KR20150134317A

KR20150134317A - 진동식 부품 반송 장치

Info

Publication number: KR20150134317A
Application number: KR1020157021339A
Authority: KR
Inventors: 도모미 이시카와
Original assignee: 엔티엔 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-12-01
Also published as: CN105073609B; CN105073609A; WO2014157046A1; JP6041730B2; JP2014189365A

Abstract

중간 진동체(4)와 베이스(3)를 2개의 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)으로 연결하고, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)를 연직 진동용 판스프링(6)으로 연결한 복합 진동식 부품 반송 장치에 있어서, 각 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)을, 각각 동일 수평선 상의 2개의 지점의 고정 위치에서 고정하도록 하고, 그 중간 진동체(4)에의 고정 위치와 베이스(3)에의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향(X 방향)에서 교대로 바뀌도록 하며, 또한 X 방향의 변형에 대한 X 방향과 수평면 내에서 직교하는 방향(Y 방향)의 변위의 방향이 동일한 방향이 되도록 배치함으로써, 상부 진동체(2)에 부착된 트로프(부품 반송 부재)의 요잉 운동을 억제하여 부품 반송 속도의 저하를 방지할 수 있도록 하였다.

Description

진동식 부품 반송 장치{VIBRATION-TYPE COMPONENT-CONVEYANCE DEVICE}

본 발명은 가진 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, 연직 방향을 향한 수평 진동용 판스프링으로 베이스와 중간 진동체를 연결하고, 수평 방향을 향한 연직 진동용 판스프링으로 부품 반송 부재와 중간 진동체를 연결하여, 부품 반송 부재의 수평 방향(부품 반송 방향)의 진동과 연직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있는 구성으로 한 복합 진동식의 것이 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조).

그러나, 상기와 같은 복합 진동식의 부품 반송 장치는, 수평 진동용 판스프링이 연직 방향의 2개의 지점의 고정 위치에서 고정되어 있기 때문에, 수평 방향으로 진동할 때에 연직 방향으로도 진동을 발생시켜 버린다. 따라서, 부품 반송 부재의 수평 방향의 진동을 연직 방향의 진동에 영향을 미치지 않도록 조정할 수 없어, 실제로 부품 반송 부재에 원하는 진동을 부여하는 것은 곤란하였다.

이에 대하여, 본 출원인은, 수평 진동용 탄성 부재(판스프링 등)를 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상의 2개의 지점의 고정 위치에서 고정함으로써, 그 수평 방향의 변형이 연직 방향의 변위으로 이어지지 않도록 하여, 수평 방향(부품 반송 방향)의 진동에 기인하는 연직 방향의 진동의 발생을 억제하는 기술을 개발하여, 이것을 본원에 앞서 출원하였다(하기 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 소화55-84707호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2012-41107호 공보

그런데, 상기 특허문헌 2에 기재된 발명에서는, 수평 진동용 판스프링의 배치를 2개의 지점 이상이어도 좋다고 하고 있기 때문에, 예컨대 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 수평 진동용 판스프링을 배치한 진동식 부품 반송 장치도 생각된다(일본 특허 출원 제2011-243355호). 이 부품 반송 장치는, 직선형의 부품 반송로(51a)를 갖는 트로프(trough)(부품 반송 부재)(51)가 부착된 상부 진동체(52)와 베이스(53) 사이에 중간 진동체(54)를 마련하여, 중간 진동체(54)와 베이스(53)를 2개의 수평 진동용 판스프링(55)으로 연결하고, 상부 진동체(52)와 중간 진동체(54)를 4개의 연직 진동용 판스프링(56)으로 연결하여, 수평 방향(부품 반송 방향, 도면 중 X 방향)의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(57)와 연직 방향(도면 중 Z 방향)의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(58)를 마련한 것이다. 그 2개의 수평 진동용 판스프링(55)은, 양단의 고정 위치가 부품 반송 방향(X 방향)과 직교하는 동일 수평선 상에 위치하도록, 일단부를 베이스(53)의 판스프링 부착부(53a)에, 타단부를 중간 진동체(54)에 마련된 판스프링 부착부(54a)에 각각 고정하고 있다. 여기서, 베이스(53)의 2개의 판스프링 부착부(53a)와, 중간 진동체(54)의 2개의 판스프링 부착부(54a)는, 동일한 부착부의 설치 위치들 끼리 연결한 직선이 평면에서 보아 교차하도록 마련되어 있기 때문에, 2개의 수평 진동용 판스프링(55)은, 각각의 2개의 지점의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향에서 교대로 바뀌도록 배치되게 된다.

상기한 바와 같이 수평 진동용 판스프링(55)을 배치한 진동식 부품 반송 장치에서는, 피가진부[트로프(51), 상부 진동체(52), 중간 진동체(54)]를 부품 반송 방향(X 방향)으로 가진하면 도 12에 나타내는 바와 같이, 수평 진동용 판스프링(55)이 X 방향뿐만 아니라 수평면 내에서 X 방향과 직교하는 방향(Y 방향)으로도 변위한다. X 방향으로의 가진력이 작을 때는, 수평 진동용 판스프링(55)의 X 방향의 변위가 작기 때문에, Y 방향의 변위(y)도 작아진다. 그 때문에, 이 Y 방향의 변위(y)에 따른 진동은, 부품 반송 성능에의 영향은 거의 없다.

그런데, 일반적으로, 진동식 부품 반송 장치의 부품 반송 속도를 올리기 위해서는, 부품 반송 방향(X 방향)의 진동 주파수를 올리거나, 혹은 진동 변위를 크게 할 필요가 있다. 그러나, 진동 주파수는 흡인력을 발생시키는 전자석에 부여하는 구동 주파수에 의해 결정되는 것이며, 그 구동 주파수는, 통상, 공진 현상을 이용하여 소전력으로 진동을 발생시킬 수 있도록, 피가진부의 X 방향의 고유 진동수 부근으로 설정된다. 이 때문에, 장치 전체가 대형화하거나, 부품의 반송 형태에 따라 트로프의 질량이 커지거나 하여, 피가진부의 고유 진동수가 작아진 경우에는, 구동 주파수의 저하에 따라 진동 주파수도 내려가게 되며, 반송 속도를 올리기 위해서는 X 방향의 진동 변위를 크게 할 수밖에 없어진다.

그리고, 상기 특허문헌 2의 진동식 부품 반송 장치에 있어서, 전술한 바와 같이 반송 속도를 올리기 위해 X 방향의 진동 변위를 크게 한 경우는, Y 방향의 변위도 커져, 이하에 설명하는 바와 같이, 그 Y 방향의 진동이 부품 반송을 곤란하게 한다.

이 부품 반송 장치의 구성의 간이 모델인 도 13에 나타내는 바와 같이, 상부 진동체 및 중간 진동체에 X 방향의 진동을 인가(도면 중 흰색 화살표)하면, 각 수평 진동용 판스프링의 X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위(도면 중 검은색 화살표)가 상이한 방향으로 발생한다. 이와 같이 각 수평 진동용 판스프링의 Y 방향의 변위의 방향이 상이함으로써, 중간 진동체에는 수평면 내(XY 평면 내)에서의 회전 운동, 소위 요잉(yawing) 운동이 발생한다. 또한, 이 간이 모델에서는, 상부 진동체와 중간 진동체는, 양 진동체를 연결하는 연직 진동용 판스프링의 X 방향 및 Y 방향의 강성이 높기 때문에, 그 양 방향에 있어서 일체로 간주하고 있다.

따라서, 부품 반송 속도를 올리기 위해 X 방향에 인가되는 가진력을 크게 하면, X 방향의 변위의 증가에 따라 Y 방향의 변위도 증가하여, 상부 진동체 및 중간 진동체의 요잉 운동이 커진다. 그리고, 이 요잉 운동이 상부 진동체에 부착된 트로프(부품 반송 부재)의 부품 반송로 상에서의 부품의 사행(蛇行)을 야기하여, 실질적인 부품 반송 속도의 저하를 초래한다.

본 발명의 과제는, 복합 진동식의 부품 반송 장치에 있어서, 부품 반송 부재의 요잉 운동을 억제하여, 부품 반송 속도의 저하를 방지하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 부품 반송로가 형성된 부품 반송 부재와 상기 부품 반송 부재가 부착되는 상부 진동체로 이루어지는 부품 반송부, 바닥 위에 설치되는 베이스, 상기 상부 진동체와 베이스 사이에 마련되는 중간 진동체, 상기 중간 진동체와 베이스를 연결하며 복원력 발생 기능 및 안내 기능을 갖는 제1 탄성 부재와, 상기 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하며 복원력 발생 기능 및 안내 기능을 갖는 제2 탄성 부재와, 상기 상부 진동체 및 상기 중간 진동체의 각각에 가진력을 작용시키는 복수의 가진 기구로 이루어지는 진동 발생 기구를 구비하고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재 중 한쪽을 수평 진동용 탄성 부재, 다른쪽을 연직 진동용 탄성 부재로 하여, 상기 수평 진동용 탄성 부재와 제1 가진 기구로 부품 반송부에 수평 방향의 진동을 부여하며, 상기 연직 진동용 탄성 부재와 제2 가진 기구로 부품 반송부에 연직 방향의 진동을 부여하도록 하고, 상기 수평 진동용 탄성 부재는, 부품 반송 방향으로 복수로 마련되며, 각각의 상기 중간 진동체에의 고정 위치와 상기 베이스 또는 상부 진동체에의 고정 위치가 부품 반송 방향과 정해진 각도를 이루는 동일 수평선 상에 위치하고, 또한 그러한 2개의 지점의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향에서 교대로 바뀌도록 배치된 진동식 부품 반송 장치에 있어서, 상기 수평 진동용 탄성 부재들의 부품 반송 방향의 변형에 대한 부품 반송 방향과 수평면 내에서 직교하는 방향으로의 변위의 방향이, 각각 동일한 방향이 되도록 안내 기능을 갖게 한 것으로 하였다.

상기 구성에 있어서, 상기 수평 진동용 탄성 부재들 중, 적어도 하나는 부품 반송 방향에 대하여 직교하고, 그 외에는 직교하지 않도록 배치하여도 좋고, 모두 부품 반송 방향에 대하여 직교하지 않도록 배치하여도 좋다.

구체적으로는, 예컨대, 2개의 수평 진동용 탄성 부재로서의 판스프링이 중간 진동체와 베이스를 연결하고 있는 경우, 전술한 도 13에 대응하는 도 14의 (a), (b)의 간이 모델에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 수평 진동용 판스프링을 부품 반송 방향(X 방향)에 대하여 직교하도록 배치하고, 다른쪽의 수평 진동용 판스프링은, 상부 진동체 및 중간 진동체에 인가되는 X 방향의 진동(도면 중 흰색 화살표)의 방향에 대하여, 중간 진동체측의 고정 위치가 베이스측의 고정 위치보다 후방측에 위치하도록 기울어지게 배치함으로써, 각 수평 진동용 판스프링의 X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위(도면 중 검은색 화살표)가 동일한 방향으로 발생하도록 하여, 상부 진동체 및 중간 진동체의 요잉 운동을 억제할 수 있다.

또한, 도 14의 (c)의 간이 모델에 나타내는 바와 같이, 양방의 수평 진동용 판스프링을, 상부 진동체 및 중간 진동체에 인가되는 X 방향의 진동(도면 중 흰색 화살표)의 방향에 대하여 동일한 방향으로 기울어지게 배치하여도, 각 수평 진동용 판스프링의 X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위(도면 중 검은색 화살표)가 동일한 방향으로 발생하여, 상부 진동체 및 중간 진동체의 요잉 운동을 억제할 수 있다.

그리고, 상기한 바와 같이 하여 상부 진동체 및 중간 진동체의 요잉 운동을 억제함으로써, 상부 진동체에 부착된 부품 반송 부재도 요잉 운동이 억제되어 수평면 내에서 경사 방향으로 평행 이동할 뿐이기 때문에, 부품 반송로 상에서의 부품의 사행을 막아, 부품 반송 속도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 수평 진동용 탄성 부재의 고유 진동수를, 수평 방향과 연직 방향에서 상이하게 하거나, 상기 수평 진동용 탄성 부재의 연직 방향의 강성을, 수평 방향의 강성보다 높게 하거나 함으로써, 수평 방향의 진동에 기인하는 연직 방향의 진동을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 각 가진 기구를 전자석과 가동 철심으로 구성하고, 그 중 한쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단과, 상기 기준 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 마련하고, 다른쪽의 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 마련하여, 각 전자석에의 인가 전압의 파형, 주기, 위상차 및 진폭을 자유롭게 제어할 수 있도록 하면, 수평 방향의 진동과 연직 방향의 진동을 용이하게 원하는 진동에 근접시킬 수 있다.

본 발명의 진동식 부품 반송 장치는, 전술한 바와 같이, 부품 반송 부재의 요잉 운동을 억제함으로써, 부품 반송로 상에서의 부품의 사행을 막아, 부품 반송 속도의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 부품 반송에 대하여 최적의 진동을 부품 반송 부재에 부여할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 부품 반송 장치의 일부 절결 정면도이다.
도 2는 도 1의 트로프를 제외한 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 1의 부품 반송 장치의 각 가진 기구의 인가 전압 설정 회로의 개략도이다.
도 5는 제2 실시형태의 부품 반송 장치의 트로프를 제외한 평면도이다.
도 6은 도 5의 연직 진동용 판스프링의 배치의 변형예를 나타내는 일부 절결 정면도이다.
도 7은 도 6의 트로프를 제외한 평면도이다.
도 8은 제3 실시형태의 부품 반송 장치의 일부 절결 정면도이다.
도 9는 도 8의 트로프를 제외한 평면도이다.
도 10은 종래의 부품 반송 장치의 일부 절결 정면도이다.
도 11은 도 10의 트로프를 제외한 평면도이다.
도 12는 도 10의 수평 진동용 판스프링의 진동 거동의 설명도이다.
도 13은 종래의 부품 반송 장치의 간이 모델에서의 요잉 운동의 설명도(상면도)이다.
도 14의 (a), (b), (c)는 각각 본 발명의 간이 모델에서의 요잉 운동 억제 작용의 설명도(상면도)이다.

이하, 도 1 내지 도 9에 기초하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1 내지 도 3은 제1 실시형태의 진동식 부품 반송 장치를 나타낸다. 이 부품 반송 장치는, 직선형의 부품 반송로(1a)가 형성된 트로프(부품 반송 부재)(1)를 상부 진동체(2)의 상면에 부착하고, 상부 진동체(2)와 바닥 위에 설치되는 베이스(3) 사이에 중간 진동체(4)를 마련하며, 중간 진동체(4)와 베이스(3)를 2개의 제1 탄성 부재로서의 판스프링(5a, 5b)으로 연결하고, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)를 4개의 제2 탄성 부재로서의 판스프링(6)으로 연결하며, 중간 진동체(4)와 베이스(3) 사이에 수평 방향(부품 반송 방향, 도면 중 X 방향)의 진동을 발생시키는 제1 가진 기구(7)를 마련하고, 상부 진동체(2)와 베이스(3) 사이에 연직 방향(도면 중 Z 방향)의 진동을 발생시키는 제2 가진 기구(8)를 마련한 것이다.

그리고, 상부 진동체(2) 및 중간 진동체(4)의 각각에 가진력을 작용시키는 가진력 발생 기능을 갖는 제1, 제2 가진 기구(7, 8)와, 복원력 발생 기능 및 안내 기능을 갖는 제1, 제2 판스프링(5a, 5b, 6)으로 이루어지는 진동 발생 기구에 의해, 트로프(1)와 상부 진동체(2)로 이루어지는 부품 반송부에, 부품 반송로(1a)를 따르는 부품 반송 방향의 성분 및, 연직 방향의 성분으로 이루어지는 진동을 발생시킴으로써, 부품 반송로(1a) 상의 부품을 부품 반송 방향으로 반송하도록 되어 있다.

상기 베이스(3)는, 직사각 형상으로 형성되고, 그 대각의 2개의 코너에 기둥형의 판스프링 부착부(3a)가 세워 설치되어 있으며, 바닥면에 고정된 방진 고무 등의 방진 부재(도시 생략)에 지지되어 있다.

상기 중간 진동체(4)는, 직사각형 프레임 형상으로 형성되고, 그 대각의 2 개의 코너가 외주측에서 베이스(3)의 판스프링 부착부(3a)의 상단부와 대향하며, 내주면이 상부 진동체(2)의 하부와 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 그 외주면에는, 베이스(3)의 판스프링 부착부(3a)와 대향하지 않는 대각의 2 개의 코너로부터 부품 반송 방향(X 방향)으로 돌출하는 판스프링 부착부(4a)가 마련되어 있다.

상기 제1 판스프링들(5a, 5b)은, 표리면을 부품 반송 방향을 향하게 하여, 양단의 고정 위치가 부품 반송 방향과 정해진 각도를 이루는 동일 수평선 상에 위치하도록, 일단부를 베이스(3)의 판스프링 부착부(3a)에 타단부를 중간 진동체(4)의 판스프링 부착부(4a)에 각각 고정하여, 중간 진동체(4)를 수평 방향으로 진동 가능하게 지지하는 수평 진동용 판스프링들(수평 진동용 탄성 부재)로 되어 있다.

여기서, 베이스(3)의 2개의 판스프링 부착부(3a)와, 중간 진동체(4)의 2개의 판스프링 부착부(4a)는, 동일한 부착부의 설치 위치들 끼리 연결한 직선이 평면에서 보아 교차하도록 마련되어 있기 때문에, 2개의 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)은, 각각의 2개의 지점의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향에서 교대로 바뀌도록 배치되게 된다. 그리고, 그 한쪽의 수평 진동용 판스프링(5a)은, 부품 반송 방향(X 방향)에 대하여 직교하도록 배치되어 있고, 다른쪽의 수평 진동용 판스프링(5b)은, 중간 진동체(4)측의 고정 위치가 베이스(3)측의 고정 위치보다 장치 전체의 중앙측에 위치하도록 기울어진 상태로 배치되어 있다.

또한, 각 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)은, 수평 방향의 두께 치수가 연직 방향의 폭 치수에 비해서 상당히 작고, 수평 방향의 고유 진동수와 연직 방향의 고유 진동수가 크게 상이하며, 또한 연직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 충분히 높은 것으로 되어 있다.

한편, 상기 제2 판스프링(6)은, 표리면을 연직 방향을 향하게 하여, 양단의 고정 위치가 부품 반송 방향과 직교하는 동일 수평선 상에 위치하도록, 일단부를 상부 진동체(2)의 하부에 타단부를 중간 진동체(4)의 장변 방향 가장자리부에 각각 고정하여, 상부 진동체(2)를 연직 방향으로 진동 가능하게 지지하는 연직 진동용 판스프링(연직 진동용 탄성 부재)으로 되어 있다.

또한, 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. 또한, 가동 철심(10)은, 이 예에서는 중간 진동체(4)에 부착하였지만, 상부 진동체(2)에 부착하도록 하여도 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 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)의 복원력에 의해, 중간 진동체(4)에 수평 방향의 진동이 발생하며, 이 진동이 연직 진동용 판스프링(6)을 통해 상부 진동체(2) 및 트로프(1)에 전해진다. 이때, 중간 진동체(4), 상부 진동체(2) 및 트로프(1)는, 중간 진동체(4)에 인가되는 수평 방향의 진동에 의해 도 1, 2에 나타낸 상태로부터 도면 중 우측으로 변위하도록 되어 있다.

또한, 제2 가진 기구(8)의 전자석(11)에 통전하면, 전자석(11)과 가동 철심(12) 사이에 단속적인 전자 흡인력이 작용하고, 이 전자 흡인력과 연직 진동용 판스프링(6)의 복원력에 의해, 상부 진동체(2) 및 트로프(1)에 연직 방향의 진동이 발생한다. 그리고, 이러한 수평 방향의 진동과 연직 방향의 진동에 의해, 트로프(1)에 공급된 부품이 부품 반송로(1a) 상에서 반송된다.

따라서, 각 가진 기구(7, 8)의 전자석(9, 11)에의 인가 전압을 따로따로 설정함으로써, 트로프(1)의 수평 방향의 진동과 연직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있다.

도 4는 각 가진 기구(7, 8)의 전자석(9, 11)에 인가 전압을 설정하는 회로를 나타낸다. 제1 가진 기구(7)의 회로에는, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단(13)이 마련되어 있다. 기준 파형 발생 수단(13)에서는, 파형의 종류(예컨대, 정현파)와 그 파형의 주기(주파수)의 설정값에 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 마련되어 있다.

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)으로 정해진 진폭으로 조정하여, PWM 신호 발생 수단(16)에서 PWM 신호로 변환한 후, 전압 증폭 수단(17)에서 승압하여, 각각의 전자석(9, 11)에 인가하도록 되어 있다. 이에 의해, 각 전자석(9, 11)에의 인가 전압의 파형, 주기, 위상차 및 진폭을 자유롭게 제어하여, 수평 방향의 진동과 연직 방향의 진동을 각각 조정할 수 있다. 또한, PWM 방식으로 각 가진 기구를 구동시키지 않는 경우는, PWM 신호 발생 수단(16)은 불필요로 된다.

이러한 진동식 부품 반송 장치는, 상기 구성이며, 제1 가진 기구(7)의 구동에 의해 중간 진동체(4)에 진동이 발생할 때, 2개의 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)이 수평 방향으로만 변형하기 때문에, 중간 진동체(4)에 발생하는 진동이 연직 방향의 진동을 거의 포함하지 않아, 거의 수평 방향만의 진동이 된다.

또한, 한쪽의 수평 진동용 판스프링(5a)을 부품 반송 방향(X 방향)에 대하여 직교하도록 배치하고, 다른쪽의 수평 진동용 판스프링(5b)은, 상부 진동체(2) 및 중간 진동체(4)에 인가되는 X 방향의 진동의 방향에 대하여, 중간 진동체(4)측의 고정 위치가 베이스(3)측의 고정 위치보다 후방측에 위치하도록 기울어지게 배치하고 있기 때문에, 중간 진동체(4)가 수평 방향의 진동에 의해 도 2의 상태로부터 도면 중 우측으로 변위하였을 때, 각 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)의 수평면 내에서 X 방향과 직교하는 방향(Y 방향)의 변위는, 모두 도 2 중 하향으로 발생한다[도 14의 (a) 참조].

즉, 각 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)의 X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위가 동일한 방향으로 발생하기 때문에, 상부 진동체(2) 및 중간 진동체(4)의 요잉 운동을 억제할 수 있다. 이에 의해, 상부 진동체(2)에 부착된 트로프(1)도 요잉 운동이 억제되어, 트로프(1)는 수평면 내에서 경사 방향으로 평행 이동만 하게 되기 때문에, 부품 반송로(1a) 상에서 부품이 사행하지 않아, 원하는 부품 반송 속도를 확보할 수 있다. 또한, 부품 반송로(1a) 상에서 부품의 정렬을 행하는 경우는, 부품이 부품 반송로(1a)의 폭 방향의 일측으로 치우쳐 반송되기 때문에, 부품의 정렬을 용이하게 행할 수 있다고 하는 이점도 있다.

또한, 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)은, 수평 방향의 고유 진동수와 연직 방향의 고유 진동수가 크게 상이하기 때문에, 이에 의해서도 수평 방향의 진동에 기인하는 연직 방향의 진동의 발생이 억제된다.

즉, 일반적으로, 복합 진동식의 부품 반송 장치로 부품 반송 속도를 크게 하려고 할 때에는, 적은 전력으로 효율적으로 수평 방향의 진동의 진폭을 크게 하기 위해, 각 가진 기구를 트로프의 수평 방향의 고유 진동수 부근의 주파수로 구동시키는 경우가 많다. 이때, 수평 진동용 판스프링의 수평 방향의 고유 진동수와 연직 방향의 고유 진동수가 동일하거나, 혹은 수 ㎐ 정도밖에 떨어져 있지 않은 경우에는, 수평 방향의 진동에 의해 생기는 중간 진동체의 연직 방향의 진동이 무시할 수 없는 크기가 된다. 그러나, 이 실시형태의 부품 반송 장치에서는, 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)의 수평 방향의 고유 진동수와 연직 방향의 고유 진동수에 충분한 차가 있기 때문에, 수평 진동에 기인하는 중간 진동체(4)의 연직 방향의 진동을 작게 억제할 수 있다.

여기서, 수평 진동용 판스프링들은, 예컨대, 수평 방향의 두께 치수가 연직 방향의 폭 치수보다 큰 형상으로 하여도, 수평 방향의 고유 진동수와 연직 방향의 고유 진동수에 차를 낼 수 있지만, 후술하는 강성의 관점에서는, 이 실시형태와 같은 형상을 채용하는 것이 바람직하다.

즉, 이 실시형태에서는, 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)의 수평 방향 치수가 연직 방향 치수보다 상당히 작게 형성되고, 그 연직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 충분히 높게 되어 있기 때문에, 중간 진동체(4)의 연직 방향의 진동을 더 작게 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 이 실시형태의 부품 반송 장치는, 트로프(1)에 발생하는 연직 방향의 진동이 거의 제2 가진 기구(8)와 연직 진동용 판스프링(6)에 의한 진동만으로 되어, 트로프(1)의 요잉 운동도 억제할 수 있기 때문에, 수평 방향의 진동과 연직 방향의 진동을 각각 조정함으로써, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 용이하게 트로프(1)에 부여할 수 있다.

도 5는 제2 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태는, 제1 실시형태를 베이스로 하여, 양방의 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)은, 상부 진동체(2) 및 중간 진동체(4)에 인가되는 X 방향의 진동의 방향에 대하여 동일한 방향으로 기울어지게 배치하고 있다. 이와 같이 양방의 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)을 모두 X 방향에 대하여 직교하지 않도록 기울어지게 배치하여도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 각 수평 진동용 판스프링(5a, 5b)의 X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위가 동일한 방향으로 발생하여[도 14의 (c) 참조], 상부 진동체(2), 중간 진동체(4) 및 트로프(1)의 요잉 운동을 억제할 수 있다.

도 6 및 도 7은 전술한 제2 실시형태의 연직 진동용 판스프링(6)의 배치의 변형예를 나타낸다. 이 변형예에서는, 연직 진동용 판스프링(6)을, X 방향과 평행한 동일 수평선 상의 2개의 지점의 고정 위치에서, 상부 진동체(2)와 중간 진동체(4)의 단변 방향 가장자리부에 고정하고 있다.

도 8 및 도 9는 제3 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태는, 제2 실시형태의 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)을 대신하는 수평 진동용 탄성 부재들(18a, 18b)로 중간 진동체(4)와 베이스(3)를 연결한 것이다. 이러한 수평 진동용 탄성 부재들(18a, 18b)은, 표리면을 X 방향을 향하게 한 2장의 판스프링(19)을 부품 반송 방향을 따라 배열하고, 각 판스프링(19)의 고정 부분 사이에 스페이서(20)를 마련한 것으로, 제2 실시형태의 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)과 마찬가지로, 동일한 방향으로 기울어지게 배치하고 있다.

이 제3 실시형태의 부품 반송 장치는, 수평 진동용 탄성 부재들(18a, 18b)의 비틀림 강성이 제2 실시형태의 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)보다 높기 때문에, 제1 가진 기구(7)의 설치 시의 기울기 등에 의해 중간 진동체(4)에 모멘트가 작용하는 경우라도, 수평 진동용 탄성 부재들(18a, 18b)은 비틀어지는 일없이, 거의 수평 방향으로만 변형한다. 따라서, 제2 실시형태의 장치에서는 수평 진동용 판스프링들(5a, 5b)의 비틀림이 발생할 우려가 있는 데 비해서, 부품 반송에 알맞은 원하는 진동을 실현시키기 쉽다.

전술한 각 실시형태에서는, 중간 진동체와 베이스를 연결하는 제1 판스프링을 수평 진동용 판스프링으로 하고, 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하는 제2 판스프링을 연직 진동용 판스프링으로 하였지만, 이것과는 반대로, 제1 판스프링이 연직 진동용 판스프링, 제2 판스프링이 수평 진동용 판스프링이 되도록 구성하여도 좋다. 또한, 판스프링은 각 부분에 1장씩 배치하였지만, 2장 이상 중첩한 것을 하나로 하여 사용하여도 좋다.

또한, 수평 진동용 판스프링은 2개의 지점에 배치하였지만, 3개의 지점 이상으로 구성하여도 좋고, 그 경우도 각각의 중간 진동체에의 고정 위치와 베이스에의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향에서 교대로 바뀌도록 하며, 또한, X 방향의 변형에 대한 Y 방향의 변위의 방향이 각각 동일한 방향이 되도록 배치하면 좋다. 한편, 연직 진동용 판스프링은 4개의 지점에 배치하였지만, 2개의 지점 이상으로 구성하여도 좋다.

또한, 각 실시형태에서는, 수평 진동용 탄성 부재 및 연직 진동용 탄성 부재에 판스프링을 사용하고 있지만, 판스프링 이외의 탄성 부재도 물론 이용할 수 있다. 또한, 각 가진 기구는, 전자석과 가동 철심으로 이루어지는 것을 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 동일한 가진력을 발생시킬 수 있는 액추에이터이면 좋다.

1: 트로프(부품 반송 부재) 2: 상부 진동체
3: 베이스 4 중간 진동체
5a, 5b: 제1 판스프링(수평 진동용 판스프링)
6: 제2 판스프링(연직 진동용 판스프링)
7: 제1 가진 기구 8: 제2 가진 기구
9, 11: 전자석 10, 12: 가동 철심
18a, 18b: 수평 진동용 탄성 부재 19: 판스프링
20: 스페이서

Claims

부품 반송로가 형성된 부품 반송 부재와 상기 부품 반송 부재가 부착되는 상부 진동체로 이루어지는 부품 반송부, 바닥 위에 설치되는 베이스, 상기 상부 진동체와 베이스 사이에 마련되는 중간 진동체, 상기 중간 진동체와 베이스를 연결하며 복원력 발생 기능 및 안내 기능을 갖는 제1 탄성 부재와, 상기 상부 진동체와 중간 진동체를 연결하며 복원력 발생 기능 및 안내 기능을 갖는 제2 탄성 부재와, 상기 상부 진동체 및 상기 중간 진동체의 각각에 가진력을 작용시키는 복수의 가진 기구로 이루어지는 진동 발생 기구를 구비하고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재 중 한쪽을 수평 진동용 탄성 부재, 다른쪽을 연직 진동용 탄성 부재로 하여, 상기 수평 진동용 탄성 부재와 제1 가진 기구로 부품 반송부에 수평 방향의 진동을 부여하며, 상기 연직 진동용 탄성 부재와 제2 가진 기구로 부품 반송부에 연직 방향의 진동을 부여하도록 하고,
상기 수평 진동용 탄성 부재는, 부품 반송 방향으로 복수로 마련되며, 각각의 상기 중간 진동체에의 고정 위치와 상기 베이스 또는 상부 진동체에의 고정 위치가 부품 반송 방향과 정해진 각도를 이루는 동일 수평선 상에 위치하고, 또한 그 2개의 지점의 고정 위치의 위치 관계가 부품 반송 방향에서 교대로 바뀌도록 배치된 진동식 부품 반송 장치에 있어서,
상기 수평 진동용 탄성 부재들의 부품 반송 방향의 변형에 대한 부품 반송 방향과 수평면 내에서 직교하는 방향으로의 변위의 방향이, 각각 동일한 방향이 되도록 안내 기능을 갖게 한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 수평 진동용 탄성 부재들 중, 적어도 하나는 부품 반송 방향에 대하여 직교하고, 그 외에는 직교하지 않도록 배치한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 수평 진동용 탄성 부재들은, 모두 부품 반송 방향에 대하여 직교하지 않도록 배치한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수평 진동용 탄성 부재의 고유 진동수를, 수평 방향과 연직 방향에서 상이하게 한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수평 진동용 탄성 부재의 연직 방향의 강성을, 수평 방향의 강성보다 높게 한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 가진 기구를 전자석과 가동 철심으로 구성하고, 그 중 한쪽의 전자석에의 인가 전압 설정 회로에, 인가 전압의 기준 파형을 발생시키는 기준 파형 발생 수단과, 상기 기준 파형에 대하여 진폭을 조정하는 파형 진폭 조정 수단을 마련하며, 다른쪽의 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 마련한 것을 특징으로 하는 진동식 부품 반송 장치.