체(22) 및 보울(21)에 수직 방향의 진동이 발생한다. 그리고, 이 수평 회전 방향의 진동과 수직 방향의 진동에 의해, 보울(21)에 공급된 부품이 상기 나선형 반송로를 따라서 반송된다.
따라서, 각 가진 기구(27, 28)의 전자석(32, 34)에의 인가 전압을 따로따로 설정함으로써, 보울(21)의 수평 회전 방향의 진동과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있다. 한편, 각 전자석(32, 34)에 인가 전압을 설정하는 회로로서는, 도 3에 도시한 것과 같은 것이 이용된다.
여기서, 상기 보울(21)은 제1 실시형태의 트러프(1)의 경우(도 4 참조)와 마찬가지로, 보울(21)을 제1 가진 기구(27)로 진동시켰을 때의 보울(21)의 수평 회전 방향과 수직 방향의 진동 스펙트럼 파형에 있어서, 그 진동수를 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh로 했을 때에 생기는 수평 회전 방향의 진동의 진폭 Vh보다도, 그 진동수를 수직 방향의 고유 진동수 Fv로 했을 때에 생기는 수직 방향의 진동의 진폭 Vv'이 3 dB 이상 작아지도록 하고 있고, 그 결과, 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh로 진동시켰을 때에 수평 회전 방향의 진동 진폭 Vh보다 수직 방향의 진동 진폭 Vv가 6 dB 이상 작아지도록 조정되고 있다. 이와 같이 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh에 있어서의 수평 회전 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv에 큰 차가 생기도록 함으로써, 각 가진 기구(27, 28)를 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh 부근의 주파수로 구동했을 때도, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭을 작게 할 수 있다.
또는, 상기 보울(21)의 진동 특성 조정 방법의 응용예로서 하기와 같은 조정 방법을 채용할 수도 있다.
즉, 보울(21)을 수평 회전 방향으로 진동을 가했을 때의 보울(21)의 수평 회전 방향과 수직 방향의 진동 스펙트럼 파형에 있어서, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이, 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh와 수직 방향의 고유 진동수 Fv가 2∼3 Hz 정도밖에 떨어져 있지 않은 경우에는, 주파수 Fh에 있어서의 수평 회전 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv의 차가 그다지 크지 않아, 제1 가진 기구(27)를 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수인 주파수 Fh 부근의 주파수로 구동하여 수평 회전 방향의 진동만을 발생시키려고 해도, 보울(21)에 비교적 큰 진폭을 갖는 수직 방향의 진동을 발생시켜 버릴 우려가 있다.
그래서, 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 보울(21)의 수직 방향의 고유 진동수 Fv가 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh보다도 5 Hz 이상 커지도록 조정하면, 그 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh에 있어서의 수평 회전 방향의 진동 진폭 Vh와 수직 방향의 진동 진폭 Vv에 큰 차가 생기게 되어, 상기 조정 방법을 행한 경우와 마찬가지로, 각 가진 기구(27, 28)를 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh 부근의 주파수로 구동했을 때도, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭을 작게 할 수 있다.
여기서, 보울(21)의 수직 방향의 고유 진동수 Fv는, 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh보다도 5 Hz 이상 작아지도록 조정하더라도 좋지만, 상기 응용예와 같이 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 수직 방향의 고유 진동수 Fv를 크게 하면, 보울(21)의 수직 방향의 강성을 높일 수 있기 때문에, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭을 작게 하기 쉽다. 또한, 수직 방향의 고유 진동수 Fv를 조정할 때에도, 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh보다도 작게 하는 쪽에는 한계가 있지만, 크게 하는 쪽에는 한계가 없기 때문에, 조정을 용이하게 행할 수 있다.
더욱이, 보울(21)의 수평 회전 방향의 고유 진동수 Fh와 수직 방향의 고유 진동수 Fv는, 각각의 5 이하의 정수배의 값이 서로소의 관계가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 고유 진동수의 정수배는 그 고유 진동수와 다른 진동 모드를 갖는 고유 진동수가 되기 때문에, 보울(21)의 수평 회전 방향과 수직 방향의 고유 진동수 Fh, Fv의 정수배가 동일한 값이나 가까운 값이 되면, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭이 커지기 때문이다. 여기서, 그 정수배의 값을 5 이하로 한 것은, 그 값에 제한이 없으면 각각의 고유 진동수 Fh, Fv의 설정이 곤란하게 되고, 또 고유 진동수 Fh, Fv의 5배보다 커지면 그 진동 모드에 있어서의 진동 진폭이 작아져, 보울(21)에 대한 영향이 작아짐에 의한 것이다.
한편, 보울(21)의 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 진폭은 작을수록 바람직하지만, 그 때문에 보울(21)의 수직 방향의 고유 진동수 Fv를 지나치게 크게 하면, 수직 방향의 강성이 높아져 제2 가진 기구(28)에 의해서 수직 방향의 진동을 발생시키지 않게 될 가능성이 있다. 원하는 수직 방향의 진동 진폭은 수십 μm 정도이기 때문에, 수직 방향의 고유 진동수 Fv는, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동의 진폭이 수 μm∼십수 μm 정도가 되도록 조정하면 된다.
또한, 이 제2 실시형태에서는, 회전 진동용 판스프링(25)을 보울(21)의 수직 방향 중심선 O와 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정하고 있기 때문에, 회전 진동용 판스프링(25)의 수평 회전 방향의 변형이 수직 방향의 변위로 이어지지 않게 되어, 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이 제2 실시형태의 진동식 보울 피더도, 제1 실시형태의 진동식 직진 피더와 마찬가지로 수평 회전 방향의 진동에 기인하는 수직 방향의 진동 발생을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 수평 회전 방향과 수직 방향의 진동을 각각 조정할 때에, 수평 회전 방향의 진동을 수직 방향의 진동에 거의 영향을 주지 않도록 조정할 수 있어, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 용이하게 보울(21)에 부여할 수 있다.
전술한 각 실시형태에서는, 중간 진동체와 베이스를 연결하는 제1 판스프링을 수평 진동용 탄성 부재로 하고, 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하는 제2 판스프링을 수직 진동용 탄성 부재로 했지만, 이것과는 반대로, 제1 판스프링이 수직 진동용 탄성 부재, 제2 판스프링이 수평 진동용 탄성 부재가 되도록 구성하더라도 좋다. 또한, 판스프링은 각 부위에 1장씩 배치했지만, 2장 이상 겹쳐 사용하더라도 좋다. 또한, 판스프링은 수평 진동용과 수직 진동용으로 4곳씩 배치했지만, 2곳 이상으로 구성하더라도 좋다.
더욱이, 각 실시형태에서는, 수평 진동용 탄성 부재 및 수직 진동용 탄성 부재에 판스프링을 사용하고 있지만, 판스프링 이외의 탄성 부재도 물론 이용할 수 있다. 또한, 각 가진 기구는, 전자석과 가동 철심을 포함하는 것을 사용하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 같은 가진력을 발생시킬 수 있는 액츄에이터면 된다.
1 : 트러프(부품 반송 부재) 2 : 상부 진동체
3 : 베이스 4 : 중간 진동체
5 : 제1 판스프링(수평 진동용 탄성 부재)
6 : 제2 판스프링(수직 진동용 탄성 부재)
7 : 제1 가진 기구 8 : 제2 가진 기구
9, 11 : 전자석 10, 12 : 가동 철심
21 : 보울(부품 반송 부재) 22 : 상부 진동체
23 : 베이스 24 : 중간 진동체
25 : 제1 판스프링(회전 진동용 탄성 부재)
26 : 제2 판스프링(수직 진동용 탄성 부재)
27 : 제1 가진 기구 28 : 제2 가진 기구
32, 34 : 전자석 33, 35 : 가동 철심

Claims (13)

  1. 부품 반송로가 형성된 부품 반송 부재와, 상기 부품 반송 부재가 부착되는 상부 진동체와, 바닥 위에 설치되는 베이스와, 상기 상부 진동체와 베이스 사이에 설치되는 중간 진동체와, 상기 중간 진동체와 베이스를 연결하는 제1 탄성 부재와, 상기 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하는 제2 탄성 부재를 구비하고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재 중 한 쪽을 수평 진동용 탄성 부재, 다른 쪽을 수직 진동용 탄성 부재로 하여, 상기 수평 진동용 탄성 부재와 제1 가진(加振) 기구로 부품 반송 부재에 수평 방향의 진동을 부여하고, 상기 수직 진동용 탄성 부재와 제2 가진 기구로 부품 반송 부재에 수직 방향의 진동을 부여하도록 한 진동식 부품 반송 장치에 있어서,
    상기 제1 가진 기구로 부품 반송 부재를 그 수평 방향의 고유 진동수로 진동시켰을 때에, 상기 부품 반송 부재에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭보다 수직 방향의 진동의 진폭이 6 dB 이상 작아지도록 하고,
    상기 수평 진동용 탄성 부재는, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정된 상태로 부품 반송 방향의 동일 위치에 2개 1조로 배치되고, 상기 1조의 2개의 수평 진동용 탄성 부재는 각각의 2곳의 고정 위치의 위치 관계가 장치 폭방향 중심을 통과하는 연직면에 대해 동일하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 가진 기구로 부품 반송 부재를 진동시키고, 상기 진동에 의한 진동수를 부품 반송 부재의 수평 방향의 고유 진동수로 했을 때에 생기는 수평 방향의 진동의 진폭보다, 상기 진동에 의한 진동수를 부품 반송 부재의 수직 방향의 고유 진동수로 했을 때에 생기는 수직 방향의 진동의 진폭이 3 dB 이상 작아지도록 한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직 진동용 탄성 부재를, 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직 진동용 탄성 부재를, 부품 반송 방향과 평행한 동일 수평선 상의 2곳의 고정 위치에서 고정한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 가진 기구를 전자석과 가동 철심으로 구성하여, 그 중 한 쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단과, 상기 기준 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 설치하고, 다른 쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에는, 상기 기준 파형에 대하여 정해진 위상차를 갖는 파형을 발생시키는 위상차 조정 수단과, 위상차 조정 수단에서 발생한 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 상기 각 가진 기구의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 각각의 상기 파형 진폭 조정 수단에 의해 진폭이 조정된 파형을 PWM 신호로 변환하는 PWM 신호 발생 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
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