JP2002128259A - 物体浮揚装置 - Google Patents
物体浮揚装置Info
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- JP2002128259A JP2002128259A JP2000326801A JP2000326801A JP2002128259A JP 2002128259 A JP2002128259 A JP 2002128259A JP 2000326801 A JP2000326801 A JP 2000326801A JP 2000326801 A JP2000326801 A JP 2000326801A JP 2002128259 A JP2002128259 A JP 2002128259A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の振動体を組み合わせて物体浮揚装置を
構成した際、防音カバーや他の防音装備を新たに設ける
ことなく、簡単な構成で騒音を低減可能にする。 【解決手段】 物体浮揚搬送装置1を構成する搬送用ユ
ニット2は平行に配設された2個の長尺の振動体3a,
3bを備えている。各振動体3a,3bには両端部にホ
ーン5a,5bが締結されている。各ホーン5a,5b
はランジュバン形振動子からなる振動子6に固定されて
いる。各振動体3a,3bの一端側に締結されたホーン
5aを励振させる振動子6はそれぞれ共通の発振器10に
接続され、他端側に締結されたホーン5bを励振させる
振動子6は、抵抗R及びコイルLからなる負荷回路12に
それぞれ接続されている。各振動体3a,3bは、相互
の間隔が、各振動体の3a,3bから発生する音波同士
が干渉するように、振動体3a,3bの間隔が音波の半
波長の奇数倍となるように配置されている。
構成した際、防音カバーや他の防音装備を新たに設ける
ことなく、簡単な構成で騒音を低減可能にする。 【解決手段】 物体浮揚搬送装置1を構成する搬送用ユ
ニット2は平行に配設された2個の長尺の振動体3a,
3bを備えている。各振動体3a,3bには両端部にホ
ーン5a,5bが締結されている。各ホーン5a,5b
はランジュバン形振動子からなる振動子6に固定されて
いる。各振動体3a,3bの一端側に締結されたホーン
5aを励振させる振動子6はそれぞれ共通の発振器10に
接続され、他端側に締結されたホーン5bを励振させる
振動子6は、抵抗R及びコイルLからなる負荷回路12に
それぞれ接続されている。各振動体3a,3bは、相互
の間隔が、各振動体の3a,3bから発生する音波同士
が干渉するように、振動体3a,3bの間隔が音波の半
波長の奇数倍となるように配置されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば音波等の放
射圧を用いて物体を浮揚させる物体浮揚装置に係り、詳
しくは騒音防止に特徴を有する物体浮揚装置に関するも
のである。
射圧を用いて物体を浮揚させる物体浮揚装置に係り、詳
しくは騒音防止に特徴を有する物体浮揚装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】物体を空中に浮揚させる物体浮揚装置と
して、振動手段により振動される振動体の音波の放射圧
により振動体の表面上において物体を浮揚させる物体浮
揚装置が特開平7−24415号公報、特開平7−13
7824号公報、特開平9−202425公報等に開示
されている。これらの装置では平板状の振動体を使用
し、浮揚させるべき物体の前記平板状の振動体の表面と
対向する面を平面とし、振動体の振動による音波の放射
圧により物体が浮揚する。また、浮揚した物体に空気を
噴射したり、前記振動体で進行波を発生させて浮揚した
物体を移動させる物体搬送装置も開示されている。
して、振動手段により振動される振動体の音波の放射圧
により振動体の表面上において物体を浮揚させる物体浮
揚装置が特開平7−24415号公報、特開平7−13
7824号公報、特開平9−202425公報等に開示
されている。これらの装置では平板状の振動体を使用
し、浮揚させるべき物体の前記平板状の振動体の表面と
対向する面を平面とし、振動体の振動による音波の放射
圧により物体が浮揚する。また、浮揚した物体に空気を
噴射したり、前記振動体で進行波を発生させて浮揚した
物体を移動させる物体搬送装置も開示されている。
【0003】複数の振動体を組み合わせて物体浮揚装置
を構成すると、ビート音等が発生し、騒音の問題が生じ
るが、前記公報には騒音防止に関して何ら記載されてい
ない。
を構成すると、ビート音等が発生し、騒音の問題が生じ
るが、前記公報には騒音防止に関して何ら記載されてい
ない。
【0004】特開平8−63172号公報には、いわゆ
るアクティブ消音を行う低騒音ファンシステムが開示さ
れている。この装置は図4に示すように、一対のファン
41,42がダクト43の端に配設されている。第1の
ファン41には振動検出器44が設けられ、第1のファ
ン41の振動が振動検出器44で検出され、その検出信
号がバンドパスフィルタ45に送られる。そして、バン
ドパスフィルタ45は第1のファン41の回転周波数成
分を抽出し、抽出した信号を位相遅延回路46で半波長
の奇数倍遅延し、その信号で第2のファン42を駆動す
る。
るアクティブ消音を行う低騒音ファンシステムが開示さ
れている。この装置は図4に示すように、一対のファン
41,42がダクト43の端に配設されている。第1の
ファン41には振動検出器44が設けられ、第1のファ
ン41の振動が振動検出器44で検出され、その検出信
号がバンドパスフィルタ45に送られる。そして、バン
ドパスフィルタ45は第1のファン41の回転周波数成
分を抽出し、抽出した信号を位相遅延回路46で半波長
の奇数倍遅延し、その信号で第2のファン42を駆動す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の物体浮揚装置で
は、騒音防止のため防音カバーが必要になる。そして、
防音カバーを設けた場合、メンテナンスの際に防音カバ
ーを取り外す必要があり、メンテナンスの作業性が悪く
なる。
は、騒音防止のため防音カバーが必要になる。そして、
防音カバーを設けた場合、メンテナンスの際に防音カバ
ーを取り外す必要があり、メンテナンスの作業性が悪く
なる。
【0006】また、特開平8−63172号公報に開示
された低騒音ファンシステムは、ファンにより発生する
騒音を低減する従来のアクティブ方式の改良である。そ
して、ファンから発せられた音波と干渉する音波を発す
る付加音源の代わりに、干渉用の音波を発生するファン
を設け、騒音低減と冷却等のファンのもつ機能を高める
ようにしたものである。そして、ファン以外の装置に関
しては何らふれられていない。
された低騒音ファンシステムは、ファンにより発生する
騒音を低減する従来のアクティブ方式の改良である。そ
して、ファンから発せられた音波と干渉する音波を発す
る付加音源の代わりに、干渉用の音波を発生するファン
を設け、騒音低減と冷却等のファンのもつ機能を高める
ようにしたものである。そして、ファン以外の装置に関
しては何らふれられていない。
【0007】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は複数の振動体を組み合わせて物
体浮揚装置を構成した場合において、防音カバーや他の
防音装備を新たに設けることなく、簡単な構成で騒音を
低減できる物体浮揚装置を提供することにある。
のであって、その目的は複数の振動体を組み合わせて物
体浮揚装置を構成した場合において、防音カバーや他の
防音装備を新たに設けることなく、簡単な構成で騒音を
低減できる物体浮揚装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、振動体を励振手段で励
振させ、該振動体の音波の放射圧により振動体の表面上
において物体を浮揚させる物体浮揚装置において、振動
体を複数平行に配置し、各振動体から発生する音波の干
渉により、装置の騒音を低減する。
め、請求項1に記載の発明では、振動体を励振手段で励
振させ、該振動体の音波の放射圧により振動体の表面上
において物体を浮揚させる物体浮揚装置において、振動
体を複数平行に配置し、各振動体から発生する音波の干
渉により、装置の騒音を低減する。
【0009】従って、この発明では、平行に配置された
複数の振動体から発生する音波が互いに干渉することに
より、騒音が低減される。即ち、アクティブ消音と同様
な作用で、防音カバーや他の防音装備を新たに設けるこ
となく、簡単な構成で騒音を低減できる。
複数の振動体から発生する音波が互いに干渉することに
より、騒音が低減される。即ち、アクティブ消音と同様
な作用で、防音カバーや他の防音装備を新たに設けるこ
となく、簡単な構成で騒音を低減できる。
【0010】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記振動体は長尺に形成されてい
る。この発明では、振動体の幅方向への騒音が低減され
る。請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2
に記載の発明において、前記各振動体を同じに構成し、
各振動体を相互の間隔が各振動体から発生する音波同士
が干渉するように調整して配置した。この発明では、各
振動体の配置間隔を調整するという簡単な構成で、各振
動体から発生する音波が互いに干渉することにより、騒
音が低減される。
載の発明において、前記振動体は長尺に形成されてい
る。この発明では、振動体の幅方向への騒音が低減され
る。請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2
に記載の発明において、前記各振動体を同じに構成し、
各振動体を相互の間隔が各振動体から発生する音波同士
が干渉するように調整して配置した。この発明では、各
振動体の配置間隔を調整するという簡単な構成で、各振
動体から発生する音波が互いに干渉することにより、騒
音が低減される。
【0011】請求項4に記載の発明では、請求項1又は
請求項2に記載の発明において、前記振動体を励振させ
る励振系に励振手段の振動の位相をずらす位相シフタが
装備されている。この発明では、各振動体のうち一部の
振動体を位相のずれた状態で振動させることにより、各
振動体から発生する音波が干渉する状態となり、装置の
騒音が低減される。
請求項2に記載の発明において、前記振動体を励振させ
る励振系に励振手段の振動の位相をずらす位相シフタが
装備されている。この発明では、各振動体のうち一部の
振動体を位相のずれた状態で振動させることにより、各
振動体から発生する音波が干渉する状態となり、装置の
騒音が低減される。
【0012】請求項5に記載の発明では、請求項1〜請
求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記振動
体は偶数個設けられている。この発明では、半分の数の
振動体から発生する音波と、残りの半分の数の振動体か
ら発生する音波とが互いに干渉することにより、騒音が
効率良く低減される。
求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記振動
体は偶数個設けられている。この発明では、半分の数の
振動体から発生する音波と、残りの半分の数の振動体か
ら発生する音波とが互いに干渉することにより、騒音が
効率良く低減される。
【0013】請求項6に記載の発明では、請求項1〜請
求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記各振
動体を励振させる励振手段は共通の発振器に接続される
とともに、基準となる振動体を励振させる励振手段以外
の励振手段には共振周波数を基準の励振手段に合わせる
ための調整手段が設けられている。
求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記各振
動体を励振させる励振手段は共通の発振器に接続される
とともに、基準となる振動体を励振させる励振手段以外
の励振手段には共振周波数を基準の励振手段に合わせる
ための調整手段が設けられている。
【0014】振動体及び励振手段を複数設けた場合、部
品の製造及び組み付けの誤差により、各振動系を完全に
同一にすることは難しい。従って、各振動系の共振周波
数が微妙に異なる場合が生じ、各振動系の振動体による
物体の浮揚作用が安定して行われない場合がある。しか
し、この発明では、調整手段により各励振手段の共振周
波数が同じに調整されるため、物体の浮揚が安定して行
われる。
品の製造及び組み付けの誤差により、各振動系を完全に
同一にすることは難しい。従って、各振動系の共振周波
数が微妙に異なる場合が生じ、各振動系の振動体による
物体の浮揚作用が安定して行われない場合がある。しか
し、この発明では、調整手段により各励振手段の共振周
波数が同じに調整されるため、物体の浮揚が安定して行
われる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を物体を浮揚させた
状態で搬送する物体浮揚装置(物体浮揚搬送装置)に具
体化した一実施の形態を図1及び図2に従って説明す
る。図2は物体浮揚装置としての物体浮揚搬送装置を構
成する搬送用ユニットの模式斜視図を示す。
状態で搬送する物体浮揚装置(物体浮揚搬送装置)に具
体化した一実施の形態を図1及び図2に従って説明す
る。図2は物体浮揚装置としての物体浮揚搬送装置を構
成する搬送用ユニットの模式斜視図を示す。
【0016】図1に示すように、物体浮揚搬送装置1は
複数(この実施の形態では3個)の搬送用ユニット2を
直線状に配置して構成されている。図2に示すように、
搬送用ユニット2は平行に配設された複数(この実施の
形態では2個)の長尺の振動体3a,3bを備えてい
る。両振動体3a,3bは同じ大きさの矩形平板状に形
成され、搬送すべき物体4を両者で共同して浮揚保持す
るようになっている。各振動体3a,3bには励振手段
を構成するホーン5a,5bが、その先端において図示
しないネジにより締結されている。ホーン5a,5bは
偏平なほぼ直方体状に形成され、各振動体3a,3bに
対してその長手方向両端部において長手方向と直交する
状態で取付けられている。
複数(この実施の形態では3個)の搬送用ユニット2を
直線状に配置して構成されている。図2に示すように、
搬送用ユニット2は平行に配設された複数(この実施の
形態では2個)の長尺の振動体3a,3bを備えてい
る。両振動体3a,3bは同じ大きさの矩形平板状に形
成され、搬送すべき物体4を両者で共同して浮揚保持す
るようになっている。各振動体3a,3bには励振手段
を構成するホーン5a,5bが、その先端において図示
しないネジにより締結されている。ホーン5a,5bは
偏平なほぼ直方体状に形成され、各振動体3a,3bに
対してその長手方向両端部において長手方向と直交する
状態で取付けられている。
【0017】各ホーン5a,5bは振動体3a,3bが
締結される面の反対側の面において振動子6に固定され
ている。ホーン5a,5bの先端面は振動子6の軸方向
と直交する平面に形成され、ホーン5a,5b及び振動
子6の中心軸が鉛直方向に延びる状態で配置されてい
る。
締結される面の反対側の面において振動子6に固定され
ている。ホーン5a,5bの先端面は振動子6の軸方向
と直交する平面に形成され、ホーン5a,5b及び振動
子6の中心軸が鉛直方向に延びる状態で配置されてい
る。
【0018】振動子6には所謂ランジュバン形振動子が
使用され、一対のリング状のピエゾ素子7a,7bと、
ピエゾ素子7a,7b間に配置されたリング状の電極板
8と、ピエゾ素子7a,7bの外側面と当接する位置に
配置された金属ブロック9a,9bとを、図示しないボ
ルトによって締め付け固定することにより構成されてい
る。ボルトは金属ブロック9aに形成された図示しない
ねじ穴に、金属ブロック9b側から螺合されている。両
金属ブロック9a,9bはボルトを介して互いに導通さ
れた状態となっている。
使用され、一対のリング状のピエゾ素子7a,7bと、
ピエゾ素子7a,7b間に配置されたリング状の電極板
8と、ピエゾ素子7a,7bの外側面と当接する位置に
配置された金属ブロック9a,9bとを、図示しないボ
ルトによって締め付け固定することにより構成されてい
る。ボルトは金属ブロック9aに形成された図示しない
ねじ穴に、金属ブロック9b側から螺合されている。両
金属ブロック9a,9bはボルトを介して互いに導通さ
れた状態となっている。
【0019】各振動体3a,3bの一端側に締結された
ホーン5aを励振させる振動子6はそれぞれ共通の発振
器10に接続されている。電極板8は配線11を介して
発振器10と接続され、発振器10の接地端子が配線
(いずれも図示せず)を介して金属ブロック9bに接続
されている。ホーン5a,5b、振動子6、発振器10
により各振動体3a,3bを励振させる励振手段が構成
されている。
ホーン5aを励振させる振動子6はそれぞれ共通の発振
器10に接続されている。電極板8は配線11を介して
発振器10と接続され、発振器10の接地端子が配線
(いずれも図示せず)を介して金属ブロック9bに接続
されている。ホーン5a,5b、振動子6、発振器10
により各振動体3a,3bを励振させる励振手段が構成
されている。
【0020】各振動体3a,3bの他端側に締結された
ホーン5bを励振させる振動子6は、抵抗R及びコイル
Lからなるエネルギー変換手段としての負荷回路12に
それぞれ接続されている。
ホーン5bを励振させる振動子6は、抵抗R及びコイル
Lからなるエネルギー変換手段としての負荷回路12に
それぞれ接続されている。
【0021】各振動体3a,3bを励振させる振動子6
はそれぞれベースプレート13(図1に図示)に支持ブ
ラケット(図示せず)を介して固定されている。そし
て、対をなす各振動体3a,3bは同一平面上に配置さ
れると共に、相互の間隔Dが、各振動体の3a,3bか
ら発生する音波同士が干渉するように調整して配置され
ている。具体的には、各ベースプレート13の位置を調
整することにより、振動体3a,3bの間隔Dが音波の
半波長の奇数倍となるように配置されている。
はそれぞれベースプレート13(図1に図示)に支持ブ
ラケット(図示せず)を介して固定されている。そし
て、対をなす各振動体3a,3bは同一平面上に配置さ
れると共に、相互の間隔Dが、各振動体の3a,3bか
ら発生する音波同士が干渉するように調整して配置され
ている。具体的には、各ベースプレート13の位置を調
整することにより、振動体3a,3bの間隔Dが音波の
半波長の奇数倍となるように配置されている。
【0022】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。物体浮揚搬送装置1の各発振器10の駆動に
より、振動子6が所定の共振周波数(例えば、20kH
z前後)で励振され、ホーン5a,5bが縦振動してホ
ーン5a,5bを介して振動体3a,3bが励振されて
撓み振動を行う。振動体3a,3bから放射される音波
の放射圧によって、物体4は振動体3a,3bの表面か
ら浮揚する。浮揚距離は数10〜数100μmである。
説明する。物体浮揚搬送装置1の各発振器10の駆動に
より、振動子6が所定の共振周波数(例えば、20kH
z前後)で励振され、ホーン5a,5bが縦振動してホ
ーン5a,5bを介して振動体3a,3bが励振されて
撓み振動を行う。振動体3a,3bから放射される音波
の放射圧によって、物体4は振動体3a,3bの表面か
ら浮揚する。浮揚距離は数10〜数100μmである。
【0023】振動体3a,3bの振動は負荷回路12に
接続された振動子6に伝達され、振動子6を構成するピ
エゾ素子7a,7bにより機械エネルギーである振動の
エネルギーが電気エネルギーに変換される。この電気エ
ネルギーが負荷回路12の抵抗Rでジュール熱に変換さ
れて放散される。そのため、各振動体3a,3bに生じ
る振動の波が一方向へ進む進行波(この実施の形態では
ホーン5a側からホーン5b側へ進む進行波)となり、
物体4は振動体3a,3bの一端側から他端側へ浮揚状
態で搬送される。搬送の停止は発振器10の駆動を停止
することにより行われる。
接続された振動子6に伝達され、振動子6を構成するピ
エゾ素子7a,7bにより機械エネルギーである振動の
エネルギーが電気エネルギーに変換される。この電気エ
ネルギーが負荷回路12の抵抗Rでジュール熱に変換さ
れて放散される。そのため、各振動体3a,3bに生じ
る振動の波が一方向へ進む進行波(この実施の形態では
ホーン5a側からホーン5b側へ進む進行波)となり、
物体4は振動体3a,3bの一端側から他端側へ浮揚状
態で搬送される。搬送の停止は発振器10の駆動を停止
することにより行われる。
【0024】各振動体3a,3bからは同じ周波数の音
波が発生する。対をなす各振動体3a,3bの間隔Dが
音波の半波長の奇数倍となるように配置されている。従
って、各振動体3a,3bから発生する音波のうち振動
体3a,3bの幅方向に進む音波は、互いに干渉し合
い、所謂アクティブ消音と同様な作用で騒音が低減され
る。作業者の通路や作業位置を物体浮揚搬送装置1の幅
方向側に設けることにより、作業者が居る付近の騒音低
減が可能になる。
波が発生する。対をなす各振動体3a,3bの間隔Dが
音波の半波長の奇数倍となるように配置されている。従
って、各振動体3a,3bから発生する音波のうち振動
体3a,3bの幅方向に進む音波は、互いに干渉し合
い、所謂アクティブ消音と同様な作用で騒音が低減され
る。作業者の通路や作業位置を物体浮揚搬送装置1の幅
方向側に設けることにより、作業者が居る付近の騒音低
減が可能になる。
【0025】この実施の形態では以下の効果を有する。 (1) 長尺の振動体3a,3bを複数平行に配置し、
各振動体3a,3bから発生する音波の干渉により、物
体浮揚搬送装置1の騒音を低減するため、防音カバーや
他の防音装備を新たに設けずに、簡単な構成で騒音を低
減できる。
各振動体3a,3bから発生する音波の干渉により、物
体浮揚搬送装置1の騒音を低減するため、防音カバーや
他の防音装備を新たに設けずに、簡単な構成で騒音を低
減できる。
【0026】(2) 各振動体3a,3bを同じに構成
し、各振動体3a,3bを相互の間隔Dが各振動体3
a,3bから発生する音波同士が干渉するように調整し
て配置した。従って、各振動体3a,3bの配置間隔D
を調整するという簡単な構成で、騒音を低減できる。
し、各振動体3a,3bを相互の間隔Dが各振動体3
a,3bから発生する音波同士が干渉するように調整し
て配置した。従って、各振動体3a,3bの配置間隔D
を調整するという簡単な構成で、騒音を低減できる。
【0027】(3) 対をなす振動体3a,3bを励振
させる振動子6を共通の発振器10で振動させるように
した。従って、各振動体3a,3bの振動子6の位相を
同じにすることができ、各振動体3a,3bの間隔Dの
調整により、アクティブ消音を効率良く行うことができ
る。
させる振動子6を共通の発振器10で振動させるように
した。従って、各振動体3a,3bの振動子6の位相を
同じにすることができ、各振動体3a,3bの間隔Dの
調整により、アクティブ消音を効率良く行うことができ
る。
【0028】(4) 各搬送用ユニット2を構成する振
動体3a,3bが偶数個(この実施の形態では2個)設
けられている。従って、半分の数の振動体3aから発生
する音波と、残りの半分の数の振動体3bから発生する
音波とが互いに干渉することにより、騒音が効率良く低
減される。
動体3a,3bが偶数個(この実施の形態では2個)設
けられている。従って、半分の数の振動体3aから発生
する音波と、残りの半分の数の振動体3bから発生する
音波とが互いに干渉することにより、騒音が効率良く低
減される。
【0029】(5) 搬送用ユニット2にそれぞれ発振
器10が装備されているため、物体4の搬送距離に合わ
せて搬送用ユニット2の数を増やすことにより、所望の
長さの物体浮揚搬送装置1の設置を簡単に行うことがで
きる。
器10が装備されているため、物体4の搬送距離に合わ
せて搬送用ユニット2の数を増やすことにより、所望の
長さの物体浮揚搬送装置1の設置を簡単に行うことがで
きる。
【0030】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば次のように構成してもよい。 ○ 搬送用ユニット2を構成する各振動体3a,3bの
振動系の共振周波数を同一にするため、基準となる一方
の振動体3aを励振させる励振手段以外の励振手段に共
振周波数を基準の励振手段に合わせるための調整手段を
設けてもよい。調整手段としては、例えば、図3(a)
に示すように、発振器10に接続される一方の振動子6
の金属ブロック9aを二つに分割し、その間に一対のピ
エゾ素子14a,14bを電極板15を挟んで設ける。
そして、電極板15とピエゾ素子14aとの間に外部イ
ンピーダンス16を接続する。外部インピーダンス16
はインピーダンスの値が変更可能に構成されている。共
振周波数調整用のピエゾ素子14a,14b及び電極板
15を設けた場合、その振動子6と他の振動子6との長
さが異なるようになるが、振動子6をベースプレート1
3に取り付ける支持ブラケットの長さを変えることによ
り、振動体3a,3bを所定の位置に配置するのに支障
はない。
く、例えば次のように構成してもよい。 ○ 搬送用ユニット2を構成する各振動体3a,3bの
振動系の共振周波数を同一にするため、基準となる一方
の振動体3aを励振させる励振手段以外の励振手段に共
振周波数を基準の励振手段に合わせるための調整手段を
設けてもよい。調整手段としては、例えば、図3(a)
に示すように、発振器10に接続される一方の振動子6
の金属ブロック9aを二つに分割し、その間に一対のピ
エゾ素子14a,14bを電極板15を挟んで設ける。
そして、電極板15とピエゾ素子14aとの間に外部イ
ンピーダンス16を接続する。外部インピーダンス16
はインピーダンスの値が変更可能に構成されている。共
振周波数調整用のピエゾ素子14a,14b及び電極板
15を設けた場合、その振動子6と他の振動子6との長
さが異なるようになるが、振動子6をベースプレート1
3に取り付ける支持ブラケットの長さを変えることによ
り、振動体3a,3bを所定の位置に配置するのに支障
はない。
【0031】振動体3a,3b及び励振手段を複数設け
た場合、部品の製造及び組み付けの誤差により、各振動
系を完全に同一にすることは難しい。従って、各振動系
の共振周波数が微妙に異なる場合が生じ、各振動系の振
動体3a,3bによる物体4の浮揚作用が安定して行わ
れない場合がある。しかし、前記外部インピーダンス1
6を調整することにより、両振動体3a,3bの振動系
の共振周波数を同じに調整できる。従って、物体4の浮
揚が安定して行われる。
た場合、部品の製造及び組み付けの誤差により、各振動
系を完全に同一にすることは難しい。従って、各振動系
の共振周波数が微妙に異なる場合が生じ、各振動系の振
動体3a,3bによる物体4の浮揚作用が安定して行わ
れない場合がある。しかし、前記外部インピーダンス1
6を調整することにより、両振動体3a,3bの振動系
の共振周波数を同じに調整できる。従って、物体4の浮
揚が安定して行われる。
【0032】○ 振動子6の金属ブロック9aを二つに
分割せずに、図3(b)に示すように、両金属ブロック
9a,9bの間に励振用のピエゾ素子7a,7bと、共
振周波数調整用のピエゾ素子14a,14b及び電極板
15を挟持した状態に設けてもよい。この場合、図3
(a)のものより構成が簡単になり、同様な効果が得ら
れる。
分割せずに、図3(b)に示すように、両金属ブロック
9a,9bの間に励振用のピエゾ素子7a,7bと、共
振周波数調整用のピエゾ素子14a,14b及び電極板
15を挟持した状態に設けてもよい。この場合、図3
(a)のものより構成が簡単になり、同様な効果が得ら
れる。
【0033】○ 共振周波数を基準の振動体を含む振動
系に合わせるための調整手段は前記の無給電ピエゾ素子
14a,14bと外部インピーダンス16との組合せに
限らず、例えば、金属ブロック9aに質量体を螺合可能
とし、質量の異なる質量体を複数準備しておき、質量体
を螺着させて調整するようにしてもよい。
系に合わせるための調整手段は前記の無給電ピエゾ素子
14a,14bと外部インピーダンス16との組合せに
限らず、例えば、金属ブロック9aに質量体を螺合可能
とし、質量の異なる質量体を複数準備しておき、質量体
を螺着させて調整するようにしてもよい。
【0034】○ 搬送用ユニット2を複数配置して物体
浮揚搬送装置1を構成する場合、複数の搬送用ユニット
2で1台の発振器10を共用したり、図4に示すよう
に、全部の搬送用ユニット2で1台の発振器10を共用
するようにしてもよい。これらの場合、発振器10の台
数が少なくなってコストを低減できる。
浮揚搬送装置1を構成する場合、複数の搬送用ユニット
2で1台の発振器10を共用したり、図4に示すよう
に、全部の搬送用ユニット2で1台の発振器10を共用
するようにしてもよい。これらの場合、発振器10の台
数が少なくなってコストを低減できる。
【0035】○ 搬送用ユニット2を構成する振動体3
a,3bの間隔Dを調整する構成に代えて、振動体3
a,3bを振動させる振動子6に供給電圧の位相をずら
すことにより、アクティブ消音作用を発揮するように構
成してもよい。例えば、図5に示すように、両振動体3
a,3bのうち、一方の振動体3aを振動させる振動子
6を位相シフタ17を介して発振器10に接続する。そ
して、他方の振動体3bを振動させる振動子6に発振器
10の出力信号をそのまま供給し、一方の振動体3aを
振動させる振動子6には発振器10の出力を位相シフタ
17を介して位相を遅らせて出力する。この場合、両振
動体3a,3bの間隔Dを考慮せずに搬送用ユニット2
を設置した後、両振動体3a,3bから発生する音波が
互いに干渉するように、一方の振動体3aの振動の位相
を位相シフタ17により調整することで、アクティブ消
音作用を発揮する。
a,3bの間隔Dを調整する構成に代えて、振動体3
a,3bを振動させる振動子6に供給電圧の位相をずら
すことにより、アクティブ消音作用を発揮するように構
成してもよい。例えば、図5に示すように、両振動体3
a,3bのうち、一方の振動体3aを振動させる振動子
6を位相シフタ17を介して発振器10に接続する。そ
して、他方の振動体3bを振動させる振動子6に発振器
10の出力信号をそのまま供給し、一方の振動体3aを
振動させる振動子6には発振器10の出力を位相シフタ
17を介して位相を遅らせて出力する。この場合、両振
動体3a,3bの間隔Dを考慮せずに搬送用ユニット2
を設置した後、両振動体3a,3bから発生する音波が
互いに干渉するように、一方の振動体3aの振動の位相
を位相シフタ17により調整することで、アクティブ消
音作用を発揮する。
【0036】○ 各振動子6毎にそれぞれ発振器10を
設けてもよい。 ○ 1台の搬送用ユニット2で物体浮揚搬送装置1を構
成してもよい。 ○ 搬送用ユニット2を構成する振動体3a,3bの数
は、2個に限らず、幅が広い物体4を浮揚搬送する場
合、振動体3a,3bの間にさらに振動体を平行に配置
してもよい。間に配置する振動体の数は偶数個が好まし
いが奇数個であってもよい。偶数個の場合はそれぞれか
ら発生する音波同士を干渉するようにできる。間に配置
する振動体は必ずしも進行波を発生する構成とする必要
はなく、定在波を発生する構成としてもよい。この場
合、物体4の重さによる撓みが抑制され、物体4を円滑
に浮揚した状態で搬送できる。
設けてもよい。 ○ 1台の搬送用ユニット2で物体浮揚搬送装置1を構
成してもよい。 ○ 搬送用ユニット2を構成する振動体3a,3bの数
は、2個に限らず、幅が広い物体4を浮揚搬送する場
合、振動体3a,3bの間にさらに振動体を平行に配置
してもよい。間に配置する振動体の数は偶数個が好まし
いが奇数個であってもよい。偶数個の場合はそれぞれか
ら発生する音波同士を干渉するようにできる。間に配置
する振動体は必ずしも進行波を発生する構成とする必要
はなく、定在波を発生する構成としてもよい。この場
合、物体4の重さによる撓みが抑制され、物体4を円滑
に浮揚した状態で搬送できる。
【0037】○ 物体4を浮揚状態で搬送する物体浮揚
搬送装置1に限らず、物体4を所定位置で浮揚保持する
物体浮揚装置に適用してもよい。例えば、複数の長尺の
振動体を平行に配置した物体搬送装置において、各振動
体の間隔を各振動体から発生する音波同士が干渉するよ
うに調整して配置したり、振動体を励振させる励振系に
励振手段の振動の位相をずらす位相シフタを装備しても
よい。また、台車等に装備されて物体4を浮揚状態で保
持する物体浮揚装置に適用してもよい。
搬送装置1に限らず、物体4を所定位置で浮揚保持する
物体浮揚装置に適用してもよい。例えば、複数の長尺の
振動体を平行に配置した物体搬送装置において、各振動
体の間隔を各振動体から発生する音波同士が干渉するよ
うに調整して配置したり、振動体を励振させる励振系に
励振手段の振動の位相をずらす位相シフタを装備しても
よい。また、台車等に装備されて物体4を浮揚状態で保
持する物体浮揚装置に適用してもよい。
【0038】○ 振動体は長尺に限らず、例えば正方形
であってもよい。この場合も、複数平行に配置された振
動体から発生する音波同士が干渉することにより、騒音
を低減できる。
であってもよい。この場合も、複数平行に配置された振
動体から発生する音波同士が干渉することにより、騒音
を低減できる。
【0039】○ 進行波を利用して物体4を浮揚状態で
搬送する装置において、各振動体3a,3bの両端に設
けられた振動子6をそれぞれ発振器10と負荷回路12
とに選択的に切り換え接続可能に構成する。この場合、
発振器10に接続された状態と、負荷回路12に接続さ
れた状態との切換を行うことにより、物体4の搬送方向
を選択することができる。
搬送する装置において、各振動体3a,3bの両端に設
けられた振動子6をそれぞれ発振器10と負荷回路12
とに選択的に切り換え接続可能に構成する。この場合、
発振器10に接続された状態と、負荷回路12に接続さ
れた状態との切換を行うことにより、物体4の搬送方向
を選択することができる。
【0040】○ ホーン5a,5bの形状は扁平な直方
体状に限らず、円柱状やほぼ円錐台状等先端側が細くな
った形状としてもよい。 ○ 浮揚保持する物体4の形状は矩形等の四角形に限ら
ず、三角形や他の多角形あるいは円形等任意の形状とし
てよい。
体状に限らず、円柱状やほぼ円錐台状等先端側が細くな
った形状としてもよい。 ○ 浮揚保持する物体4の形状は矩形等の四角形に限ら
ず、三角形や他の多角形あるいは円形等任意の形状とし
てよい。
【0041】○ 振動体3a,3bを水平に配置する構
成に代えて、対をなす振動体3a,3bが互いに内側を
向くように水平面に対して所定角度θ傾斜した状態に配
設する構成としてもよい。
成に代えて、対をなす振動体3a,3bが互いに内側を
向くように水平面に対して所定角度θ傾斜した状態に配
設する構成としてもよい。
【0042】○ 底面がフラットな物体を浮揚保持する
装置に限らず、特開平7−137824号公報に開示さ
れた装置のように、物体の底面がV字状の物体を浮揚さ
せる装置に適用してもよい。
装置に限らず、特開平7−137824号公報に開示さ
れた装置のように、物体の底面がV字状の物体を浮揚さ
せる装置に適用してもよい。
【0043】○ 振動体3a,3bのホーン5a、5b
への固定はネジによる締結に限らず、接着剤を使用した
り、ロウ付けや溶接で固着してもよい。 ○ 振動子6はランジュバン形振動子に限らず他の振動
子を使用してもよい。
への固定はネジによる締結に限らず、接着剤を使用した
り、ロウ付けや溶接で固着してもよい。 ○ 振動子6はランジュバン形振動子に限らず他の振動
子を使用してもよい。
【0044】前記実施の形態から把握される請求項記載
以外の発明(技術思想)について、以下に記載する。 (1) 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発
明において、前記各振動体は長尺の平板状に形成される
とともに、前記励振手段は各振動体から進行波が発生す
るように構成されている。
以外の発明(技術思想)について、以下に記載する。 (1) 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発
明において、前記各振動体は長尺の平板状に形成される
とともに、前記励振手段は各振動体から進行波が発生す
るように構成されている。
【0045】(2) 請求項6に記載された発明におい
て、前記調整手段は、振動子に対して励振用のピエゾ素
子とは別に設けられた電圧が供給されないピエゾ素子
と、該ピエゾ素子に接続されインピーダンスが可変の外
部インピーダンスとを備えている。
て、前記調整手段は、振動子に対して励振用のピエゾ素
子とは別に設けられた電圧が供給されないピエゾ素子
と、該ピエゾ素子に接続されインピーダンスが可変の外
部インピーダンスとを備えている。
【0046】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項
6に記載の発明によれば、複数の振動体を組み合わせて
物体浮揚装置を構成した場合において、防音カバーや他
の防音装備を新たに設けることなく、簡単な構成で騒音
を低減できる。
6に記載の発明によれば、複数の振動体を組み合わせて
物体浮揚装置を構成した場合において、防音カバーや他
の防音装備を新たに設けることなく、簡単な構成で騒音
を低減できる。
【図1】 一実施の形態の物体浮揚搬送装置の模式平面
図。
図。
【図2】 搬送用ユニットの模式斜視図。
【図3】 別の実施の形態の振動子の模式正面図。
【図4】 別の実施の形態の物体浮揚搬送装置の模式平
面図。
面図。
【図5】 別の実施の形態の搬送用ユニットの模式斜視
図。
図。
【図6】 従来技術の模式図。
1…物体浮揚装置としての物体浮揚搬送装置、3a,3
b…振動体、4…物体、5a,5b…励振手段を構成す
るホーン、6…同じく振動子、10…同じく発振器、1
4a,14b…調整手段を構成するピエゾ素子、15…
同じく電極板、16…同じく外部インピーダンス、17
…位相シフタ。
b…振動体、4…物体、5a,5b…励振手段を構成す
るホーン、6…同じく振動子、10…同じく発振器、1
4a,14b…調整手段を構成するピエゾ素子、15…
同じく電極板、16…同じく外部インピーダンス、17
…位相シフタ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H02N 15/00 H02N 15/00 (72)発明者 柏木 陽一郎 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3F037 AA01 CA14 CB02 CC05 5D107 AA07 AA16 BB06 BB20 CC04 CC12 CD03 FF03
Claims (6)
- 【請求項1】 振動体を励振手段で励振させ、該振動体
の音波の放射圧により振動体の表面上において物体を浮
揚させる物体浮揚装置において、 振動体を複数平行に配置し、各振動体から発生する音波
の干渉により、装置の騒音を低減する物体浮揚装置。 - 【請求項2】 前記振動体は長尺に形成されている請求
項1に記載の物体浮揚装置。 - 【請求項3】 前記各振動体を同じに構成し、各振動体
を相互の間隔が各振動体から発生する音波同士が干渉す
るように調整して配置した請求項1又は請求項2に記載
の物体浮揚装置。 - 【請求項4】 前記振動体を励振させる励振系に励振手
段の振動の位相をずらす位相シフタが装備されている請
求項1又は請求項2に記載の物体浮揚装置。 - 【請求項5】 前記振動体は偶数個設けられている請求
項1〜請求項4のいずれか一項に記載の物体浮揚装置。 - 【請求項6】 前記各振動体を励振させる励振手段は共
通の発振器に接続されるとともに、基準となる振動体を
励振させる励振手段以外の励振手段には共振周波数を基
準の励振手段に合わせるための調整手段が設けられてい
る請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の物体浮揚
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326801A JP2002128259A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 物体浮揚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326801A JP2002128259A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 物体浮揚装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002128259A true JP2002128259A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18803930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000326801A Withdrawn JP2002128259A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 物体浮揚装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002128259A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009096347A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corporation | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 |
WO2016046887A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子及び超音波処置具 |
CN111482347A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-04 | 南京航空航天大学 | 一种用于大型零件加工的超声振动平台及其操作工艺 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000326801A patent/JP2002128259A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009096347A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corporation | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 |
JPWO2009096347A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2011-05-26 | 三菱電機株式会社 | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 |
WO2016046887A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子及び超音波処置具 |
CN106687226A (zh) * | 2014-09-22 | 2017-05-17 | 奥林巴斯株式会社 | 超声波振子和超声波处置器具 |
US20170143399A1 (en) * | 2014-09-22 | 2017-05-25 | Olympus Corporation | Ultrasonic vibrator and ultrasonic treatment device |
JPWO2016046887A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2017-06-29 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子及び超音波処置具 |
US10420599B2 (en) | 2014-09-22 | 2019-09-24 | Olympus Corporation | Ultrasonic vibrator and ultrasonic treatment device |
CN111482347A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-04 | 南京航空航天大学 | 一种用于大型零件加工的超声振动平台及其操作工艺 |
CN111482347B (zh) * | 2020-04-15 | 2021-08-10 | 南京航空航天大学 | 一种用于大型零件加工的超声振动平台及其操作工艺 |
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