KR20060049127A - 물품 반송 장치 - Google Patents

Abstract

물품을 반송하기 위해서 반송부에 진동을 줌으로써 장치에 작용하는 힘을 억제하는 것이 가능한 물품 반송 장치를 실현한다. 본 물품 반송 장치는, 물품의 반송 방향을 원주 방향으로 규제하기 위한 반송부와, 구동력이 입력축으로부터 입력되고, 적어도 상기 원주 방향 성분을 가지는 요동 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 상기 물품을 상기 원주 방향으로 반송하는 진동을 주기 위한 캠 기구와, 그리고 상기 반송부에 진동을 주는 상기 캠 기구로 인해 상기 입력축에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하고 있다.

원주, 방향 성분, 요동 운동, 반송부, 진동, 입력축, 균형자, 반송

Description

물품 반송 장치{ARTICLE CARRYING APPARATUS}

도 1A는 물품 반송 장치의 외관 평면도이고, 도 1B는 도 1A의 외관 정면도이다.

도 2는 반송 구동부의 내부를 설명하기 위한 종단면도이다.

도 3은 반송 구동부의 내부를 설명하기 위한 평단면도이다.

도 4는 반송부를 왕복 운동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 종단면도이다.

도 5는 반송부를 요동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 단면도 있다.

도 6은 웨이트를 요동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 종단면도이다.

도 7은 도 4의 A-A 단면도이다.

도 8A는 보울 및 웨이트의 동작의 개념을 설명하기 위한 도이고, 도 8B는 반송 구동부에 의해 보울 및 웨이트에 줄 수 있는 운동 궤적 일례를 설명하기 위한 도이다.

도 9A는 시점 t0 및 시점 t4에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이고, 도 9B는 시점 t1 및 시점 t3에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이고, 도 9C는 시점 t3에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이다.

도 10은 로터리형 피더의 한 변형예로서 보울(bowl)과 웨이트의 사이에 억제 부재를 구비한 구성을 설명하기 위한 도이다.

도 11은 도 10에 있어서의 C방향의 화살표 방향에서 본 도이다.

도 12는 보울과 웨이트와 억제 부재의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

도 13은 억제 부재에 의한 작용을 설명하기 위한 도이다.

도 14A는 출력부의 돌출 암과 웨이트를 상하로 막대 모양의 탄성 부재로 연결하는 변형예를 나타내는 도이고, 도 14B는 출력부의 돌출 암과 웨이트를 탄성변형 해 쉬운 형상으로 형성시킨 강재로 연결하는 변형예를 나타내는 도이고, 도 14C는 출력부와 웨이트를 직경 방향으로 탄성 부재로 연결하는 변형예를 나타내는 도이고, 도 14D는 마그넷의 반발력을 이용한 변형예를 나타내는 도이고, 도 14E는 원주 방향에 있어서 압축 코일 스프링을 출력부의 돌출 암의 양측에 배치하고, 웨이트의 오목부의 사이에 각각 압축력을 부여하여 개재시킨 변형예를 나타내는 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1　로터리형(rotary tape) 피더(feeder)(물품 반송 장치)

10　보울(bowl)(반송부)

30　입력축

90　균형자(balancer)

본 발명은 반송부(搬送部)에 진동을 줌으로써 물품을 반송하는 물품 반송 장치에 관한 것으로, 특히, 물품의 반송 방향이 원주 방향으로 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 원주 방향을 따라 반송하는 로터리형(rotary type) 피더(feeder)가 있다. 이러한 로터리형 피더는, 예를 들면, 반송부를 원주 방향으로 요동시키는 제1 캠과, 반송부를 수직 방향으로 왕복 운동시키는 제2 캠을 입력축으로 가지고, 입력축이 회전함으로써 반송부가 제1 캠에 의해 원주 방향으로 요동 운동되고, 제2 캠에 의해 수직 방향으로 직선 운동된다. 이때 물품을 반송하는 방향에는 등속으로 요동함과 동시에 수직 방향에는 하방으로 향하는 이동으로부터 상방을 향하는 이동으로 변화시켜 물품과 반송부의 마찰력이 커지도록 하여 물품을 반송 방향으로 이동시키고 있다. 한편, 반송부가 물품의 반송 방향과는 역방향으로 이동할 때에는, 역방향으로 급속히 가속 및 감속함과 동시에 수직 방향에는 상방을 향하는 이동으로부터 하방으로 향하는 이동으로 변화시켜 물품과 반송부의 마찰력이 작아지도록 하여 반송부 상에서 물품을 미끄러지게 하고 있다(예를 들면, 특개 2003-40423호 공보를 참조).

상기 종래의 로터리형 피더에서는 반송부가 진동됨으로써 물품이 반송된다. 이 때문에 반송부의 진동은 반송부를 진동시키기 위한 구동부로서의 캠 기구를 통해 하우징에도 전달된다. 즉, 로터리형 피더로서는 적정하게 물품을 반송하는 것이 가능한 성능을 가지고 있어도 하우징이 진동함으로써 적정하게 반송되지 않는 우려가 있다. 예를 들면, 로터리형 피더가 강성이 낮은 테이블 등에 재치되어 있을 경우에는, 하우징에 전달된 진동이 테이블에 의해 증폭되어 재치되어 있는 로터리형 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, 물품의 반송 방향을 원주 방향으로 규제하기 위한 반송부와, 구동력이 입력축으로부터 입력되고, 적어도 상기 원주 방향 성분을 가지는 요동 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 진동을 주기 위한 캠 기구를 가지고, 상기 진동에 의해 상기 물품을 상기 원주 방향으로 반송하는 물품 반송 장치에 있어서, 상기 캠 기구가 상기 반송부에 진동을 줄 때에 상기 입력축에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 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.

물품의 반송 방향을 원주 방향으로 규제하기 위한 반송부와, 구동력이 입력축으로부터 입력되고, 적어도 상기 원주 방향 성분을 가지는 요동 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 상기 물품을 상기 원주 방향으로 반송하는 진동을 주기 위한 캠 기구와, 그리고 상기 반송부에 진동을 주는 상기 캠 기구로 인해 상기 입력축에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하는 물품 반송 장치이다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 물품을 반송하기 위해서 반송부에 진동을 줄 때에 입력축에 작용하는 힘을 균형자에 의해 억제하는 것이 가능하다. 즉, 반송부에 진동을 주었을 때에 입력축에 작용하는 힘이 작아지기 때문에 입력축은 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 웨이트(weight)가 상기 반송부의 상기 요동 운동과 반대 방향으로 요동 운동하는 기구인 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 균형자는 소정 질량의 웨이트가 반송부의 요동 운동과 반대 방향으로 요동되므로 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 줄 때에 입력축에 작용하는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 반송부의 상기 요동 운동의 주기와 상기 웨이트의 상기 요동 운동의 주기는 일치하고 있는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부 및 웨이트의 요동 운동이 반복 실행될 경우이어도, 반송부의 주기와 웨이트의 주기는 일치하고 있으므로, 물품 반송 장치를 연속 동작시켜도 진동을 계속적으로 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 균형자를 구동하기 위한 구동력은 상기 입력축으로부터 입력되는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부를 요동 운동시키기 위한 캠 기구에 구동력을 입력하기 위한 입력축을 회전시킴으로써 균형자를 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 균형자를 작용시키기 위한 구동력의 입력부를 별도 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 균형자를 작용시키는 것이 가능하다. 특히, 반송부와 웨이트를 반대 방향으로 요동시키기 위해서 반송부의 요동 운동과 균형자의 요동 운동의 위상을 맞출 필요가 있지만, 반송부를 구동하는 캠 기구의 입력부에 의해 균형자가 구동되므로, 반송부의 요동 운동과 균형자의 요동 운동의 위상을 용이하게 한편 적 절히 맞추는 것이 가능하다. 또한, 반송부의 요동 운동에 의해 발생하는 힘과 웨이트의 요동 운동에 의해 발생하는 힘은 각각 입력축에 작용하므로, 이러한 힘이 서로 상쇄됨으로써 반송부에 진동을 줄 때에 입력축에 작용하는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 입력축에는 2종류의 캠면을 각각 가지는 한 쌍의 캠이 축방향에 간격을 멀리하여 설치되어 있고, 상기 한 쌍의 캠이 가지는 4개의 캠면 중, 축방향에 있어서 외측으로 향해진 2개 캠면의 각각에 상기 반송부에 설치된 캠 팔로워가 당접되고, 상기 축방향에 있어서의 내측으로 향해진 2개 캠면에 상기 균형자에 설치된 캠 팔로워가 당접되는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 입력축의 축방향에 간격을 멀리하여 설치된 한 쌍의 캠이 가지는 외측으로 향해진 2개의 캠면과 반송부에 설치된 캠 팔로워가 각각 당접하여 반송부가 요동되므로, 2개의 캠면으로 구성되는 캠이 2개의 캠 팔로워 사이에 끼게 된다. 이 때문에 백래쉬(backlash)를 발생하지 않는 캠 기구에 의해 고정밀도로 반송부를 요동시키는 것이 가능하다. 또, 한 쌍의 캠이 가지는 내측으로 향해진 2개의 캠면과 웨이트에 설치된 캠 팔로워가 당접되므로, 균형자에 설치된 캠 팔로워는 2개의 캠면 사이에 끼게 된다. 이 때문에 백래쉬를 발생하지 않는 캠 기구에 의해 고정밀도로 웨이트를 요동시키는 것이 가능하다. 즉, 반송부의 요동시에도, 웨이트의 요동시에도, 백래쉬에 의한 진동이 발생하지 않아 반송부의 요동 동작과 웨이트의 요동 동작의 타이밍을 정확하게 동기시키는 것이 가능하다. 또한, 2개의 캠 기구가 한 쌍의 캠을 공유하는 형태로 구성되어 있으므로 캠 기구의 소형화를 도모하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 적어도 상하 방향 성분을 가지는 왕복 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 진동을 주기 위한 다른 캠 기구를 가지는 것이 바람직하다.

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부가 다른 캠 기구에 의해 상하 방향으로 왕복 운동되므로, 물품이 반송될 때에 있어서의 물품에 의한 반송부의 반송면에 대한 수직 항력(抗力)을 변화시키는 것이 가능하다. 이 때문에 물품과 반송면과의 마찰력을 변화시켜 효율적으로 물품을 반송시키는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 다른 캠 기구를 구동하기 위한 구동력은 상기 입력축으로부터 입력되는 것이 바람직하다.　

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부를 요동 운동시키기 위한 캠 기구에 구동력을 입력하기 위한 입력축을 회전시킴으로써 반송부를 상하 방향으로 왕복 운동시키는 것이 가능하다. 즉, 반송부를 상하 방향으로 왕복 운동시키기 위한 구동력의 입력부를 별도 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 반송부를 상하 방향으로 왕복 운동시키는 것이 가능하다. 또, 반송부의 요동 운동 및 왕복 운동의 구동력이 동일한 입력축으로부터 입력되므로 반송부의 요동 운동과 왕복 운동의 타이밍을 용이하게 한편 적절히 맞추는 것이 가능하고 효율적으로 물품을 반송하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 반송부의 상기 요동 운동에 의해 생기는 관성력과, 상기 웨이트의 상기 요동 운동에 의해 생기는 관성력을 억제하기 위한 억제 부재를 가지는 것이 바람직하다.

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부의 요동 운동에 의해 생기는 관성력과 웨이트의 요동 운동에 의해 생기는 관성력이 억제 부재에 의해 억제되므로 발생하는 관성력을 각각 억제하는 것이 가능하다. 이 때문에 서로 상반되는 방향으로 구동하기 위한 구동력, 즉, 반송부를 요동 운동시키기 위한 구동력과 웨이트를 요동 운동시키기 위한 구동력을 각각 작게 억제하는 것이 가능하다.

즉, 억제 부재가 설치되어 있지 않은 경우에는, 반송부의 요동 운동과 웨이트의 요동 운동에서 각각 이동 방향이 반전할 때에, 서로 상반되는 방향으로의 관성력이 최대로 된다. 이때 반송부의 요동 운동과 웨이트의 요동 운동과의 구동력이, 예를 들면 동일한 입력축으로부터 입력되는 구성의 경우에는, 요동 방향이 반전할 때 및 그 전후에 있어서 다대한 구동력이 필요하게 되고, 구동원을 포함한 장치 전체가 대형화해 버릴 우려가 있다. 이 때문에 반송부의 요동 운동에 의해 생기는 관성력과 웨이트의 요동 운동에 의해 생기는 관성력을 억제하기 위한 억제 부재를 가지는 구성으로 함으로써, 필요하게 되는 최대 구동력을 작게 억제하는 것이 가능하고, 장치의 소형화를 도모하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 억제 부재는 상기 반송부와 상기 웨이트의 사이에 개재(介在)되고, 상기 반송부와 상기 웨이트의 상대 변위에 따라 상기 반송부와 상기 웨이트에 작용하는 힘을 생기게 하기 위한 탄성 부재인 것이 바람직하다.

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부의 소정의 위치와 웨이트의 소정 의 위치가 멀어지는 방향으로 상대 변위할 경우에는, 상대 변위에 수반하여 반송부와 웨이트의 사이에 개재된 탄성 부재는 신장되어 반송부와 웨이트를 끌어당기도록 작용하고, 반송부의 소정의 위치와 웨이트의 소정의 위치가 가까워지는 방향으로 상대 변위할 경우에는, 상대 변위에 수반하여 반송부와 웨이트의 사이에 개재된 탄성 부재는 압축되어 반송부와 웨이트를 갈라놓도록 작용한다. 이 때문에 구동력을 가장 필요로 하는 반송부의 소정의 위치와 웨이트의 소정의 위치가 가장 떨어졌을 때, 및 가장 가까워졌을 때에, 반송부의 소정의 위치와 웨이트의 소정의 위치를 원래의 위치로 돌리는 방향으로 작용하는 힘이 최대로 되므로 반송부의 요동 운동에 의해 생기는 관성력과 웨이트의 요동 운동에 의해 생기는 관성력을 효율적으로 억제하는 것이 가능하다.

이러한 물품 반송 장치에 있어서, 상기 반송부의 상기 요동 운동에 있어서의 요동 중심과, 상기 웨이트의 상기 요동 운동에 있어서의 요동 중심이 동심이 되도록 구성되고, 상기 억제 부재는 상기 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에서 작용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 물품 반송 장치에 의하면, 반송부의 요동 운동에 의해 생기는 관성력과 웨이트의 요동 운동에 의해 생기는 관성력은 모두 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에서 작용하므로, 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에서 억제 부재를 작용시킴으로써 원주 방향과는 다른 방향으로 작용하는 힘이 발생하지 않기 때문에 소용없는 진동이 발생하는 일 없이 확실히 효율 좋게 반송부를 진동시키는 것이 가능하다.

=== 장치의 구성 ===

본 실시의 형태와 관련되는 물품 반송 장치의 구성을 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 도 1A는 물품 반송 장치의 외관 평면도이고, 도 1B는 도 1A의 외관 정면도이고, 도 2는 반송 구동부의 내부를 설명하기 위한 종단면도이고, 도 3은 반송 구동부의 내부를 설명하기 위한 평단면도이고, 도 4는 반송부를 왕복 운동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 종단면도이고, 도 5는 반송부를 요동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 웨이트를 요동시키기 위한 캠 기구를 설명하기 위한 종단면도이고, 도 7은 도 4의 A-A 단면도이다.

본 실시 형태에 있어서의 물품 반송 장치로서의 로터리형 피더(1)는 상부에 설치된 반송부로서의 보울(bowl)(70)과, 그 하측에 설치되어 물품을 반송하기 위해서 보울(70)에 진동을 주기 위한 반송 구동부(80)를 가지고 있다.

반송 구동부(80)는 내부에 3개의 캠 기구를 구비하여 하우징(10)에 가려지고 있고, 보울(70)에 요동 운동 및 상하 왕복 운동을 부여하기 위한 출력 터릿(turret)(22)과, 후술하는 균형자(90)를 구성하는 웨이트(92)를 요동시키기 위한 균형자 터릿(94)이 하우징(10)의 상부에 설치된 원형의 개구(11)로부터 상방을 향해 돌출되어 있다. 또, 하우징(10)의 저부에는 개구(11)와 동심에 위치시켜 원주상의 출력 터릿 지지부(12)가 연직 방향을 따라 세워 설치되어 있고, 출력 터릿 지지부(12)에는 출력 터릿(22)이 회동 자유롭게 설치되어 있다. 한편, 개구(11)의 내경부에는 베어링(15)을 통해 균형자 터릿(94)이 회동(turn) 자유롭게 설치되어 있다. 즉, 출력 터릿 지지부(12), 출력 터릿(22), 균형자 터릿(94)은 모두 동심에 배치되고, 균형자 터릿(94)은 출력 터릿(22)의 외측에 위치하고, 출력 터릿(22)과 균형자(balancer) 터릿(turret)(94)은 각각 독립하여 회동(turn) 가능하게 구성되어 있다.

또, 하우징(10)의 측부에는 구동원으로서의 모터(40)가 고정되고, 모터축은 수평 방향으로 배치되어 하우징(10) 내에 설치된 입력축(30)에 접속되어 있다.

입력축(30)은 입력축 베어링(50)을 통해 하우징(10)에 회전 자유롭게 지지되어 있고, 출력 터릿 지지부(12)의 측방에 수평 방향을 따라 배치되어 있다. 입력축(30)에는 출력부 요동 캠 기구 및 균형자 요동 캠 기구를 구성하고, 2종류의 캠면(cam face)을 각각 구비한 원반형의 한 쌍의 요동 캠(32)과, 다른 캠 기구로서의 왕복 운동 캠 기구를 구성하는 한 쌍의 정직경 캠(34)이 축방향에 간격을 멀리하여 설치되어 있다. 한 쌍의 정직경 캠(34)은 그러한 사이에 한 쌍의 요동 캠(32)이 배치되도록 입력축(30)에 있어서 한 쌍의 요동 캠(32)보다 단부측에 각각 하나씩 설치되어 있다. 한 쌍의 요동 캠(32)은 출력부 요동 캠 기구를 구성하는 캠면(32a, 32b)이 각각 외측, 즉 정직경 캠(34) 측을 향해 설치되고, 균형자 요동 캠 기구를 구성하는 캠면(32c, 32d)이 서로 대향하도록 축방향의 내측으로 향해져 설치되어 있다.

출력부 요동 캠 기구를 구성하는 2개의 캠면(32a, 32b)에는 각각 출력 터릿(22)에 고정되고 수평 방향으로 연장된 2개의 제1 요동 암(36)에 각각 설치된 제1 캠 팔로워(35a, 35b)가 당접되어 있다. 2개의 요동 암(36)은 입력축(30)의 축방향 에 간격을 멀리하여 배치되고, 제1 캠 팔로워(35a, 35b)는 캠 팔로워(follower)의 회전 중심이 입력축(30)의 축심의 연직 상방에 위치하도록 배치되고 제1 요동 암(36)으로부터 수하(垂下)되어 있다. 그리고, 제1 캠 팔로워(35a)는 캠면(32a)에 당접되고, 제1 캠 팔로워(35b)는 캠면(32b)에 당접되어 있다. 이때 2개의 캠면(32a, 32b)은 입력축(30)이 회전함으로써, 제1 캠 팔로워(35a, 35b)의 당접 위치가 축방향에 있어서 동일한 방향으로 동일한 양만 변위하도록 형성되어 있다. 이 때문에 입력축(30)이 회전하면, 제1 캠 팔로워(35a, 35b)가 축방향으로 이동함으로써 출력 터릿(22)에 출력부(23)를 통해 고정되어 있는 보울(70)을 요동시키는 것이 가능하다.

이와 같이 구성된 출력부 요동 캠 기구는, 입력축(30)에 설치된 2개의 캠면(32a, 32b)을 출력 터릿(22)에 설치된 한 쌍의 캠 팔로워(35a, 35b) 사이에 두도록 배치함으로써 백래쉬를 발생하지 않는 예압(pre-load) 상태를 만들어 내는 것도 가능하고, 고정밀의 캠 기구를 실현하는 것이 가능하다.

균형자(90)는 균형자 요동 캠 기구 및 웨이트(92)로 구성되어 있다. 균형자 요동 캠 기구를 구성하는 2개의 캠면(32c, 32d)에는 각각 균형자 터릿(94)에 고정되고 수평 방향으로 연장된 1개의 제2 요동 암(38)에 설치된 제2 캠 팔로워(37)가 당접되어 있다. 요동 암(38)은 출력 터릿(22)에 설치된 2개의 제1 요동 암(36)의 사이에 간격을 멀리하여 배치되고, 제2 캠 팔로워(37)는 그 회전 중심이 입력축(30)의 축심의 연직 상방에 위치하도록 배치되고 제2 요동 암(38)으로부터 수하되어 있다. 그리고, 제2 캠 팔로워(37)는 캠면(32c, 32d)에 축방향의 양측에서 당접 하고 있다. 이때 2개의 캠면(32c, 32d)은 입력축(30)이 회전함으로써, 제2 캠 팔로워(37)가 축방향에 있어서 제1 캠 팔로워(35a, 35b)와 반대의 방향으로 이동하도록 형성되어 있다. 이 때문에 입력축(30)이 회전하면, 제2 캠 팔로워(37)가 제1 캠 팔로워(35a, 35b)의 역방향으로 이동함으로써 균형자 터릿(94)에 고정되어 있는 소정 질량의 웨이트(92)를 요동시키는 것이 가능하다.

웨이트(92)는 균형자 터릿(94)에 고정되는 환상의 추판(錘板)이고, 출력 터릿(22) 및 균형자 터릿(94)의 요동 중심을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성되어 있다. 이 웨이트(92)는 웨이트(92)가 요동하였을 때에 생기는 관성력이 보울(70)이 요동하였을 때에 생기는 관성력을 상쇄하도록 설정되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 로터리형 피더(1)는 출력 터릿(22)으로부터 제1 캠 팔로워(35a, 35b)를 통해 입력축(30)에 작용하는 힘과 균형자 터릿(94)으로부터 제2 캠 팔로워(37)를 통해 입력축(30)에 작용하는 힘을 상쇄시켜 입력축(30)의 진동을 억제시키는 것이 가능하다.

정직경 캠(34)에는 그 외주면에 입력축(30)의 회전 방향을 따라 캠면(34a)이 형성되어 있다. 또, 출력 터릿(22)에는 선단부에 입력축(30) 측으로 개방된 오목한 상태의 계합부(24a)를 가지는 리프트(lift)용 암(24)이 설치되어 있다. 이 계합부(24a)는 정직경 캠(34)의 캠면(34a)과 계합하고 있다. 이에 의해 정직경 캠(34)의 캠면(34a)에 기초하여 확실히 출력 터릿(22)이 상하 방향으로 왕복 운동된다. 도 4에 나타내는 상태로부터 화살표의 방향으로 입력축(30)이 약 60도 회전하면, 일점 쇄선으로 나타내듯이, 하우징(10)에 대해서 출력 터릿(22)이 소정량 하강한다. 또, 입력축(30)이 더욱더 약 60도 회전하면, 실선으로 나타내는 상태까지 출력 터릿(22)이 상승한다.

또, 출력부 요동 캠 기구에 의해 출력 터릿(22)이 요동할 때에, 계합부(24a)가 정직경 캠(34)과 계합한 상태에서 이 정직경 캠(34)에 대해서 슬라이딩 한다. 따라서, 출력 터릿(22)이 요동함으로써 정직경 캠(34)에 의한 출력 터릿(22)의 상하 방향의 왕복 운동을 하게 하는 작용이 손상되는 일은 없다.

본 실시 형태에서는, 입력축(30)이 1회전하면 보울(70)이 3회 요동하면서 3회 연직 방향으로 왕복 운동하도록 설정되어 있다. 이 때문에 웨이트(92)는 입력축(30)이 1회전하면, 보울(70)의 요동과는 역의 위상에서 3회 요동하도록 설정되어 있다.

이와 같이 3개의 캠 기구에서 구성된 로터리형 피더(1)는 입력축(30)이 회전 구동되면, 보울(70)은 출력 터릿(22)과 함께 요동 및 왕복 운동을 하고, 웨이트(92)는 균형자 터릿(94)과 함께 보울(70)과 역의 위상에서 요동 운동을 한다. 또, 보울(70)의 요동 운동은 수평 방향의 요동이고, 왕복 운동은 연직 방향의 왕복 운동이기 때문에, 중력의 작용을 이용하여 보울(bowl)(70)에 투입된 물품을 반송할 수가 있다. 또, 보울(70)의 구성은 종래 알려져 있는 것과 마찬가지이므로 자세한 설명은 생략한다.

=== 실시 형태와 관련되는 반송부의 궤적 및 균형자의 동작 ===

여기서, 본 실시 형태와 관련되는 보울(70) 및 균형자(90)의 동작을 설명한다. 또, 여기서 설명하는 보울(70)의 동작은 요동 캠(32)의 출력부 요동 캠 기구를 구성하는 캠면(32a, 32b) 및 정직경 캠(34)의 캠 곡선의 설정에 의해 달성되는 운동 궤적의 일례에 의하는 것이다. 따라서, 보울(70)의 동작은 이 운동 궤적에 하등 한정되는 것은 아니고, 상기 캠 곡선의 설정에 의해 반송 능력 등의 요구 사양에 따른 운동 궤적으로 하고, 보울(70)의 운동 궤적에 따라 균형자(90)의 운동 궤적을 설정하면 좋다. 본 실시 형태에서는 물품을 시계 회전 방향으로 반송하는 예에 대해서 설명한다. 이 때문에 이하의 설명에서는 소정의 위치로부터 시계 회전 방향에 있어서 진행측을 전, 후퇴측을 후로서 설명한다.

도 8A는 보울(70) 및 웨이트(92)의 동작의 개념을 설명하기 위한 도이고, 도 8B는 반송 구동부(80)에 의해 보울(70) 및 웨이트(92)에 줄 수 있는 운동 궤적 일례를 설명하기 위한 도이다. 도 8B의 최상단에는 보울(70)의 반송 방향의 요동 운동인 수평 운동의 타이밍 차트를, 또, 상으로부터 2단째에는 연직 방향의 왕복 운동인 상하 진동의 타이밍 차트를, 상으로부터 3단째에는 웨이트(92)의 반송 방향의 요동 운동인 수평 운동의 타이밍 차트를 나타내고 있다. 도 8B의 예에서는 입력축(30), 즉, 요동 캠(32) 및 정직경 캠(34)이 1/3회전 할 때에, 보울(70)이 반송 방향으로 1회 요동하고, 웨이트(92)가 보울(70)의 회동 방향과 반대 방향으로 1회 요동하는 타이밍 차트를 나타내고 있다. 최상단의 타이밍 차트는 보울(70)에 있어서의 수평 운동 변위와 시간의 관계를 나타내고 있고, 상으로부터 2단째의 타이밍 차트는 상하로 진동 변위와 시간의 관계를 나타내고 있고, 최하단의 타이밍 차트는 웨이트(92)에 있어서의 수평 운동 변위와 시간의 관계를 나타내고 있다. 또, 3개의 도의 시간축은 상하의 도에 있어서 일치하고 있다. 여기서, 1회의 요동은 전진 또 는 후퇴한 후에 후퇴 또는 전진하여 원래의 위치에 돌아오는 동작을 나타내고, 1회의 왕복 운동은 상승 또는 강하한 후에 강하 또는 상승하여 원래의 위치에 돌아오는 동작을 나타내고 있다.

이 예에서는 입력축(30)으로 회전 운동이 입력되어, 요동 캠(32) 및 정직경 캠(34)이 회전하면, 출력 터릿(22)과 일체의 보울(70)에 있어서의 임의의 점이 X1(x1, y1)과 X2(x2, y2)의 사이를 수평 방향 및 상하 방향으로 이동하는 것으로 하여 설명한다. 또, 여기에서는 입력축(30)이 연속 회전하고 있을 때, 보울(70)이 X1과 X2의 사이를 1회 요동하는 동작에 대해서 설명한다. 즉, 도 8B에 나타내는 시점 t0은 로터리형 피더(1)의 정지 상태를 나타내는 것은 아니고, 입력축(30)이 계속 회전하고 있을 때의 어느 순간을 나타내고 있다. 그리고, 시점 t0에 있어서의 보울(70)의 위치는 반송 방향에 있어서 보울(70)이 요동 가능한 범위의 한쪽의 단측(이하, 가장 후방측이라 함), 한편 연직 방향에 있어서 보울(70)이 왕복 이동 가능한 범위의 가장 하측의 위치가 되는 X1으로 한다. 또 웨이트(92)는 반송 방향에 있어서 웨이트(92)가 요동 가능한 범위의 한쪽의 단측(이하, 가장 전방측이라 함)에 위치하고 있다.

입력축(30)이 회전하고 있을 때의 시점 t0에서는 보울(70)은 반송 방향에 있어서의 시계 회전 방향, 한편, 연직 방향의 상방을 향해 이동하기 시작한다. 이때 웨이트(92)는 반시계 회전 방향으로 이동하기 시작하다.

그리고, 시점 t1에서 보울(70)은 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 중간의 위치 X0까지 회동하고, 연직 방향에 있어서도 왕복 이동 가능한 범위의 중간 의 위치에 도달한다. 이때 웨이트(92)는 보울(70)과는 반대 방향으로 회동하면서 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 중간의 위치 X0까지 회동하게 된다.

더욱 입력축(30)이 회전하면, 시점 t2에서 보울(70)이 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 가장 전측의 위치까지 회동하고, 한편 연직 방향에 있어서 왕복 이동 가능한 범위의 가장 위의 위치 X2에 도달한다. 이때 웨이트(92)는 반시계 방향으로 회동하여 반송 방향에 있어서 웨이트(92)가 요동 가능한 범위의 가장 후측의 위치까지 회동한다. 즉, 보울(70)이 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 가장 전측의 위치 X2까지 회동하였을 때 t2에는, 웨이트(92)는 반송 방향에 있어서 웨이트(92)가 요동 가능한 범위의 가장 후측의 위치 X1까지 회동하고 있다. 이 시점 t2에서 보울(70) 및 웨이트(92)는 회동 방향이 반전하고, 지금까지와 반대 방향으로 회동하기 시작한다. 즉, 보울(70)은 X1을 향해 회동하기 시작하고 웨이트(92)는 X2로 향해 회동하기 시작한다.

그 후, 시점 t3에서 보울(70)은 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 중간의 위치까지 회동하고, 연직 방향에 있어서도 왕복 이동 가능한 범위의 중간의 위치 X0에 도달한다. 이때 웨이트(92)는 보울(70)과는 반대 방향으로 회동하면서 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 중간의 위치 X0까지 회동하게 된다.

그리고, 입력축(30)이 1/3회전한 시점 t4에서는, 보울(70)은 반시계 방향으로 회동 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 가장 후측, 한편 연직 방향에 있어서 보울(70)이 왕복 이동 가능한 범위의 가장 아래의 위치 X1에 돌아온다. 또, 웨이트(92)는 시계 방향으로 회동하여 반송 방향에 있어서 웨이트(92)가 요동 가능 한 범위의 가장 전측까지 회동한다. 즉, 보울(70)이 반송 방향에 있어서 요동 가능한 범위의 가장 후측의 위치 X1까지 회동하였을 때 t4에는, 웨이트(92)는 반송 방향에 있어서 웨이트(92)가 요동 가능한 범위의 가장 전측의 위치 X2까지 회동하고 있다. 즉, 시점 t0과 동일한 상태로 돌아오고 있다. 이 시점 t0, t4에서 보울(70) 및 웨이트(92)는 회동 방향이 반전하고, 지금까지와 반대 방향으로 회동하기 시작한다. 즉, 보울(70)은 X2로 향해 회동하기 시작하고 웨이트(92)는 X1을 향해 회동하기 시작한다.

=== 캠 기구 및 균형자에 의해 입력축에 작용하는 힘 ===

다음에, 캠 기구 및 균형자(90)에 의해 입력축(30)에 작용하는 힘을 t0∼t4의 시점마다 설명한다. 도 9A는 시점 t0 및 시점 t4에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이고, 도 9B는 시점 t1 및 시점 t3에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이고, 도 9C는 시점 t3에 있어서의 출력 터릿 및 균형자 터릿의 위상을 설명하기 위한 도이다.

시점 t0은, 보울(70)은 반송 방향에 있어서의 후방을 향해 회동하고 있던 운동이 전방을 향해 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태이다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고 후방을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 한편, 연직 방향에 있어서 연직 방향의 하방을 향해 이동하고 있던 운동이 상방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 연직 방향의 가속도는 가장 커지고 하방을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 즉, 물품과 보울(70)의 사이에 작용하는 마찰력이 커 지도록 작용하여 물품은 보울(70)의 상면에서 미끄러지는 일 없이 보울(70)과 함께 이동한다. 또, 웨이트(92)는, t0의 시점에서는, 반송 방향에 있어서의 전방을 향해 회동하고 있던 운동이 후방을 향해 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태이다. 이 때문에 웨이트(92)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고, 전방을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다.

시점 t0에 있어서 보울(70), 출력부(23), 출력 터릿(22) 등이 보울(70)과 일체로 되어 회동할 때에 생기는 관성력(이하, 출력 관성력이라 함)은 출력 터릿(22) 및 제1 요동 암(36)을 통해 캠 팔로워(35a)에 전달되어 캠 팔로워(35a)가 캠면(32a)을 압압하도록 작용한다. 한편, 웨이트(92), 균형자 터릿(94) 등이 웨이트(92)와 일체로 되어 회동할 때에 생기는 관성력(이하, 균형자 관성력이라 함)은 균형자 터릿(94) 및 제2 요동 암(38)을 통해 캠 팔로워(37)에 전달되어 캠 팔로워(37)가 캠면(32c)을 압압하도록 작용한다. 이때 캠면(32a)에 작용하는 출력 관성력과 캠면(32c)에 작용하는 균형자 관성력은 반대 방향으로 작용하므로 서로 상쇄하게 된다(도 9A). 이 때문에 출력 관성력과 균형자 관성력이 동일하게 되도록 웨이트(92)의 질량 및 외경 등을 설정함으로써, 보울(70)에 진동을 주기 위한 운동에 의해 생기는 입력축(30)에 작용하는 힘이 억제된다.

시점 t1은, 보울(70)은 반송 방향의 요동 가능 범위에 있어서의 중간에 위치하고, 전방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는 「0」으로 된다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다. 또, 연직 방향에 있어서, 보울(70)은 상승하는 도중, 즉, 보울(70)이 이동 가능한 거리의 중간에 위 치하기 때문에, 상승하는 속도가 최대이고 가속도가 「0」으로 되기 위해 연직 방향에 있어서의 관성력은 「0」으로 된다. 또, 웨이트(92)는 반송 방향의 요동 가능 범위에 있어서의 중간에 위치하고, 후방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는 「0」으로 된다. 이 때문에 웨이트(92)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다(도 9B).

시점 t2에 있어서 보울(70)은 반송 방향에 있어서의 전방을 향해 회동하고 있던 운동이 후방을 향해 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태이다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고, 전방을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 한편, 연직 방향에 있어서 연직 방향의 상방을 향해 이동하고 있던 운동이 하방을 향해 이동하는 운동으로 변화하는 상태이다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 연직 방향의 가속도는 가장 커지고, 상방측을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다. 즉, 물품과 보울(70)의 사이에 작용하는 마찰력은 작아져 물품이 보울(70)의 상면을 미끄러지면서 보울(70)은 반시계 방향으로 회동한다. 또, 웨이트(92)는, t2의 시점에서는, 반송 방향에 있어서의 후방을 향해 회동하고 있던 운동이 전방을 향해 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태이다. 이 때문에 웨이트(92)에 걸리는 반송 방향의 가속도는 가장 커지고 후방을 향해 작용하는 관성력은 최대로 된다.

시점 t2에 있어서 보울(70), 출력부(23), 출력 터릿(22) 등이 보울(70)과 일체로 되어 회동할 때에 생기는 출력 관성력은 출력 터릿(22) 및 제1 요동 암(36)을 통해 캠 팔로워(35b)에 전달되어 캠 팔로워(35b)가 캠면(32b)을 압압하도록 작용한 다. 한편, 웨이트(92), 균형자 터릿(94) 등이 웨이트(92)와 일체로 되어 회동할 때에 생기는 균형자 관성력은 균형자 터릿(94) 및 제2 요동 암(38)을 통해 캠 팔로워(37)로 전달되어 캠 팔로워(37)가 캠면(32d)를 압압하도록 작용한다. 이때 캠면(32a)에 작용하는 출력 관성력과 캠면(32c)에 작용하는 균형자 관성력은 반대 방향으로 작용하므로 서로 상쇄하게 된다(도 9C). 이 때문에 시점 t0과 마찬가지로 보울(70)에 진동을 주기 위한 운동에 의해 생기는 입력축(30)에 작용하는 힘이 억제된다.

시점 t3에 있어서 보울(70)은 반송 방향의 요동 가능 범위에 있어서의 중간에 위치하고, 후방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는 「0」으로 된다. 이 때문에 보울(70)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다. 또, 연직 방향에 있어서, 보울(70)은 하강하는 도중, 즉, 보울(70)이 이동 가능한 거리의 중간에 위치하기 때문에, 하강하는 속도가 최대이고 가속도가 「0」으로 되기 위해 연직 방향에 있어서의 관성력은 「0」으로 된다. 또, 웨이트(92)는 반송 방향의 요동 가능 범위에 있어서의 중간에 위치하고, 전방을 향하는 속도가 최대이고 가속도는 「0」으로 된다. 이 때문에 웨이트(92)에 걸리는 반송 방향으로 작용하는 관성력은 「0」으로 된다(도 9B).

시점 t4에 있어서 보울(70) 및 웨이트(92) 모두 시점 t0과 동일한 상태로 돌아오고 있다(도 9A).

즉, 균형자(90)가 설치되어 있지 않은 상태에서는 입력축(30)에는 보울(70)의 요동 운동에 의해 생기는 출력 관성력밖에 작용하지 않는다. 이 때문에 시점 t0 과 시점 t2를 피크(peak)로 하여 보울(70)의 요동 운동에 의해 생기는 출력 관성력은 제1 요동 암 및 캠 팔로워(35a, 35b)를 통해 입력축(30)에 작용하게 된다. 이 때문에 균형자(90)가 설치되어 있지 않은 로터리형 피더(1)에서는 보울(70)의 요동 운동에 의해 장치 전체가 진동하지만, 본 실시 형태의 로터리형 피더(1)는 물품을 반송하기 위해서 보울(70)에 진동을 줄 때에 입력축(30)에 작용하는 힘을 균형자(90)에 의해 억제함으로써, 장치 전체의 진동을 억제하는 것이 가능하다. 본 실시 형태의 로터리형 피더(1)는, 상술한 것처럼, 균형자(90)는 소정 질량의 웨이트(92)가 보울(70)의 요동 운동과 반대 방향으로 요동되므로 보울(70)과 웨이트(92)의 각각의 요동에 의해 발생하는 힘이 서로 상쇄되게 된다. 즉, 균형자(90)에 의해 출력 관성력을 상쇄하는 관성력을 발생시킴으로써, 물품을 반송하기 위해서 보울(70)에 진동을 주었을 때에 입력축(30)에 작용하는 힘이 작아지기 때문에 입력축(30)은 진동하기 어려워진다. 이 때문에 로터리형 피더(1) 전체의 진동이 억제되어 물품을 적정하게 반송하는 것이 가능하고, 또 진동에 의한 소음의 발생도 억제하는 것이 가능하다.

또, 균형자(90)를 구동하기 위한 구동력은 입력축(30)으로부터 입력되므로, 보울(70)을 요동 운동시키기 위한 출력부 요동 캠 기구에 구동력을 입력하기 위한 입력축(30)을 회전시킴으로써 균형자(90)를 작용시키는 것이 가능하다. 즉, 균형자(90)를 작용시키기 위한 구동력의 입력부를 별도 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 균형자(90)를 작용시키는 것이 가능하다. 특히, 보울(70)과 웨이트(92)를 반대 방향으로 요동시키기 위해서 보울(70)의 요동 운동과 균형자(90)의 요동 운동의 위 상을 맞출 필요가 있지만, 출력부 요동 캠 기구와 동일한 입력축(30)으로부터 입력되는 구동력에서 균형자(90)가 구동되므로, 보울(70)의 요동 운동과 웨이트(92)의 요동 운동의 위상을 용이하게 한편 적절히 맞추는 것이 가능하다. 또한, 보울(70)의 요동 운동에 의해 발생하는 출력 관성력과 웨이트(92)의 요동 운동에 의해 발생하는 균형자 관성력은 각각 입력축(30)에 작용하므로, 이러한 반력을 서로 상쇄함으로써 보울(70)에 진동을 줄 때에 입력축(30)에 작용하는 힘을 확실히 억제하는 것이 가능하다.

또한, 보울(70) 및 웨이트(92)의 요동 운동이 반복 실행되었을 때에도, 보울(70)의 위상과 웨이트(92)의 위상과는 일치하고 있으므로, 로터리형 피더(1)를 연속 동작시켜도 진동을 계속적으로 억제하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 로터리형 피더(1)에서는, 입력축(30)의 축방향에 간격을 멀리하여 설치된 한 쌍의 요동 캠(32)이 가지는 외측으로 향해진 2개의 캠면(32a, 32b)과 보울(70)에 출력 터릿(22)을 통해 설치된 제1 캠 팔로워(35a, 35b)가 각각 당접하여 보울(70)이 요동되므로 2개의 캠면(32a, 32b)으로 구성되는 캠이 2개의 제1 캠 팔로워(35a, 35b) 사이에 끼게 된다. 이 때문에 백래쉬(backlash)를 발생하지 않는 캠 기구에 의해 고정밀도로 보울(70)을 요동시키는 것이 가능하다. 또, 한 쌍의 요동 캠(32)이 가지는 내측으로 향해진 2개의 캠면(32c, 32d)과 웨이트(92)에 균형자 터릿(94)을 통해 설치된 제2 캠 팔로워(37)가 당접하므로, 웨이트(92)에 설치된 제2 캠 팔로워(37)는 2개의 캠면(32c, 32d) 사이에 접촉한 상태에서 끼게 된다. 이 때문에 백래쉬를 발생하지 않는 캠 기구에 의해 고정밀도로 웨이트(92)를 요동시키는 것이 가능하다. 즉, 보울(70)의 요동시에도, 웨이트(92)의 요동시에도, 백래쉬에 의한 진동이 발생하지 않는다. 또한, 2개의 캠 기구가 한 쌍의 요동 캠(32)을 공유하는 형태로 구성되어 있으므로 캠 기구의 소형화를 도모하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 로터리형 피더(1)는 보울(70)이 정직경 캠 기구에 의해 상하 방향으로 왕복 운동되므로, 물품이 반송될 때에 있어서의 물품에 의한 보울(70)의 반송면에 대한 수직 항력을 변화시키는 것이 가능하다. 이 때문에 물품과 반송면과의 마찰력을 변화시켜 효율적으로 물품을 반송시키는 것이 가능하다.

또, 보울(70)을 요동 운동시키기 위한 출력부 요동 캠 기구에 구동력을 입력하기 위한 입력축(30)을 회전시킴으로써 보울(70)을 상하 방향으로 왕복 운동시키는 것이 가능하다. 즉, 보울(70)을 상하 방향으로 왕복 운동시키기 위한 구동력의 입력부를 별도 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 보울(70)을 상하 방향으로 왕복 운동시키는 것이 가능하다. 또한, 보울(70)의 요동 운동 및 왕복 운동의 구동력이 동일한 입력축(30)으로부터 입력되므로 보울(70)의 요동 운동과 왕복 운동의 타이밍을 용이하게 한편 적절히 맞추는 것이 가능하고 효율적으로 물품을 반송하는 것이 가능하다.

그런데, 본 실시 형태에 있어서의 로터리형 피더(1)는 물품을 반송하기 위해서 보울(70)에 진동을 줄 때에 입력축(30)에 작용하는 힘을 억제하는 방법으로서 보울(70)을 요동시킬 때에 발생하는 출력 관성력을 상쇄하는 방향으로 작용하는 관성력을 발생시키는 균형자(90)를 구비한 구성으로 하고 있다. 그리고, 보울(70) 및 균형자(90)의 웨이트(92)는 모두 입력축(30)으로부터 입력되는 모터의 구동력으로 구동된다. 이 때문에 로터리형 피더(1)의 모터(40)에 있어서의 필요 토크(torque)는 균형자(90)를 구비하지 않는 경우와 비교하여 약 2배의 용량을 필요로 한다. 이 때문에 균형자(90)를 설치함으로써 모터가 커지고 로터리형 피더(1) 전체의 크기도 커져 버린다. 그래서, 모터의 필요 토크를 작게 억제하는 방법으로서 보울(70)과 웨이트(92)의 사이에 각각의 요동에 의해 발생하는 관성력을 억제하기 위한 억제 부재를 구비하는 방법이 있다.

=== 로터리형 피더의 변형예 ===

도 10은 로터리형 피더의 한 변형예로서 보울(70)과 웨이트의 사이에 억제 부재를 구비한 구성을 설명하기 위한 도이고, 도 11은 도 10에 있어서의 C방향의 화살표 방향에서 본 도이고, 도 12는 보울(70)과 웨이트와 억제 부재의 위치 관계를 나타내는 평면도이고, 도 13은 억제 부재에 의한 작용을 설명하기 위한 도이다. 도 10∼도 13에 있어서 상기 실시 형태와 동일 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.

본 변형예에 있어서의 로터리형 피더(2)는 균형자(90)를 구성하는 웨이트(96)의 외주 가장자리부의 원주 방향에 있어서의 일부가 중심 방향을 향해 소정 각도만 절결(cut out)되어 오목부(96a)가 형성되어 있다. 또, 보울(70)과 출력 터릿(22)의 사이에 개재(介在)되는 출력부(25)에는 외주 가장자리부의 원주 방향에 있어서의 일부가 외방으로 향해 돌출하는 돌출 암(25a)을 구비하고 있고, 돌출 암(25a)의 선단측은 하방으로 수하된 바이어싱부(biasing section)(25b)를 구비하고 있다. 그리고, 로터리형 피더(2)로서 조합되어 이루어진 상태에서는 출력부(25)와 웨이트(96)는 동일 요동 중심에서 요동 가능하게 형성되고, 웨이트(96)보다 상측에 위치하는 출력부(25)의 바이어싱부(25b)가 웨이트(96)의 오목부(96a)에 비집고 들어가고 있다. 즉, 출력부(25)와 웨이트(96)가 요동하였을 때에는 바이어싱부(25b)가 오목부(96a)의 영역 내에서 원주 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이 때문에 오목부(96a)가 절결되어 있는 각도 는 물품을 반송할 때에 보울(70)이 요동하는 각도보다 충분히 넓게 설치되어 있다. 그리고, 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)의 사이에 상기 요동 중심을 중심으로 하는 원주 방향을 따라 코일 스프링(97)이 설치되어 있다. 이 코일 스프링(97)은 출력부(25)의 돌출 암(25a)의 원주 방향의 중앙이 오목부(96a)의 원주 방향의 중앙( ／2)에 위치하였을 때에, 자유길이(free length) L이 되도록 설정되고, 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)의 한쪽의 간극에 설치되어 있다.

본 변형 예의 경우에는 보울(70)이 시계 방향으로 회동하고, 웨이트(96)가 반시계 방향으로 회동하였을 때에 코일 스프링(97)이 신장되는 방향으로 작용하고, 보울(70)이 반시계 방향으로 회동하고, 웨이트(92)가 시계 방향으로 회동하였을 때에 코일 스프링(97)이 압축되는 방향으로 작용하도록 설정되어 있다.

다음에, 도 8 및 도 13을 이용하여 억제 부재로서의 코일 스프링(97)의 작용에 대해서 설명한다. 도 13A는 도 8에 있어서의 시점 t0 및 시점 t4의 직전에 있어서 회동 방향이 반전하기 전에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 13B는 도 8에 있어서의 시점 t0 및 시점 t4의 직후에 있어서 회동 방향이 반전한 후에 작용 하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 13C는 도 8에 있어서의 시점 t2의 직전에 있어서 회동 방향이 반전하기 전에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이고, 도 13D는 도 8에 있어서의 시점 t2의 직후에 있어서 회동 방향이 반전한 후에 작용하는 힘을 설명하기 위한 도이다. 이하의 설명에 있어서 연직 방향의 왕복 운동은 상술한 실시 형태와 같기 때문에 설명을 생략한다. 여기에서는 모터(40)의 필요 토크(torque)가 최대가 되는 시점 t0, t2, t4에 대해서 설명한다.

시점 t0, t4에 있어서 보울(70)은 반송 방향에 있어서의 후방을 향해 반시계 방향으로 회동하고 있던 운동이 전방을 향해 시계 방향으로 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 도 13A로부터 도 13B에 변화하여 회동 방향이 반전하는 상태로 반시계 회전 방향에 작용하는 출력 관성력이 최대로 된다. 또, 웨이트(92)는, t0의 시점에서는, 반송 방향에 있어서의 전방을 향해 시계 방향으로 회동하고 있던 운동이 후방을 향해 반시계 방향으로 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태로 시계 회전 방향으로 작용하는 균형자 관성력이 최대로 된다. 이때 출력부(25)의 바이어싱부(25b)는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 영역 내에서 가장 후측에 위치하고, 코일 스프링(97)이 설치되어 있는 측의 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)의 간격은 가장 좁아지고 있다. 이 때문에 코일 스프링(97)은 가장 압축된 상태로 신장 방향으로의 에너지를 축적하고 있다. 그리고, 보울(70)이 반전하는 타이밍에서 코일 스프링(97)을 압축하는 방향으로의 힘이 제거되기 때문에 코일 스프링(97)은 신장하는 방향으로 힘이 작용한다. 이때 코일 스프링(97)이 신장하려고 하는 힘은 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)에 각각, 출력 관성력이 미쳐 균형자 관 성력과 반대의 방향으로 작용하고, 출력 관성력이 미쳐 균형자 관성력을 상쇄하도록 작용한다.

또, 시점 t2에 있어서 보울(70)은 반송 방향에 있어서의 전방을 향해 시계 방향으로 회동하고 있던 운동이 후방을 향해 반시계 방향으로 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 도 13C로부터 도 13 D에 변화하여 회동 방향이 반전하는 상태로 시계 회전 방향으로 작용하는 출력 관성력이 최대로 된다. 또, 웨이트(92)는 t2의 시점에서는 반송 방향에 있어서의 후방을 향해 반시계 방향으로 회동하고 있던 운동이 전방을 향해 시계 방향으로 회동하는 운동으로 변화하는 상태, 즉 회동 방향이 반전하는 상태로 반시계 회전 방향에 작용하는 균형자 관성력이 최대로 된다. 이때 출력부(25)의 바이어싱부(25b)는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 영역 내에서 가장 전방측에 위치하여 코일 스프링(97)이 설치되어 있는 측의 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)의 간격은 가장 넓어지고 있다. 이 때문에 코일 스프링(97)은 가장 신장된 상태로 압축 방향으로의 에너지를 축적하고 있다. 그리고, 보울(70)이 반전하는 타이밍에서 코일 스프링(97)을 신장하는 방향으로의 힘이 제거되기 때문에 코일 스프링(97)은 수축하는 방향으로 힘이 작용한다. 이때 코일 스프링(97)이 수축하려고 하는 힘은 바이어싱부(25b)와 오목부(96a)에 각각, 출력 관성력이 미쳐 균형자 관성력과 반대의 방향으로 작용하고, 출력 관성력이 미쳐 균형자 관성력을 상쇄하도록 작용한다.

즉, 코일 스프링(97)이 없는 경우에는 보울(70)의 요동 운동과 웨이트(92)의 요동 운동에서, 각각 요동 방향이 반전할 때에, 출력 관성력이 미쳐 균형자 관성력 이 각각 서로 반대 방향으로 작용하고, 균형자를 구비하지 않는 경우와 비교하여 약 2배의 토크가 필요하다. 이 때문에 요동 방향이 반전할 때 및 그 전후에 있어서 다대한 구동력이 필요하게 되고, 모터 등의 구동원을 포함한 로터리형 피더(1) 전체가 대형화해 버리게 된다. 이 때문에 보울(70)의 요동 운동에 의해 생기는 출력 관성력과 웨이트(96)의 요동 운동에 의해 생기는 균형자 관성력을 억제하기 위한 코일 스프링(97)을 가지는 구성으로 함으로써, 필요하게 되는 최대 구동력을 작게 억제하는 것이 가능하게 되고, 모터(40) 및 로터리형 피더(1)의 소형화를 도모하는 것이 가능하다.

특히, 억제 부재를 코일 스프링(97)으로서 보울(70)이 고정되는 출력부(25)와 웨이트(96)의 사이에 개재시켰으므로, 보울(70)의 소정의 위치와 웨이트(96)의 소정의 위치가 원주 방향이 멀어지는 방향으로 상대 변위할 경우에는, 상대 변위에 수반하여 보울(70)과 웨이트(96)의 사이에서 코일 스프링(97)은 신장되어 보울(70)과 웨이트(96)를 끌어당겨 붙이도록 작용하고, 보울(70)의 소정의 위치와 웨이트(96)의 소정의 위치가 가까워지는 방향으로 상대 변위할 경우에는, 상대 변위에 수반하여 보울(70)과 웨이트(96)의 사이에서 코일 스프링(97)은 압축되어 보울(70)과 웨이트(96)를 갈라놓도록 작용한다. 이 때문에 구동력을 가장 필요로 하는 보울(70)의 소정의 위치와 웨이트(96)의 소정의 위치가 가장 떨어졌을 때 및 가장 가까워졌을 때에, 보울(70)의 소정의 위치와 웨이트(96)의 소정의 위치를 원래의 위치로 돌리는 방향으로 작용하는 힘이 최대가 되므로, 보울(70)의 요동 운동에 의해 생기는 출력 관성력과 웨이트(96)의 요동 운동에 의해 생기는 균형자 관성력을 효 율적으로 억제하는 것이 가능하다.

또, 보울(70)의 요동 운동에 있어서의 요동 중심과 웨이트(96)의 요동 운동에 있어서의 요동 중심이 동심으로 되도록 구성하고, 출력 관성력과 균형자 관성력이 작용하는 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에서 코일 스프링(97)이 작용하도록 하였으므로, 원주 방향과는 다른 방향으로 작용하는 힘이 발생하지 않기 때문에 소용없는 진동이 발생하는 일 없이 효율적으로 보울(70)을 진동시키는 것이 가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 억제 부재로서의 코일 스프링(97)을 보울(70)과 웨이트(96)의 사이에 구비한 예에 대해서 설명하였지만, 억제 부재는 이에 한정되는 것은 아니다. 도 14A∼도 14E는 억제 부재의 변형예를 나타내고 있다.　

도 14A는 출력부(25)의 돌출 암(25a)과 웨이트(96)를 상하로 막대 모양의 탄성 부재(98a)로 연결하는 변형예를 나타내는 도이다. 여기서, 막대 모양의 탄성 부재(98a)는 고무, 강봉, 플라스틱 등 탄성을 가지는 것이면 좋다.　

도 14B는 출력부(25)의 돌출 암(25a)과 웨이트(96)를 탄성 변형하기 쉬운 형상으로 형성시킨 강철 제품 또는 플라스틱제 등의 선재(98b)로 연결하는 변형예를 나타내는 도이다. 이때 돌출 암(25a)과 웨이트(96)에 각각 고정되는 선재(98b)의 단부는 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에 설치하는 것이 바람직하다.　

도 14C는 출력부(25)와 웨이트(96)를 직경 방향으로 탄성 부재(98c)로 연결하는 변형예를 나타내는 도이다. 이때 탄성 부재(98c)는 고무, 강봉, 플라스틱 등 탄성을 가지는 판재로 형성하고, 출력부(25)와 웨이트(96)의 상대 변위에 의해 탄 성 부재(98c)를 판 두께 방향으로 휘게함으로써 관성력을 억제시키는 것이 가능하다.

도 14D는 마그넷(magnet)의 반발력을 이용한 변형예를 나타내는 도이다. 이 경우에는, 출력부(25)의 돌출 암(25a)의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 면에, 또, 돌출 암(25a)의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 면에, 각각 마그넷(95)과 동일한 극성측을 대향시켜 구비하고, 돌출 암(25a)과 웨이트(96)의 오목부(96a)가 근접했을 때에 반발하도록 구성되어 있다.　

도 14E는 압축 코일 스프링(99)을 출력부(25)의 돌출 암(25a)의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 면의 사이에, 및 돌출 암(25a)의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트(96)의 오목부(96a)의 면의 사이에 각각 압축력을 부여하여 개재시키고 있다. 즉, 2개의 압축 코일 스프링(99)이 출력부(25)의 돌출 암(25a)의 원주 방향에 있어서의 양측으로부터 돌출 암(25a)을 압압함으로써 돌출 암(25a)을 지지하므로 안정된 힘을 작용시키는 것이 가능하다. 또, 압축량을 조절함으로써 보울(70)의 요동 범위를 압축 코일 스프링(99)의 압축 영역만에 작동시키는 것이 가능하여 보다 안정된 힘을 작용시키는 것이 가능하다.

이 밖에도, 예를 들면, 돌출 암의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트의 오목부의 면의 사이에, 및 돌출 암의 한쪽의 면과 대향하는 웨이트의 오목부의 면의 사이에 각각 실린더와 피스톤으로 구성되는 것 같은 에어(air) 스프링을 개재시켜도 좋다.

본 실시 형태에 있어서는, 3개의 캠 기구의 구동원을 공용시키는 구성, 즉 이 하나의 구동원으로부터의 운동을 단일의 입력축(30)을 통해 각 캠 기구에 입력 하는 구성을 예로 설명하였지만, 하등 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 3개의 캠 기구의 각각 또는 어느 하나에 대해 전용의 구동원을 설치하여도 좋다.　

단지, 바람직하게는 하나의 구동원을 공용시키는 구성의 쪽이 좋다. 이 이유는, 입력되는 운동이 동일한 편이 출력부 요동 캠 기구에 의한 요동 운동, 균형자 캠 기구에 의한 요동 운동, 및 정직경 캠 기구에 의한 왕복 운동의 동기를 취하기 쉬워지기 때문이다.

또, 본 실시 형태에서는, 리프트용 암(24)을 출력 터릿(22)에 나사 고정하였지만, 리프트용 암(24)을 출력 터릿(22)과 일체적으로 가공 형성하여도 좋다.

=== 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, 정직경 캠 기구를 입력축(30)의 축방향의 양단부 측에 2개 구비하고 있었지만, 그 설치 수 및 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 1 또는 3개 이상 설치하여도 좋다. 단지, 출력부(23)의 지지 안정성의 관점으로부터는 적어도 2개 이상을 설치하도록 하고, 2점 이상의 다점 지지로 함과 동시에 그 설치 간격은 매우 떼어 놓는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들이 기술되었으나, 첨부된 특허 청구 범위에 의해 정해지는 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다.

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

Claims (10)

1. 물품의 반송 방향을 원주 방향으로 규제하기 위한 반송부와,

   구동력이 입력축으로부터 입력되고, 적어도 상기 원주 방향 성분을 가지는 요동 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 상기 물품을 상기 원주 방향으로 반송하는 진동을 주기 위한 캠 기구와, 그리고

   상기 반송부에 진동을 주는 상기 캠 기구로 인해 상기 입력축에 작용하는 힘을 억제시키기 위한 균형자(balancer)를 구비하는 물품 반송 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 균형자는 소정 질량의 웨이트가 상기 반송부의 상기 요동 운동과 반대 방향으로 요동 운동하는 기구인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 반송부의 상기 요동 운동의 주기는 상기 웨이트의 상기 요동 운동의 주기와 일치하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 균형자를 구동하기 위한 구동력은 상기 입력축으로부터 입력되는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 입력축은 축방향으로 사이에 간격을 두고 설치되고 2종류의 캠면을 각각 가지는 한 쌍의 캠을 구비하고,

   상기 한 쌍의 캠이 가지는 4개의 캠면 중, 축방향에 있어서 외측으로 향해진 2개 캠면은 각각 상기 반송부에 설치된 캠 팔로워와 당접되고, 상기 축방향에 있어서의 내측으로 향해진 2개 캠면은 상기 균형자에 설치된 캠 팔로워와 당접되는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   적어도 수직 방향 성분을 가지는 왕복 운동을 상기 반송부에 전달함으로써 당해 반송부에 진동을 주기 위한 다른 캠 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 다른 캠 기구를 구동하기 위한 구동력은 상기 입력축으로부터 입력되는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
8. 제 2항에 있어서,

   상기 반송부의 상기 요동 운동에 의해 생기는 관성력과, 상기 웨이트의 상기 요동 운동에 의해 생기는 관성력을 억제하기 위한 억제 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 억제 부재는 상기 반송부와 상기 웨이트의 사이에 개재(介在)되고, 상기 반송부와 상기 웨이트의 상대 변위에 따라 상기 반송부와 상기 웨이트에 작용하는 힘을 생기게 하기 위한 탄성 부재인 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 반송부의 상기 요동 운동에 있어서의 요동 중심과, 상기 웨이트의 상기 요동 운동에 있어서의 요동 중심이 동심이 되도록 구성되고, 상기 억제 부재는 상기 요동 중심을 중심으로 하는 원주상에서 작용하는 것을 특징으로 하는 물품 반송 장치.

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