KR20190074190A - 워크 반송 장치 - Google Patents

Abstract

반송부의 일부에 대칭성을 무너뜨리는 가공 개소가 존재하는 것을 허용하면서, 원활한 반송 처리에 지장을 초래하는 진동 불량이 반송면에 발생하는 사태를 방지ㆍ억제 가능한 진동 특성을 발휘하는 워크 반송 장치를 제공한다.
반송 트랙(1T, 3T)을 각각 갖는 반송부(1, 3) 및 진행파를 반송부(1T, 3T)에 발생시키는 구동 수단(2, 4)을 구비하고, 진행파에 의해 워크(W)를 반송 트랙(1T, 3T)을 따라 반송하는 파트 피더(X)이며, 반송부(1, 3) 중, 반송 트랙(1T, 3T)이 형성되는 면을 포함하는 상측 영역(11, 31)을 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 상측 영역보다 하방의 영역인 하측 영역(12, 32)을 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성하고, 적어도 하측 영역(12, 32)은, 대칭성을 가진 형상으로 설정하였다.

Description

워크 반송 장치 {APPARATUS FOR CONVEYING WORK}

본 발명은 진행파에 의해 워크를 반송하는 워크 반송 장치에 관한 것이다.

종래부터, 스프링을 구동원으로서 사용하여 반송부 전체를 경사 방향으로 진동시킴으로써, 부품을 반송하는 워크 반송 장치가 알려져 있다. 이러한 워크 반송 장치에서는, 진폭을 크게 함으로써 부품의 반송 속도를 높이는 것이 가능하지만, 반송부의 하류단의 수평 진폭이 커지면, 반송부의 하류단에 설정되는 인터페이스부와 다음 공정 설비 사이의 간극을 확장시킬 필요가 있다. 그 결과, 다음 공정 설비와 인터페이스부의 사이에 부품이 낙하하거나, 부품의 쌓임이 발생할 우려가 있다. 특히, 부품의 미세화나 반송 속도의 고속화가 진행될수록, 부품의 낙하나 쌓임이 발생할 확률도 높아진다.

또한, 상술한 워크 반송 장치는, 반송부 전체를 경사 방향으로 진동시키는 구동원의 주파수를 높이고, 변위 진폭을 작게 함으로써, 워크의 반송 속도를 높이는 것이 가능하지만, 일반적으로 300Hz 정도인 구동원의 주파수를 이 이상으로 높이면, 인간의 귀의 감도가 높은 1kHz 내지 4kHz의 주파수에 가까워져, 소음이 커진다. 또한, 판 스프링에서 공진시키는 구조에서는, 300Hz를 초과하여, 1kHz 이상이 되면, 반송부 등이 탄성 변형되어, 워크를 정상적으로 반송할 수 없게 된다(반송부를 균일하게 평행 진동시키기가 곤란하게 됨).

이러한 문제의 발생을 회피 가능한 워크 반송 장치로서, 반송부에 휨 진행파를 발생시켜 부품을 이송하는 워크 반송 장치도 안출되어 있다. 특허문헌 1에는, 반송면의 수평 방향 진폭이 제로에 가깝고, 직선상으로 뻗어 있는 반송 트랙을 따라 워크를 반송하는 리니어 피더와, 리니어 피더의 상류측에, 워크를 많이 저류할 수 있는 볼 피더의 접속부에 있어서 양자를 근접시키는 것이 가능한 구성이 개시되어 있다. 또한, 진행파가 반송부를 주회하는 것을 이용하여, 리니어 피더에, 직선상으로 뻗어 있는 반송 트랙을 따라 가서 다음 공정에 대한 반송 경로로부터 탈락한 워크를 유턴시켜 볼 피더로 되돌리는 리턴 트랙이 형성된 구성도 개시되어 있다.

볼 피더의 반송 트랙(나선 트랙)과 리니어 피더의 반송 트랙(리니어 트랙)을 서로 접속하는 경우, 반송 속도를 유지하면서 워크를 원활하게 전달하기 위해서는, 접속 부분에 있어서 워크에 제공하는 추진력의 방향이 워크의 진행 방향과 일치하고, 또한 볼 피더측과 리니어 피더측에서 워크 진행 방향이 동일 방향으로 되도록 접속하는 것이 바람직하다. 즉, 진행파 방식의 경우, 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분에 있어서의 워크 반송 방향과 진행파의 진행 방향이 접선의 관계로 되도록 접속하는 것이 바람직하다.

진행파 방식의 리니어 피더 및 볼 피더를 상기 관계를 충족하도록 서로 접속하는 장치 레이아웃으로서, 도 23 및 도 19에 도시하는 구성을 들 수 있다. 또한, 도 23 및 도 19에서는, 메인 반송 경로에 있어서의 워크 반송 방향을 일점쇄선으로 나타내고, 진행파의 진행 방향을 실선으로 나타내고, 리턴 경로에 있어서의 워크 반송 방향을 점선으로 나타내고 있다.

일본 특허 공개 제2017-043431호 공보

그러나, 도 23에 도시하는 구성은, 리니어 피더(Z) 중 워크를 볼 피더(Y)로 되돌리기 위한 반송 경로(리턴 경로)의 종단 부분을 포함하는 소정 영역이, 볼 피더(Z)의 볼 반송부(1) 내를 면하는 레이아웃으로 되고, 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)의 양쪽, 또는 적어도 볼 피더(Y)의 일부를 도려내어 끼워 맞출 필요가 있어, 가공 영역이 증대된다. 또한, 도려냄 가공에 의해 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)의 양쪽, 또는 적어도 볼 피더(Y)에 있어서, 반송부(볼 반송부(1), 리니어 반송부(3))의 구조의 대칭성이 무너져, 진행파비(진행파비=최소 진폭/최대 진폭)가 저하되어 버릴 우려가 있고, 반송 능력이 저하되거나, 진행파를 생성하지 못할 우려가 있다.

또한, 도 19에 도시하는 구성은, 리니어 피더(Z) 중 리턴 경로의 종단 부분을 포함하는 소정 영역이, 볼 피더(Y)의 볼 반송부(1) 내를 면하는 레이아웃은 아니기 때문에, 도 23에 도시하는 구성과 비교하여, 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)의 양쪽, 또는 적어도 볼 피더(Y)의 일부에 대한 도려냄 가공이 불필요, 또는 가공 영역의 협소화에 의해, 대칭성의 저하는 경감된다.

그러나, 도 19에 도시하는 구성이라면, 리니어 피더(Z) 중 리턴 경로의 종단 부분이, 볼 피더(Y)의 나선 트랙(1T)과 리니어 피더(Z)의 리니어 트랙(3T)의 접속 부분과 평면에서 보아 교차하는 레이아웃이다. 따라서, 리턴 경로의 출구로부터 볼 피더(Y)로 되돌려지는 워크가, 나선 트랙(1T)과 리니어 트랙(3T)의 접속 부분 및 그 근방을 반송 중인 워크와 접촉할 우려가 있다.

그래서, 리턴 경로의 종단 부분을, 메인 경로 중 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분보다 높은 위치로 되도록, 리니어 반송부 중 리턴 경로의 일부를 워크의 반송 방향(리턴 방향)을 따라 상향 구배로 되는 형상으로 설정하고, 리턴 경로의 출구를 다 통과한 워크가 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분의 위를 뛰어 넘어, 워크끼리의 교착을 회피하는 구성이 고려된다.

그러나, 리니어 반송부 중 리턴 경로의 일부를 워크의 반송 방향(리턴 방향)을 따라 상향 구배로 되는 형상으로 설정한 경우, 리니어 피더의 대칭성이 무너짐으로써 진행파비의 저하가 발생하여, 반송 능력의 저하가 우려된다. 이러한 문제는 반송부의 대칭성이 저하될수록 현저해진다.

본 발명자는, 이러한 문제가 스프링의 진동으로 반송부 전체를 비스듬하게 진동시키는 타입의 워크 반송 장치에서는 일어나지 않고, 특허문헌 1과 같이 반송부를 탄성 진동시켜 진행파를 발생시키는 방식의 워크 반송 장치에 있어서 발생한다는 것을 알아냈다. 또한, 이러한 문제는, 리니어 피더 및 볼 피더의 양쪽을 구비한 워크 반송 장치에 한하지 않고, 리니어 피더 단체, 또는 볼 피더 단체로 구성한 워크 반송 장치에 있어서도 마찬가지라는 것이, 본 발명자들의 연구에 의해 알게 되었다.

본 발명은, 이러한 점에 착안하여 이루어진 것이며, 주된 목적은, 반송부의 일부에 대칭성을 무너뜨리는 가공 개소가 존재하는 것을 허용하면서, 원활한 반송 처리에 지장을 초래하는 진동 불량이 반송부에 발생하는 사태를 방지ㆍ억제 가능한 진동 특성을 발휘하는 워크 반송 장치를 제공하는 데 있다.

즉 본 발명은, 반송 트랙을 갖는 반송부와, 진행파를 반송부에 발생시키는 구동 수단을 구비하고, 진행파에 의해 워크를 반송면 상에서 반송하는 워크 반송 장치에 관한 것이며, 반송부 중, 반송 트랙이 형성되어 있는 면을 포함하는 상측 영역을 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 상측 영역보다 하방의 영역인 하측 영역을 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성하고, 적어도 하측 영역은, 대칭성을 가진 형상인 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 본 발명에 있어서의 저탄성률 재료로서는 합성 수지, 고무(합성 고무)를 들 수 있으며, 고탄성률 재료로서는 금속이나 세라믹스를 들 수 있다. 단, 탄성률의 고저는 상측 영역과 하측 영역의 구성 재료끼리의 비교에 의한 것이기 때문에, 하측 영역의 구성 재료가 상측 영역의 구성 재료보다 높은 탄성률을 갖는 재료라면 본 발명의 조건은 만족된다.

본 발명자는, 저탄성률 재료로 구성한 부품과, 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성한 부품을 2단상으로 접합한 구조물에 있어서, 진동 특성(고유 진동수나 진동 모드 형상)에 대해서는 고탄성률 재료로 구성한 부품의 영향이 상대적으로 크게 지배적이며, 저탄성률 재료로 구성한 부품의 영향은 비교적 작은 데에 착안하였다. 그리고, 본 발명자는, 진동 특성에 대하여 큰 영향을 주는 고탄성률 재료로 구성한 부품의 대칭성이 저하되는 것을 피하기 위해, 반송 트랙이 형성되는 면을 포함하는 상측 영역을, 진동 특성에 대하여 큰 영향을 주지 않는 저탄성률 재료로 구성하는 한편, 반송부 중 반송 트랙이 형성되지 않는 하측 영역을 고탄성률 재료로 구성하고, 상측 영역에 반송 트랙을 형성하거나, 인접하는 장치와의 접합 형태에 따른 도려냄 가공이나 천공 가공이 실시됨으로써, 상측 영역 자체의 대칭성이 무너지는 것을 허용하면서, 고탄성률 재료로 구성하는 하측 영역의 대칭성을 유지함으로써, 반송부 전체로서 양호한 진동 특성을 발휘 가능한 워크 반송 장치를 안출하기에 이르렀다.

게다가, 본 발명에 관한 워크 반송 장치라면, 반송부 중 상측 영역을 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 하측 영역을 고탄성률 재료로 구성하고 있음으로써, 반송부 전체를 동일 재료로 형성한 양태와 비교하여, 중립축(굽힘 모멘트를 가한 경우에, 재료가 전혀 부하를 받지 않는 위치를 말하며, 인장도 압축도 발생하고 있지 않은 위치)을 반송부의 저면측, 즉 하측 영역의 저면측으로 낮출 수 있고, 반송부에 진행파를 발생시켰을 때의 반송 트랙의 반송면부터 중립축까지의 거리(e값)가 커지고, 반송 속도가 향상되고, 반송 트랙이 형성되는 면을 포함하는 상측 영역을 탄성률이 낮은 재료로 형성함으로써, 반송 처리 중인 워크의 도약을 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 본 발명에 있어서의 「구동 수단」은 진행파를 반송부에 발생시키는 것이면 되며, 본 발명에서는, 반송부를 주회하도록 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 구동 수단이나, 혹은 순환 방식과는 다른 방식(예를 들어 반송부가 당해 반송부의 양단을 특정 가능한 형상이라면, 양단에 각각 위상차를 바꾸어 가진하는 양단 가진 방식 등)으로 진행파를 발생시키는 구동 수단을 적용하는 것이 가능하다.

이러한 본 발명에 관한 워크 반송 장치는, 리니어 피더나 볼 피더에 적용할 수 있다. 리니어 피더는, 반송부로서, 적어도 길이 방향으로 연신되는 반송 트랙을 갖고, 또한 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 리니어 반송부를 구비한 것이다. 또한, 볼 피더는, 반송부로서, 적어도 나선상의 반송 트랙을 갖고, 또한 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 볼 반송부를 구비한 것이다. 상측 영역의 대칭성을 고려하지 않아도 되므로, 상측 영역의 구성의 자유도가 향상되고, 리니어 피더와 볼 피더의 조합 방법, 배치 구성의 자유도를 비약적으로 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 워크 반송 장치는, 리니어 피더 및 볼 피더의 양쪽을 구비한 파트 피더에 적용하는 것도 가능하다. 볼 피더는, 반송부로서, 적어도 나선상의 반송 트랙(나선 트랙)을 갖는 볼 반송부를 구비하고 있는 것이면 된다. 따라서, 볼 반송부는, 진행파 방식의 진동으로 워크를 나선 트랙을 따라 반송시키는 것에 한정되지 않고, 판 스프링을 사용한 공진 작용으로 워크를 나선 트랙을 따라 반송시키는 것이어도 상관없다. 한편, 리니어 피더는, 반송부로서, 길이 방향으로 연신되는 반송 트랙(리니어 트랙)과, 리니어 트랙으로부터 벗어난 워크를 볼 반송부에 반송하는 리턴 트랙을 갖고, 또한 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 리니어 반송부를 구비한 것이다. 이러한 볼 피더와 리니어 피더를 구비한 본 발명에 관한 워크 반송 장치에서는, 나선 트랙의 종단과 리니어 트랙의 시단이 접합된 상태에 있고, 나선 트랙 및 리니어 트랙을 따라 가서 다음 공정에 공급되는 워크의 경로인 메인 반송 경로(워크를 다음 공정으로 반송하는 경로)와, 리턴 트랙을 따라 가서 볼 반송부로 반송되는 워크의 경로인 리턴 경로의 출구가, 나선 트랙과 리니어 트랙의 접속 부분 또는 접속 부분 근방에 있어서 입체 교차하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 워크 반송 장치라면, 볼 피더에 공급된 워크를 나선 트랙을 따라 반송한 후, 인접 배치한 리니어 피더의 리니어 트랙에 전달하여 다음 공정으로 반송시키는 것이 가능함과 함께, 예를 들어 적당한 판정 기준(반송 중의 자세 변경 등)을 만족시키지 않고 리니어 트랙으로부터 리턴 트랙으로 옮겨진 워크를 리턴 트랙을 따라 볼 피더로 되돌리기가 가능하다. 특히, 본 발명에서는, 메인 반송 트랙 중 나선 트랙과 리니어 트랙의 접속 부분 또는 접속 부분 근방에 있어서 리턴 경로의 출구가 메인 반송 경로와 입체 교차하도록 설정되어 있기 때문에, 리턴 경로의 출구로부터 볼 피더 내로 되돌려지는 워크가, 메인 반송 경로를 반송 중인 워크와 충돌하는 사태를 피할 수 있다. 게다가, 리턴 경로의 출구가 메인 반송 경로와 입체 교차하도록, 리턴 경로와 메인 경로에 고저차를 두는 구성이라면, 적어도 리니어 반송부의 상측 영역의 형상이 대칭성이 무너진 형상으로 된다. 그러나, 본 발명에 관한 워크 반송 장치에서는, 상술한 바와 같이, 진동 특성에 대하여 큰 영향을 주지 않는 저탄성률 재료로 리니어 반송부의 상측 영역을 구성하고 있기 때문에, 상측 영역 자체의 대칭성이 무너지는 것을 허용하면서, 진동 특성에 대하여 큰 영향을 주는 고탄성률 재료로 리니어 반송부의 하측 영역을 구성하고, 이 하측 영역의 대칭성을 유지함으로써, 리니어 반송부 전체로서 양호한 진동 특성을 발휘하는 것이 가능하다.

또한, 반송 트랙의 반송면은, 반송부의 상향면, 즉 상측 영역의 상향면(경사져 있는 상향면도 포함함)에 있어서 상방으로 개방되는 면이며, 수평 또는 대략 수평인 면(수평면), 또는 수평에 대하여 경사 각도 경사진 면(경사면), 혹은 U자상의 면(곡면)의 어느 것도 포함하는 개념이다. 또한, 워크로서는, 예를 들어 전자 부품 등의 미소 부품을 들 수 있지만, 전자 부품 이외의 물품이어도 된다.

본 발명에 따르면, 진행파에 의해 워크를 반송 트랙을 따라 반송하는 반송부를, 반송 트랙이 형성되는 면을 포함하는 상측 영역과, 상측 영역보다 하방의 영역인 하측 영역으로 구별하고, 진동 특성에 대하여 그다지 영향을 주지 않는 저탄성률 재료로 상측 영역을 구성함과 함께, 진동 특성에 대하여 큰 영향을 주는 고탄성률 재료로 하측 영역을 구성하고, 적어도 하측 영역의 형상을 대칭성이 유지된 형상으로 설정한다고 하는 참신한 기술적 사상에 기초하여, 반송부의 상측 영역에 대칭성을 무너뜨리는 가공 개소가 존재해도, 원활한 반송 처리에 지장을 초래하는 진동 불량이 반송 트랙의 반송면에 발생하는 사태를 방지ㆍ억제 가능한 진동 특성을 발휘하고, 반송부에 발생하는 진행파에 의해 워크를 원활하게 또한 고속으로 반송하는 것이 가능한 워크 반송 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 워크 반송 장치의 전체도이다.
도 2는, 동 실시 형태에 관한 워크 반송 장치의 평면도이다.
도 3은, 동 실시 형태에 있어서의 볼 피더의 평면도이다.
도 4는, 도 3의 A 방향 화살표도 및 도 3의 a-a선 단면도이다.
도 5는, 도 3의 B 방향 화살표도 및 도 3의 b-b선 단면도이다.
도 6은, 동 실시 형태에 있어서의 볼 하반부의 평면도이다.
도 7은, 도 6의 C 방향 화살표도 및 도 3의 c-c선 단면도이다.
도 8은, 동 실시 형태에 있어서의 볼 상반부의 평면도이다.
도 9는, 도 7의 D 방향 화살표도 및 도 3의 d-d선 단면도이다.
도 10은, 동 실시 형태의 볼 피더에 진행파를 발생시키는 구동 수단의 구성도이다.
도 11은, 동 실시 형태에 있어서의 볼 반송부 및 리니어 반송부의 진행파 해석도이다.
도 12는, 반송부의 탄성 변형을 경시적으로 도시하는 모식도이다.
도 13은, 동 실시 형태에 있어서의 리니어 피더의 평면도이다.
도 14는, 도 13의 A 방향 화살표도, a-a선 단면도, B 방향 화살표도 및 도 3의 b-b선 단면도이다.
도 15는, 동 실시 형태에 있어서의 리니어 하반부를 도시하는 도면이다.
도 16은, 동 실시 형태에 있어서의 리니어 상반부를 도시하는 도면이다.
도 17은, 동 실시 형태에 있어서의 메인 경로 및 리턴 경로의 입체 교차를 도시하는 도면이다.
도 18은, 동 실시 형태의 리니어 피더에 진행파를 발생시키는 구동 수단의 구성도이다.
도 19는, 동 실시 형태에 관한 워크 반송 장치의 평면 모식도이다.
도 20은, 본 발명에 관한 워크 반송 장치의 일 변형예를 도시하는 도면이다.
도 21은, 본 발명에 관한 워크 반송 장치의 일 변형예를 도시하는 도면이다.
도 22는, 본 발명에 관한 워크 반송 장치의 일 변형예를 도시하는 도면이다.
도 23은, 본 발명에 관한 워크 반송 장치의 일 변형예를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 워크 반송 장치는, 예를 들어 도 1에 도시하는 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)를 구비한 파트 피더(X)에 적용되는 것이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 파트 피더(X)의 평면도이다.

볼 피더(Y)는, 도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 나선상의 반송 트랙인 나선 트랙(1T)을 갖는 볼상의 반송부(볼 반송부(1), 본 발명의 「반송부」에 상당)와, 볼 반송부(1)에 진행파를 발생시키는 구동 수단(2)(도 10 참조)을 구비하고, 진행파에 의해 워크(W)를 나선 트랙(1T)을 따라 반송하는 것이다.

볼 반송부(1)는, 도 3 내지 도 5(도 4의 (i), (ii), 도 5의 (iii), (iv)는, 각각 도 3의 A 방향 화살표도, a-a선 단면, B 방향 화살표도, b-b선 단면임)에 도시하는 바와 같이, 나선 트랙(1T)이 형성되는 면을 포함하는 상측의 영역인 상측 영역(11)과, 상측 영역(11)보다 하측의 영역인 하측 영역(12)의 2 부품을 접합한 것이다. 그리고, 본 실시 형태의 볼 반송부(1)는, 상측 영역(11)인 볼 상반부(11)를 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 당해 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료에 의해 하측 영역(12)인 볼 하반부(12)를 구성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 저탄성률 재료로서 수지(적절한 합성 수지)를 적용하고, 고탄성률 재료로서 금속(예를 들어 스테인리스나 알루미늄)을 적용하고 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 볼 반송부(1)는, 수지제의 볼 상반부(11)와, 금속제의 볼 하반부(12)를 사용하여 구성된 것이다.

볼 하반부(12)는, 도 6 및 도 7(도 7의 (i), (ii)는, 각각 도 6의 C 방향 화살표도, c-c선 단면임)에 도시하는 바와 같이, 전체로서 소정 두께를 갖는 원반상을 이루고, 하향면(저면)의 전체 영역을 요철이 없는 편평한 면으로 설정하는 한편, 상향면의 중앙 부분에, 다른 부분보다 상방으로 팽출된 중앙 원반부(13)를 형성하고 있다. 중앙 원반부(13)에는, 볼 하반부(12)의 중심축(1m)을 원심으로 하는 동일 반경 상에, 두께 방향(높이 방향)으로 관통하는 고정용 구멍(14)을 소정 피치로 복수(도시한 예에서는 60도 간격으로 총 6개) 형성하고 있다. 이 고정용 구멍(14)에 삽입한 볼트 등의 적절한 고정구(3F)에 의해, 볼 하반부(12), 나아가 볼 반송부(1)를 도시하지 않은 지지 기부인 받침대(도시 생략)에 지지시킨 상태에서 고정하고 있다. 볼 하반부(12) 중 중앙 원반부(13)의 외주에 형성되는 링상 베이스(15)의 상향면은, 볼 상반부(11)를 적재하는 스페이스(적재부(1S))로서 기능한다.

이러한 형태를 갖는 볼 하반부(12)는, 중심축(1m)을 중심으로 하는 축대칭성(중심축(1m)에서 보았을 때, 형상이나 물리량이 원주 방향으로는 변화하지 않고, 중심축(1m)으로부터의 거리에만 의존하여 변화하는 형태)을 가진 구조이다.

볼 상반부(11)는, 도 8 및 도 9(도 9의 (i), (ii)는, 각각 도 8의 D 방향 화살표도, d-d선 단면임)에 도시하는 바와 같이, 볼 하반부(12)와 동일한 직경 치수로 설정되고, 중앙 부분에 볼 하반부(12)의 중앙 원반부(13)가 끼워 넣어지는 높이 방향으로 관통된 개구부(16)를 갖고, 이 개구부(16)의 개구 에지보다 외주를 향하는 소정 영역에 설정한 평탄한 내측 링상 플랫면(17)(내측 원환상 면)과, 내측 링상 플랫면(17)의 외주연으로부터 외주를 향하여 상향 구배로 경사지는 역원추면(18)과, 역원추면(18)의 외측에 설정한 평탄한 외측 링상 플랫면(19)(외측 원환상 면)을 일체로 형성한 것이다. 본 실시 형태의 볼 반송부(1)에서는, 볼 상반부(11)의 저면으로부터 외측 링상 플랫면(19)까지의 높이 치수(볼 상반부(11)의 최대 높이 치수)를, 볼 하반부(12)의 최대 높이 치수(중앙 원반부(13)의 두께 치수에 상당)보다 큰 값으로 설정하고 있다.

볼 상반부(11)의 역원추면(18)에는, 반송 트랙의 일 형태인 나선 트랙(1T)을 형성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 나선 트랙(1T)의 시단을, 워크 저류부로서 기능하는 내측 링상 플랫면(17)의 소정 개소에 설정함과 함께, 나선 트랙(1T)의 종단을, 외측 링상 플랫면(19)의 소정 개소에 설정하고 있다. 나선 트랙(1T)은, 시단부터 종단에 걸쳐 나선상으로 1회 이상 주회하는 형상으로 설정되고, 역원추면(18), 내측 링상 플랫면(17), 외측 링상 플랫면(19)에 홈을 오목하게 형성함으로써 구성되어 있다. 역원추면(18), 내측 링상 플랫면(17) 및 외측 링상 플랫면(19)은, 볼 상반부(11)의 상향면으로서 파악할 수 있다. 즉, 나선 트랙(1T)은, 볼 상반부(11)의 상향면에 형성되어 있다.

이러한 볼 상반부(11)는, 상향면(역원추면(18), 내측 링상 플랫면(17) 및 외측 링상 플랫면(19))에 나선 트랙(1T)을 설치하고 있음으로써, 그 가공분에 따라 대칭성, 구체적으로는 중심축(1m)을 중심으로 하는 축대칭성이 무너져 있는 데다가, 전혀 대칭성을 갖고 있지 않게 된다.

그리고, 볼 상반부(11)의 개구부(16)에 볼 하반부(12)의 중앙 원반부(13)를 끼워 넣는 것이 가능한 상대 위치 관계로 볼 상반부(11)의 저면을 볼 하반부(12)의 적재부(1S)에 적재하고, 이 상태에서 적절한 접합제나 다른 적절한 접합 수단에 의해 볼 상반부(11) 및 볼 하반부(12)를 견고하게 접합함으로써, 전체로서 볼상의 형태를 이루는 바닥이 있는 볼 반송부(1)를 구성할 수 있다.

볼 반송부(1)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 압박판(1P)을 통하여 고정구(1F)에 의해 하반부의 중앙 원반부(13)가 받침대(도시 생략)에 고정되고, 중앙 원반부(13) 이외의 부위가 접지면으로부터 뜬 상태로 설치되어 있다.

이와 같이 서로 다른 재료로 이루어지는 볼 상반부(11) 및 볼 하반부(12)를 일체적으로 접합한 형태의 볼 반송부(1)는, 20kHz 이상의 초음파 진동으로, 중심축(1m) 주위로 적어도 2개 이상의 상하 방향의 휨파를 발생시킬 수 있도록 구성되어 있다.

볼 반송부(1)에 진행파를 발생시키는 구동 수단(2)은, 예를 들어 압전 소자를 사용한 것이며, 도 10에 도시하는 바와 같이, 나선 트랙(1T)이 형성된 면(내측 링상 플랫면(17), 역원추면(18), 외측 링상 플랫면(19))에 대응시켜, 볼 반송부(1)의 저면(볼 하반부(12)의 저면)에 소정 피치로 복수 첩부되어 있다. 구동 수단(2)은, 볼 반송부(1)를 대략 따르는 형태로 중심축(1m)의 주위에 있어서 주위 방향으로 신축함으로써 볼 반송부(1)에 형성된 나선 트랙(1T)에 휨을 발생시킨다. 구체적으로, 복수의 구동 수단(2)(압전 소자)은, 진동 모드의 배의 위치에 1/2 파장 간격으로 극성을 교대로 교체하여 첩부되고, 주파수를 동일하게 하면서, 공간적으로 파의 위상이 90°어긋난 2개의 휨 정재파 모드에서 효율적으로 가진하기 위해, 가진하는 영역 중 볼 반송부(1)의 대략 반주를 제1 가진 영역, 나머지 대략 반주를 제2 가진 영역으로 하여, 제1 가진 영역과 제2 가진 영역에 구동 수단(2)을, 진행파의 파장 λ에 대하여 λ(1+2n)/4(n=0, 1, 2, …)만큼 공간적 위상을 어긋나게 하여 첩부함과 함께, 2상 교류 신호 발신부(21)에서 발생시킨 90°위상이 상이한 교류 신호를 제1 증폭기(22) 및 제2 증폭기(23)를 통하여 제1 가진 영역 및 제2 가진 영역의 각 구동 수단(2)에 인가하고 있다.

또한, 2상 교류 신호 발신부(21)는, 파형 선택부(24)에서 선택된 파형의 주파수를 가진 주파수 조정 수단(25)에서 조정하고, 제1 진폭 조정 수단(26)에서 진폭 조정한 후에, 제1 증폭기(22)와, 제2 증폭기(23)에 각각 입력하고 있다. 또한, 제2 증폭기(23)에는, 제1 진폭 조정 수단(26)에서 진폭 조정한 후에 전기적 위상 조정 수단(27)에서 위상을 조정하고, 또한 제2 진폭 조정 수단(28)에서 진폭 조정한 후에 입력하고 있다. 여기서, 정재파란, 공진하면 그 자리에서 단순히 상하로 진동하는 것이다.

이러한 구동 수단(2)에 의해, 볼 반송부(1)에, 주위 방향을 따라 2개소에 시간적으로 위상을 90°어긋나게 한 초음파의 정현파 진동을 제공하면, 공간적 또한 시간적으로 90°어긋난 2개의 정상파가 중첩되어, 도 11의 (i)에 도시하는 바와 같이, 휨 진동이 진행파로 된다. 여기서, 반송부의 탄성 변형을 시계열적으로 배열한 모식도를 도 12에 도시한다. 동 도면에서는, 탄성 변형 전의 상태에 있어서의 「반송 트랙의 반송면」, 「중립축」, 「저면」을 각각 직선으로 나타내고, 반송부를 탄성 변형시켰을 때의 반송면의 「어느 1점(검정색 동그라미)」의 궤적을 타원형으로 나타내어, 탄성 변형시키면 타원 진동이 발생하는 것을 모식적으로 도시하고 있다. 이와 같이, 진행파가 발생한 반송부의 1점에서는, 타원 진동이 발생하고, 반송부에 생성된 진행파에 의해, 파의 정점의 1점에서 워크에 힘이 작용하고, 타원 진동의 수평 성분(수평 진폭)의 추진력에 의해, 진행파가 진행하는 방향과 역방향으로 워크가 반송된다. 볼 반송부(1)에서 이러한 휨파의 진행파가 순환함으로써, 워크(W)는 나선 트랙(1T)을 등판한다.

상승하면서 나선 형상을 그리는 나선 트랙(1T)의 종단은, 리니어 피더(Z) 중 후술하는 리니어 트랙(3T)의 시단(상류단)에 접속되어 있다.

본 실시 형태에 관한 리니어 피더(Z)는, 볼 피더(Y)에 인접하는 위치에 배치된 것이며, 도 1, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 직선상의 반송 트랙인 리니어 트랙(3T)을 갖는 리니어 반송부(3)(본원의 「반송부」에 상당)와, 리니어 반송부(3)에 진행파를 발생시키는 구동 수단(4)(도 18 참조)을 구비하고, 진행파에 의해 워크(W)를 리니어 트랙(3T)을 따라 반송하는 것이다.

리니어 반송부(3)는, 도 13 및 도 14(도 14의 (i), (ii), (iii), (iv)는, 각각 도 13의 A 방향 화살표도, a-a선 단면, B 방향 화살표도, b-b선 단면임)에 도시하는 바와 같이, 리니어 트랙(3T)이 형성되는 면을 포함하는 상측의 영역인 상측 영역(31)과, 상측 영역(31)보다 하측의 영역인 하측 영역(32)의 2 부품을 접합한 것이다. 그리고, 본 실시 형태의 리니어 반송부(3)는, 상측 영역(31)인 리니어 상반부(31)를 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 당해 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료에 의해 하측 영역(32)인 리니어 하반부(32)를 구성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 저탄성률 재료로서 수지(적절한 합성 수지)를 적용하고, 고탄성률 재료로서 금속(예를 들어 스테인리스나 알루미늄)을 적용하고 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 리니어 반송부(3)는, 수지제의 리니어 상반부(31)와, 금속제의 리니어 하반부(32)를 사용하여 구성된 것이다.

리니어 하반부(32)는, 도 15(동 도면의 (ii), (iii)은, 도 15의 (i)의 A 방향 화살표도, B 방향 화살표도임)에 도시하는 바와 같이, 전체로서 소정 두께를 갖는 평면으로 보아 타원 형상을 이루고, 하향면(저면)의 전체 영역을 요철이 없는 편평한 면으로 설정하는 한편, 상향면의 중앙 부분에, 다른 부분보다 상방으로 팽출된 중앙 타원형부(33)를 형성하고 있다. 중앙 타원형부(33)에는, 리니어 하반부(32)의 길이 방향을 따라 연신되고, 또한 리니어 하반부(32)의 폭 방향(W) 중심을 통과하는 가상 직선(장축(3L)) 상에, 두께 방향(높이 방향)으로 관통하는 고정용 구멍(34)을 소정 피치로 복수(도시한 예에서는 총 7개) 형성하고 있다. 이 고정용 구멍(34)에 삽입한 볼트 등의 적절한 고정구(3F)에 의해, 리니어 하반부(32), 나아가 리니어 반송부(3)를 도시하지 않은 지지 기부(받침대)에 지지시킨 상태에서 고정하고 있다. 리니어 하반부(32) 중 중앙 타원형부(33)의 외주에 형성되는 타원 링상 베이스(35)의 상향면은, 리니어 상반부(31)를 적재하는 스페이스(적재부(3S))로서 기능한다.

이러한 형태를 갖는 리니어 하반부(32)는, 리니어 하반부(32)를 폭 방향(W)으로 2등분하는 연직면(장축(3L)에 일치하는 단면)에 관하여 면 대칭으로 되고, 또한 리니어 하반부(32)를 길이 방향으로 2등분하는 연직면(장축(3L)과 직교하는 단축(3M)에 일치하는 단면)에 관해서도 면 대칭으로 되는 대칭성을 가진 구성이다.

리니어 상반부(31)는, 도 16(동 도면의 (ii), (iii)은, 동 도면의 (i)의 A 방향 화살표도, B 방향 화살표도임)에 도시하는 바와 같이, 리니어 하반부(32)와 동일한 평면 치수로 설정되고, 중앙 부분에 리니어 하반부(32)의 중앙 타원형부(33)를 끼워 넣는 개구부(36)를 갖고, 이 개구부(36)의 개구 에지보다 외주를 향하는 소정 영역에 타원 링상부(37)를 구비한 것이다. 타원 링상부(37)의 저면은 편평한 수평면이다.

그리고, 리니어 상반부(31)의 개구부(36)에 리니어 하반부(32)의 중앙 타원형부(33)를 끼워 넣는 것이 가능한 상대 위치 관계로 리니어 상반부(31)의 저면을 리니어 하반부(32)의 적재부(3S)에 적재하고, 이 상태에서 적절한 접합제나 다른 적절한 접합 수단을 이용하여 리니어 상반부(31) 및 리니어 하반부(32)를 견고하게 접합함으로써, 평면으로 보아 타원 형상의 형태를 이루는 리니어 반송부(3)를 구성할 수 있다.

리니어 반송부(3)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 고정구(3F)에 의해 리니어 하반부(32)의 중앙 타원형부(33)가 지지 기부인 받침대(도시 생략)에 고정되고, 중앙 타원형부(33) 이외의 부위가 접지면으로부터 뜬 상태로 설치되어 있다. 또한, 리니어 반송부(3)의 형상은 평면으로 보아 타원 형상에 한정되지 않고, 평면으로 보아 직사각 형상이어도 된다.

타원 링상부(37)의 상향면에는, 볼 반송부(1)의 나선 트랙(1T)의 종단에 접속되어 있는 직선상의 리니어 트랙(3T)과, 리니어 트랙(3T)으로부터 배제된 워크(W)를 볼 피더(Y)로 되돌리는 리턴 트랙(3R)을 형성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 리니어 트랙(3T)을, 타원 링상부(37)의 상향면 중 장축(3L)을 경계로 하는 일방측의 에어리어에만 설치하고, 리니어 트랙(3T)으로부터 배제된 워크(W)를 볼 피더(Y)로 되돌리는 리턴 트랙(3R)을, 타원 링상부(37)의 상향면 중 장축(3L)을 경계로 하는 일방측의 에어리어로부터 타방측의 에어리어측에 걸쳐 광범위하게 설치하고 있다.

리니어 트랙(3T)은, 타원 링상부(37) 중 장축(3L)을 경계로 하는 일방측의 에어리어 중, 타원 링상부(37)의 외측 에지 근방 영역에 있어서 장축(3L)과 거의 평행으로 일직선상으로 연신되고, 시단 및 종단은 타원 링상부(37)의 외측 에지에 도달하고 있다. 즉, 리니어 트랙(3T)의 시단 및 종단은, 리니어 트랙(3T)의 외측으로부터 액세스 가능하게 개방되어 있다. 본 실시 형태의 리니어 트랙(3T)은, V자상의 단면 형상으로 설정되어 있다. 리니어 트랙(3T)의 상향 경사면(V자상의 면)이, 워크(W)를 반송하는 반송면으로서 기능한다. 또한, 리니어 트랙(3T)의 단면 형상은, V자상 이외의 적당한 형상이어도 된다. 리니어 트랙(3T)은, 시단으로부터 반송된 워크(W)를 반송 중에 일렬로 정렬시켜 종단으로부터 다음 공정 장치로 공급할 수 있다.

리턴 트랙(3R)은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 타원 링상부(37)의 상향면 중 장축(3L)을 경계로 하는 일방측의 에어리어에 있어서 리니어 트랙(3T)보다 내측(장축(3L)에 가까운 쪽)에 설치한 직선상의 상류측 리턴 트랙(3Ra)과, 타원 링상부(37)의 상향면 중 장축(3L)을 경계로 하는 타방측의 에어리어에 설치한 직선상의 하류측 리턴 트랙(3Rb)과, 상류측 리턴 트랙(3Ra)의 하류단(종단)으로부터 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 상류단(시단)에 걸쳐 설치한 부분 원호상(U자상)의 중간 리턴 트랙(3Rc)과, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 하류단(종단)으로부터 상류측 리턴 트랙(3Ra)의 상류단(시단)을 향하여 연신되고, 또한 종단이 타원 링상부(37)의 외측 에지에 도달하고 있는 부분 원호상(U자상)의 최종 리턴 트랙(3Rd)으로 구성되어 있다. 즉, 타원 링상부(37)의 장축(L)을 사이에 두고 병행하는 2개의 직선 트랙인 상류측 리턴 트랙(3Ra) 및 하류측 리턴 트랙(3Rb)과, 2개의 직선 트랙(상류측 리턴 트랙(3Ra) 및 하류측 리턴 트랙(3Rb))을 연락하는 유턴 트랙인 중간 리턴 트랙(3Rc)과, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단으로부터 타원 링상부(37)의 외측 에지에 걸쳐 거의 U자상으로 뻗어 있는 최종 리턴 트랙(3Rd)에 의해, 리턴 트랙(3R)을 구성하고 있다. 또한, 리턴 트랙(3R)의 종단(최종 리턴 트랙(3Rd)의 하류단)은, 리턴 트랙(3R)의 시단(상류측 리턴 트랙(3Ra)의 상류단)에 연결되어 있지 않아, 리턴 트랙(3R) 상의 워크(W)가 리턴 트랙(3R)을 주회하는 일은 없다.

상류측 리턴 트랙(3Ra) 및 하류측 리턴 트랙(3Rb)은, 타원 링상부(37)의 장축(3L)에 대하여 서로 거의 대칭으로 되는 위치에 형성되어 있다. 상류측 리턴 트랙(3Ra)의 시단은, 타원 링상부(37)의 외측 에지에 도달하고 있지 않고, 타원 링상부(37)의 외측으로부터 액세스 불능으로 설정되어 있다. 또한, 부분 원호상의 중간 리턴 트랙(3Rc)은, 타원 링상부(37)의 장축(3L)을 중심으로 대칭으로 되는 형상으로 설정되어 있다. 리턴 트랙(3R)의 반송면은, 워크(W)를 볼 피더(Y)로 반송하는 반송면으로서 기능한다. 본 실시 형태에서는, 단면 형상이 U자상인 면(곡면)을 갖는 반송면을 적용하고 있지만, 리턴 트랙(3R)의 반송면이, 수평 또는 대략 수평인 면(수평면), 또는 수평에 대하여 소정 각도 경사진 면(경사면)이어도 된다.

또한, 본 실시 형태의 리니어 피더(Z)는, 타원 링상부(37)의 상향면의 전부 또는 일부를, 소정의 구배를 갖는 면으로 설정하고 있다. 본 실시 형태에서는, 타원 링상부(37)의 상향면 중, 리니어 트랙(3T), 상류측 리턴 트랙(3Ra), 중간 리턴 트랙(3Rc)을 설치한 영역을 편평한 수평면으로 설정하는 한편, 하류측 리턴 트랙(3Rb)을 설치한 영역을, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단(하류측 리턴 트랙(3Rb)과 최종 리턴 트랙(3Rd)의 연락 부분)을 향하여 점차 상향 구배로 되는 경사면(3K)으로 설정하고 있다(도 16의 (ii) 참조). 또한, 타원 링상부(37)의 상향면 중 최종 리턴 트랙(3Rd)을 설치한 영역은, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단과 동일한 높이 위치이며, 또한 편평한 수평면으로 설정되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 최종 리턴 트랙(3Rd)의 출구(종단)에 있어서의 반송면과, 리니어 트랙(3T)의 반송면의 고저차를, 반송 대상물인 워크(W)의 높이 치수보다 큰 적절한 값으로 설정하고 있다. 또한, 타원 링상부(37)의 상향면을 기준으로 하는 리턴 트랙(3R)의 반송면의 깊이 치수는, 상류측 리턴 트랙(3Ra), 중간 리턴 트랙(3Rc), 하류측 리턴 트랙(3Rb) 및 최종 리턴 트랙(3Rd), 이들 모든 리턴 트랙(3R)에 있어서 거의 동일한 값이다.

이하에서는, 타원 링상부(37) 중 장축(3L)을 경계로 하는 일방측의 에어리어를 「리니어 트랙측 에어리어」라고 하고, 타방측의 에어리어를 「리턴 트랙측 에어리어」라고 한다.

본 실시 형태에 관한 리니어 피더(Z)는, 리니어 트랙(3T)으로 반송되는 워크(W)의 반송 자세를 판별하는 선별부(도시 생략)를 구비하고 있다. 선별부는, 예를 들어 자세 판별에 이용되는 센서(자세 판별용 센서)와, 자세 판별의 결과에 기초하여 에어를 분출시키는 에어 분출부를 갖고, 리니어 트랙(3T)의 반송면 상에 있어서 반송되는 워크(W) 중, 자세 판별용 센서가 원하는 적정한 자세가 아닌 자세(이방향 자세)에 있다고 판별한 워크(W)에 대하여, 에어 분출부로부터 에어를 분출함으로써, 이방향 자세의 워크(W)를 리니어 트랙(3T)으로부터 배제하고, 리니어 트랙(3T)보다 내측에 있는 상류측 리턴 트랙(3Ra)으로 이동시키는 것이다.

리니어 트랙(3T)으로부터 배제되어 상류측 리턴 트랙(3Ra)으로 이동한 이방향 자세의 워크(W)는, 중간 리턴 트랙(3Rc), 상향 구배로 설정한 하류측 리턴 트랙(3Rb), 최종 리턴 트랙(3Rd)을 따라 가서, 볼 피더(Y)의 볼 반송부(1)로 되돌려진다. 적정한 자세라고 판별된 워크(W)는, 리니어 트랙(3T)의 종단(하류단)으로부터 다음 공정 장치로 배출된다.

이들 리니어 트랙(3T), 상류측 리턴 트랙(3Ra), 중간 리턴 트랙(3Rc), 하류측 리턴 트랙(3Rb), 최종 리턴 트랙(3Rd)은, 타원 링상부(37)의 상향면에 홈을 오목하게 형성함으로써 구성되어 있다.

이러한 리니어 상반부(31)는, 타원 링상부(37)의 상향면에 상술한 각종 트랙을 설치하고 있음으로써, 그 가공분에 따라 대칭성, 구체적으로는 리니어 상반부(31)를 폭 방향(W)으로 2등분하는 연직면(장축(3L)에 일치하는 단면)에 관한 면대칭성, 및 리니어 상반부(31)를 길이 방향으로 2등분하는 연직면(단축(3M)에 일치하는 단면)에 관한 면대칭성이 무너져 있다.

이와 같이 서로 다른 재료로 이루어지는 리니어 상반부(31) 및 리니어 하반부(32)를 일체적으로 접합한 형태의 리니어 반송부(3)는, 20kHz 이상의 초음파 진동으로, 주회하는 적어도 2개 이상의 상하 방향의 휨파를 발생시킬 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시 형태의 리니어 피더(Z)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 리니어 피더(Z)의 저면(리니어 하반부(32)의 하향면) 중 받침대로부터 이격된 위치에, 압전 소자를 이용한 구동 수단(4)을 배치하고, 상술한 볼 피더(Y)와 마찬가지 또는 준한 구성에 의해, 리니어 피더(Z)에 타원상의 궤도를 따라 진행파를 발생시키도록 구성하고 있다. 즉, 리니어 피더(Z)의 구동 수단(4)은, 0°정재파 모드와 90°정재파 모드가 발생하도록 제1 가진 영역(3A)(메인 트랙측 에어리어)과 제2 가진 영역(3B)(리턴 트랙측 에어리어)의 각각에 1/2 파장 간격으로 극성을 상이하게 하여 압전 소자를 배치하고, 제1 가진 영역(3A)과 제2 가진 영역(3B)의 사이에는 진행파의 파장 λ에 대하여 λ(1+2n)/4(n=0, 1, 2, …)의 간격이 설정되어 있다. 그리고, 2상 교류 신호 발신부(41)에서 발생시킨 소정 위상차의 구동 신호를 증폭기(42, 43)에서 증폭하여 각 압전 소자를 구동하도록 하고 있다. 이 2상 교류 신호 발신부(41)도 볼 피더(Y)의 2상 교류 신호 발신부(21)와 마찬가지로, 파형 선택부(44), 가진 주파수 조정 수단(45), 전기적 위상 조정 수단(47), 제1 진폭 조정 수단(46), 제2 진폭 조정 수단(48)에 의해 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 도 2 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 볼 피더(Y)의 나선 트랙(1T)을 거쳐 리니어 피더(Z)의 리니어 트랙(3T)을 따라 가서, 다음 공정 장치로 공급되는 워크(W)의 경로를 메인 반송 경로(워크(W)를 다음 공정으로 반송하는 경로)로서 파악할 수 있고, 이 메인 반송 경로에 있어서, 볼 피더(Y)와 리니어 피더(Z)의 접속 부분에 있어서의 워크 반송 방향(도 19에 일점쇄선으로 나타내는 방향) 및 진행파의 진행 방향(동 도면에 실선으로 나타내는 방향)이, 거의 접선의 관계로 되도록 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)를 서로 접속하고 있다.

따라서, 본 실시 형태에 관한 파트 피더(X)에 따르면, 볼 피더(Y)와 리니어 피더(Z)의 접속 부분에 있어서, 워크(W)에 제공하는 추진력의 방향과 진행파의 진행 방향이 거의 일치하고, 또한 메인 반송 경로가 극단적인 곡선(R이 작은 곡선)상의 반송 트랙을 따라 가는 경로로 되지 않으므로, 고속이면서 원활한 워크(W)의 갈아타기를 실현할 수 있다.

그리고, 본 실시 형태에 관한 파트 피더(X)는, 볼 반송부(1)의 하반부(볼 하반부(12)) 및 상반부(볼 상반부(11))를 각각 별체의 이종 재료로 구성함과 함께, 리니어 반송부(3)의 하반부(리니어 하반부(32)) 및 상반부(리니어 상반부(31))를 각각 별체의 이종 재료로 구성하고 있다. 구체적으로는, 볼 하반부(12) 및 리니어 하반부(32)를 높은 탄성률을 갖는 재료(고탄성률 재료)로 구성하고, 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)를 고탄성률 재료보다 탄성률이 낮은 재료(저탄성률 재료)로 구성함과 함께, 볼 하반부(12) 및 리니어 하반부(32)를, 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)보다 양호한 대칭성을 갖는 형상으로 설정하고 있다.

여기서, 진동 특성은, 고탄성률 재료로 구성한 부품, 즉 볼 하반부(12) 및 리니어 하반부(32)에서 지배적이며, 저탄성률 재료로 구성한 부품, 즉 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)의 진동 특성에 대한 영향은 비교적 작다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 파트 피더(X)는, 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)에, 각각 트랙(나선 트랙(1T), 리니어 트랙(3T), 리턴 트랙(3R))을 설치하거나, 나선 트랙(1T)과 리니어 트랙(3T)의 양호한 접속 상태를 실현하기 위해 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)의 소정 부분에 적당한 가공 처리를 실시함으로써, 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)의 형상의 대칭성이 각각 무너지기는 하지만, 진동 특성에 대한 영향이 큰 볼 하반부(12) 및 리니어 하반부(32)의 형상의 대칭성을 유지하고 있기 때문에, 진행파비가 높은 진행파를 생성하는 것이 가능하다. 즉, 본 실시 형태에 관한 파트 피더(X)에 따르면, 볼 상반부(11) 및 리니어 상반부(31)의 가공 정도에 의하지 않고, 볼 반송부(1)를 주회하는 진행파나, 리니어 반송부(3)를 주회하는 진행파를 생성할 수 있어, 양호한 진동 특성을 발휘한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 메인 반송 경로에 있어서, 볼 피더(Y)와 리니어 피더(Z)의 접속 부분에 있어서의 워크 반송 방향 및 진행파의 진행 방향이, 거의 접선의 관계로 되도록 볼 피더(Y) 및 리니어 피더(Z)를 서로 접속하는 장치 레이아웃을 채용하고 있음으로써, 워크(W)를 볼 피더(Y)로 되돌리는 리턴 경로, 즉 상류측 리턴 트랙(3Ra), 중간 리턴 트랙(3Rc), 하류측 리턴 트랙(3Rb), 최종 리턴 트랙(3Rd)을 따라 가는 경로가, 당해 리턴 경로의 종단 근방에 있어서 메인 반송 경로와 교차하는 구성으로 된다. 도 19에 리턴 경로에 있어서의 워크 반송 방향을 점선으로 나타낸다.

이러한 구성이면, 메인 반송 경로 중 볼 피더(Y)와 리니어 피더(Z)의 접속 부분을 통과하는 워크(W)와, 리턴 트랙(3R)의 출구(최종 리턴 트랙(3Rd)의 종단)로부터 볼 피더(Y)로 되돌려지는 워크(W)가 서로 접촉할 우려가 있다.

그래서, 본 실시 형태의 파트 피더(X)에서는, 리턴 경로 중 출구(최종 리턴 트랙(3Rd)의 종단)의 반송면과 메인 반송 경로의 반송면의 고저차를, 메인 반송 경로를 반송 중인 워크(W)의 높이 치수를 초과하는 값으로 설정하고 있다. 이에 의해, 리턴 트랙(3R)의 종단(최종 리턴 트랙(3Rd)의 종단)을 통과한 워크(W)가, 리턴 트랙(3R)의 종단 통과 시점의 반송 속도 및 관성에 의해 메인 반송 경로 상의 워크(W)를 뛰어 넘어 리니어 피더(Z)로부터 볼 피더(Y)로 복귀되어, 워크(W)끼리의 불필요한 충돌을 피할 수 있다. 가령 메인 반송 경로를 반송 중인 워크(W)가, 리턴 트랙(3R)의 종단을 통과한 워크(W)와 충돌하여 메인 반송 경로로부터 벗어나 볼 반송부(1) 내에 낙하해도, 볼 반송부(1) 및 리니어 반송부(3)의 양호한 진동 특성에 의해 후속의 워크(W)가 전방의 워크(W)에 접근하도록 사이를 채우기 때문에, 워크 공급 효율의 저하를 회피 또는 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 볼 상반부(11)가 수지제이기 때문에, 리턴 트랙(3R)으로부터 튀어나와 볼 반송부(1) 내로 복귀되는 워크(W)의 손상도 일어나기 어렵다.

또한, 본 실시 형태에 관한 파트 피더(X)는, 볼 반송부(1) 중, 반송 트랙을 포함하는 상면측의 영역인 볼 상반부(11)를 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 볼 하반부(12)를 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성하고 있기 때문에, 볼 반송부(1) 전체를 동일 재료로 형성한 양태와 비교하여, 저탄성률 재료와 고탄성률 재료의 강성의 차이에 의해, 휨 진동의 중립축(굽힘 모멘트를 가한 경우에, 재료가 전혀 부하를 받지 않는 위치를 말하며, 인장도 압축도 발생하고 있지 않은 위치)을 볼 반송부(1)의 저면측으로 낮출 수 있고, 나선 트랙(1T)의 반송면에 진행파를 발생시켰을 때의 반송면부터 중립축까지의 거리(e값)가 커지고, 반송면의 진동의 수평 방향 성분이 커져, 반송 속도가 향상됨과 함께, 볼 하반부(12)를 구성하는 재료보다 낮은 탄성률의 재료로 볼 상반부를 구성함으로써, 반송 처리 중인 워크(W)의 도약을 억제하는 것이 가능하다.

마찬가지로, 리니어 반송부(3) 중, 반송면을 포함하는 외주부의 상면측의 영역인 리니어 상반부(31)를 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 다른 영역(리니어 하반부(32))을 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성하고 있기 때문에, 리니어 반송부(3) 전체를 동일 재료로 형성한 양태와 비교하여, 휨 진동의 중립축을 리니어 반송부(3)의 저면(10)측으로 낮출 수 있고, 리니어 트랙(3T)의 반송면 및 리턴 트랙(3R)의 반송면(반송면)에 진행파를 발생시켰을 때의 반송면부터 중립축까지의 거리(e값)가 커지고, 반송면의 진동의 수평 방향 성분이 커져, 반송 속도가 향상됨과 함께, 리니어 하반부(32)를 구성하는 재료보다 낮은 탄성률의 재료로 리니어 상반부(31)를 구성함으로써, 반송 처리 중인 워크(W)의 도약을 억제하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 워크를 다음 공정으로 반송하는 메인 반송 경로를, 볼 피더의 나선 트랙(1)과 리니어 피더의 리니어 트랙을 사용하여 구성한 양태를 예시하였지만, 타원 형상의 리니어 피더(Z)에서는, 타원상으로 주회하는 진행파가 생성되는 것에 착안하여, 도 20 내지 도 22에 도시하는 바와 같이, 리니어 반송부(3) 중 타원 링상부(37)의 U자 부분에 형성한 곡선상(부분 원호상)의 트랙(3Ta)을 이용하여 메인 반송 경로를 형성할 수도 있다.

도 20에 도시하는 변형예는, 도 19에 도시하는 상술한 실시 형태와 비교하여, 나선 트랙(1T)의 종단을 워크의 반송 방향(볼 반송부(1) 중에 일점쇄선으로 나타내는 화살표 방향)을 따라 반시계 방향으로 대략 45°가깝게 위상이 진행한 위치에 설정한 구성이다.

또한, 도 21에 도시하는 변형예는, 도 19에 도시하는 상술한 실시 형태와 비교하여, 나선 트랙(1T)의 종단을 워크의 반송 방향(볼 반송부(1) 중에 일점쇄선으로 나타내는 화살표 방향)을 따라 반시계 방향으로 각각 대략 90°가깝게 위상이 진행한 위치에 설정한 구성이며, 도 22에 도시하는 변형예는, 도 19에 도시하는 상술한 실시 형태와 비교하여, 나선 트랙(1T)의 종단을 워크의 반송 방향(볼 반송부(1) 중에 일점쇄선으로 나타내는 화살표 방향)을 따라 반시계 방향으로 각각 대략 135°가깝게 위상이 진행한 위치에 설정한 구성이다. 또한, 도 20 내지 도 22에서는, 도 19와 마찬가지로, 메인 반송 경로에 있어서의 워크 반송 방향을 일점쇄선으로 나타내고, 진행파의 진행 방향을 실선으로 나타내고, 리턴 경로에 있어서의 워크 반송 방향을 점선으로 나타내고 있다.

이러한 각 변형예에 관한 구성이라도, 타원상으로 주회하는 진행파가 생성되는 리니어 피더(Z)의 구성에 기초하여, 메인 반송 경로 중 특히 볼 반송부(1)로부터 리니어 반송부(3)의 접속 부분에 있어서의 워크의 원활한 갈아타기를 실현할 수 있다. 즉, 본 발명에 관한 파트 피더에 따르면, 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분에 있어서의 워크 반송 방향 및 진행파의 진행 방향이 거의 접선의 관계로 되는 범위에 있어서, 볼 피더와 리니어 피더의 상대 위치 관계를 자유롭게 설정할 수 있고, 타설비와의 간섭을 피하도록 장치 레이아웃을 설정하는 것이 가능하다. 또한, 판 스프링식 리니어 피더에서는 일직선상으로밖에 반송할 수 없기 때문에, 타원 링상부의 U자 부분에 형성한 곡선상(부분 원호상)의 트랙을 이용하여 워크의 원활한 갈아타기(접선에서의 접속)와 자유로운 레이아웃은 양립할 수 없다.

또한, 워크를 볼 피더로 되돌리는 리턴 경로(상술한 실시 형태라면 상류측 리턴 트랙, 중간 리턴 트랙, 하류측 리턴 트랙, 최종 리턴 트랙을 따라 가는 경로)가, 당해 리턴 경로의 종단 근방에 있어서 메인 반송 경로와 교차하는 구성인 경우, 상술한 실시 형태와 같이, 리턴 경로 중 출구(최종 리턴 트랙의 종단)의 반송면을 메인 반송 경로의 반송면보다 높은 위치(구체적으로는 워크의 높이 치수를 초과하는 고저차)에 설정하여, 리턴 트랙의 출구(최종 리턴 트랙의 종단)를 통과한 워크가, 메인 반송 경로 상의 워크를 뛰어 넘어 리니어 피더로부터 볼 피더로 복귀되는 양태가 유리하다. 한편, 리턴 경로 중 출구(최종 리턴 트랙의 종단)의 반송면을 메인 반송 경로의 반송면보다 낮은 위치에 설정함과 함께, 볼 피더 중, 리턴 경로의 출구에 대응하는 위치에 터널상의 홈을 형성하여, 리턴 트랙의 종단(최종 리턴 트랙의 종단)을 통과한 워크가, 메인 반송 경로의 밑을 빠져나가면서 통과하여 리니어 피더로부터 볼 피더로 복귀되도록 구성해도 된다. 이러한 구성이라도, 메인 반송 경로 중 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분을 통과하는 워크와, 리턴 트랙의 종단(최종 리턴 트랙의 종단)으로부터 볼 피더로 되돌려지는 워크가 서로 접촉하는 사태를 피할 수 있다.

여기서, 리턴 경로 중 출구(최종 리턴 트랙의 종단)의 반송면을 메인 반송 경로의 반송면보다 낮은 위치에 설정하는 구체적인 구성으로서는, 리턴 경로 중 출구 근방 영역의 반송면(반송면)을, 당해 출구를 향하여 점차 하향 구배로 되는 면으로 설정하는 구성을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 볼 피더와 리니어 피더의 접속 부분에 있어서의 워크 반송 방향 및 진행파의 진행 방향이 거의 접선의 관계로 되는 조건을 만족하는 장치 레이아웃(볼 피더 및 리니어 피더의 상대 위치 관계)으로서, 도 23에 도시하는 바와 같이, 리니어 피더(Z)의 리턴 트랙(3R) 중 직선상의 하류측 리턴 트랙(3Rb)이, 상류측 리턴 트랙(3Ra)보다 볼 피더(Y)의 중심에 가까운 위치로 되는 장치 레이아웃을 채용하는 것도 가능하다. 이 경우, 하류측 리턴 트랙(3Rb)은, 타원 링상부(37)의 외측 에지에 도달하는 위치까지 일직선상으로 연신되고, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단이 리턴 경로의 출구로 된다. 따라서, 타원 링상의 U자 부분에 부분 원호상의 최종 리턴을 형성할 필요가 없다. 또한, 도 22에 도시하는 장치 레이아웃을 채용하는 경우에도, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단을 타원 링상부(37)의 외측 에지에 도달하는 위치까지 일직선상으로 연신시켜, 하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단이 리턴 경로의 출구로 되도록 설정할 수 있다.

또한, 도 23에 도시하는 파트 피더(X)라면, 리턴 경로가, 당해 리턴 경로의 종단 근방에 있어서 메인 반송 경로와 교차하지 않는 구성이기 때문에, 리턴 경로의 출구(하류측 리턴 트랙(3Rb)의 종단)의 반송면과, 메인 반송 경로의 반송면에서 고저차를 둘 필요가 없고, 가공 용이성이 우수하다. 동 도면에 도시하는 리니어 피더(Z)는, 전체 영역이 편평한 수평면인 타원 링상부(37)의 상향면에, 리니어 트랙(3T) 및 리턴 트랙(3R)을 설치한 것이다. 이러한 리니어 반송부(3)에 있어서도, 리니어 트랙(3T)은, 타원 링상부(37) 중 장축을 경계로 하는 일방측의 에어리어(메인 트랙측 에어리어)에만 설치하고 있기 때문에, 대칭성이 무너진다. 그러나, 리니어 상반부(31)를 저탄성률 재료로 구성하고, 리니어 하반부를 고탄성률 재료로 구성하여, 이들 리니어 상반부(31) 및 리니어 하반부를 접합하고 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 진동 특성에 악영향을 미치지 않고, 진행파의 생성이 가능하다.

게다가, 진행파가 주회 가능한 형상일 것이 요구되는 진행파 방식의 리니어 피더는, 종래의 판 스프링을 사용한 진동 방식의 리니어 피더(Z)와 비교하여 리니어 반송부의 폭 치수가 커져 버려, 도 23에 도시하는 장치 레이아웃을 채용하면, 리니어 피더(Z)와 볼 피더(Y)의 간섭 영역(접촉 영역)이 커진다. 그 결과, 볼 피더(Y) 중 리니어 피더(Z)와의 간섭 영역을 도려내는 가공 영역이 커져, 그에 따라 볼 반송부(1)의 대칭성이 무너져, 진행파비가 저하되고, 반송 능력이 저하되거나, 진행파를 생성하지 못할 우려가 있다. 그러나, 도려냄 가공 영역이 볼 상반부(11)에 머무르는 한, 진동 특성에 대한 영향이 큰 재료(고탄성률 재료)로 이루어지는 볼 하반부의 대칭성은 유지되어 있기 때문에, 진행파의 생성이 가능하다.

또한, 볼 반송부나 리니어 반송부의 상부에, 반송 방향을 따라 소정 간격 걸러 복수의 슬릿을 형성한 구성으로 해도 된다. 슬릿은 볼 하반부나 리니어 하반부에 도달하지 않는 깊이이면 되며, 이러한 슬릿을 복수 형성하여 빗살 모양의 반송면을 형성함으로써, 반송면에 슬릿이 형성되어 있지 않은 구성과 비교하여, 중립축이 낮아지기 때문에, 반송면에 진행파를 발생시켰을 때의 반송면부터 중립축까지의 거리(e값)가 커지고, 볼 반송부나 리니어 반송부를 진행파의 진행 방향으로 변형시키기 쉽게 하여, 워크에 작용하는 힘의 수평 성분을 증대시킴과 함께, 수직 성분이 저감된다. 따라서, 슬릿이 형성되어 있지 않은 반송부를 사용한 경우와 비교하여, 반송면 상에서의 워크를 최대한 튀게 하지 않고, 반송 속도를 향상시켜 효율적으로 반송할 수 있다. 또한, 반송부에 다수의 슬릿을 형성하여 빗살 모양의 반송면으로 설정한 구성에 있어서, 빗살 모양의 반송면에 도시하지 않은 필름을 첩부하여, 워크가 슬릿에 낙하하지 않도록 해도 된다.

본 발명에서는, 구동 수단으로서, 압전 소자 대신에, 자기 변형 소자를 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 관한 워크 반송 장치가 리니어 피더 및 볼 피더를 구비한 파트 피더인 경우, 리니어 피더의 구동 수단은, 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 것, 또는 순환 방식과는 다른 방식(예를 들어 반송부가 리니어 반송부의 양단에 각각 위상차를 바꾸어 가진하는 양단 가진 방식 등)에 의해 진행파를 발생시키는 것인 한편, 볼 피더로서, 판 스프링을 사용하여 진동시키는 것을 적용할 수 있다. 여기서, 본 발명에 관한 워크 반송 장치가 리니어 피더 및 볼 피더를 구비한 파트 피더인 경우, 리니어 피더 및 볼 피더의 각 구동 수단의 조합으로서는, 각 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 것인 조합(제1 조합), 각 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식과는 다른 방식에 의해 발생시키는 것인 조합(제2 조합), 한쪽의 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 것이며, 다른 쪽의 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식과는 다른 방식에 의해 발생시키는 것인 조합(제3 조합), 리니어 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 것이며, 볼 피더의 구동 수단이 판 스프링을 사용하여 진동시키는 것인 조합(제4 조합), 리니어 피더의 구동 수단이 진행파를 순환 방식과는 다른 방식에 의해 발생시키는 것이며, 볼 피더가 판 스프링을 사용하여 진동시키는 것인 조합(제5 조합), 이상의 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 워크 반송 장치는, 볼 피더 단체, 또는 리니어 피더 단체로 구성된 것이어도 상관없다. 이 경우, 어느 장치도 진행파를 순환 방식에 의해 발생시키는 구동 수단을 구비한 것이어도 되고, 순환 방식과는 다른 방식(예를 들어 반송부가 당해 반송부의 양단을 특정 가능한 형상이라면, 양단에 각각 위상차를 바꾸어 가진하는 양단 가진 방식 등)으로 진행파를 발생시키는 구동 수단을 구비한 것이어도 된다.

본 발명에 있어서의 저탄성률 재료로서 고무(합성 고무)를 적용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 「탄성률의 고저」는 상측 영역과 하측 영역의 구성 재료끼리의 비교에 의한 것이기 때문에, 하측 영역의 구성 재료가 상측 영역의 구성 재료보다 높은 탄성률을 갖는 재료라면 본 발명의 조건은 만족된다. 따라서, 예를 들어 상측 영역이 알루미늄제이고, 하측 영역이 스테인리스제인 구성도 본 발명에 포함된다.

워크로서는, 예를 들어 전자 부품 등의 미소 부품을 들 수 있지만, 전자 부품 이외의 물품이어도 된다.

그 밖에, 각 부의 구체적 구성에 대해서도 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.

1, 3: 반송부(볼 반송부, 리니어 반송부)
1T, 3T: 반송 트랙(나선 트랙, 리니어 트랙)
11, 31: 상측 영역(볼 상반부, 리니어 상반부)
12, 32: 하측 영역(볼 하반부, 리니어 하반부)
2, 4: 구동 수단(구동 수단(2), 구동 수단(2))
X: 워크 반송 장치(파트 피더)

Claims (4)

1. 반송 트랙을 갖는 반송부, 및 진행파를 상기 반송부에 발생시키는 구동 수단을 구비하고, 상기 진행파에 의해 워크를 상기 반송 트랙을 따라 반송하는 워크 반송 장치이며,
   상기 반송부 중, 상기 반송 트랙이 형성되는 면을 포함하는 상측 영역을 저탄성률 재료로 구성함과 함께, 상기 상측 영역보다 하방의 영역인 하측 영역을 상기 저탄성률 재료보다 탄성률이 높은 고탄성률 재료로 구성하고, 적어도 상기 하측 영역은, 대칭성을 가진 형상인 것을 특징으로 하는 워크 반송 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반송부가, 적어도 길이 방향으로 연신되는 반송 트랙을 갖고, 또한 상기 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 리니어 반송부인, 워크 반송 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 반송부가, 적어도 나선상의 반송 트랙을 갖고, 또한 상기 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 볼 반송부인, 워크 반송 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 반송부로서 적어도 나선상의 반송 트랙인 나선 트랙을 갖는 볼 반송부를 구비한 볼 피더와,
   상기 반송부로서 적어도 길이 방향으로 연신되는 반송 트랙인 리니어 트랙 및 당해 리니어 트랙으로부터 벗어난 워크를 상기 볼 반송부에 반송하는 리턴 트랙을 갖고, 또한 상기 진행파가 주회하는 형상으로 설정한 리니어 반송부를 구비한 리니어 피더를 구비하고,
   상기 나선 트랙의 종단과 상기 리니어 트랙의 시단이 접합된 상태에 있고,
   상기 나선 트랙 및 상기 리니어 트랙을 따라 가서 다음 공정에 공급되는 워크의 경로인 메인 반송 경로와, 상기 리턴 트랙을 따라 가서 상기 볼 반송부로 반송되는 워크의 경로인 리턴 경로의 출구가, 상기 나선 트랙과 상기 리니어 트랙의 접속 부분 또는 접속 부분 근방에 있어서 입체 교차하도록 설정되어 있는, 워크 반송 장치.

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