JP2016060558A - 振動式部品搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品を直線的に搬送する振動式部品搬送装置において、基台が設置される床面への水平方向振動および鉛直方向振動の伝搬を効果的に抑制する。【解決手段】整列供給用トラフ1が取り付けられる上部振動体2と、上部振動体2を囲むように配置されるカウンタ振動体3を、同じ向きに傾斜した第1の板ばね5と第2の板ばね6によってそれぞれ基台4に連結して互いに逆位相で振動させることにより、基台4が受ける水平方向の反力と鉛直方向の反力をいずれも相殺し、基台4の振動を生じにくくして、基台4から床面への振動の伝搬を抑制できるようにするとともに、リターン用トラフ11を第1の板ばね5および第2の板ばね6と同じ向きに傾斜させた前後一対の第3の板ばね12でカウンタ振動体3に連結して、整列供給用トラフ1とリターン用トラフ11とで互いに逆方向に部品を搬送できるようにしたのである。【選択図】図3
Description
本発明は、加振機構が発生させる加振力により、トラフ等の部品搬送部材を振動させて部品を直線的に搬送する振動式部品搬送装置に関する。
振動式部品搬送装置は、各種の機器の製造工程等において部品を整列搬送して後工程へ供給する手段としてよく用いられる。その一般的な構造は、基台とその上方に配置される上部振動体とを傾斜した姿勢の板ばねで連結し、直線状の部品搬送路を有する整列供給用トラフ(部品搬送部材)を上部振動体に取り付け、加振機構が発生させる加振力により、上部振動体および整列供給用トラフを部品搬送方向および鉛直方向に振動させて、部品を直線的にほぼ水平に搬送しながら整列させるものが多い。
ところが、このような振動式部品搬送装置では、上部振動体の振動の反力によって基台にも振動が発生し、その振動が床面(床の基台設置面)へ伝搬して、同じ床面上に設置されている他の機器の動作に影響を及ぼす場合がある。
これに対し、前述の一般的な構造に加えて、上部振動体と並列に配置したカウンタ振動体にリターン用トラフ(部品返送部材)を取り付けた振動式部品搬送装置では、通常、そのカウンタ振動体を上部振動体用の板ばねと逆向きに傾斜する板ばねで基台に連結して、加振機構で上部振動体と逆位相で振動させることにより、リターン用トラフで部品を整列供給用トラフと逆方向に搬送するとともに、上部振動体の振動によって基台が受ける水平方向の反力とカウンタ振動体の振動によって基台が受ける水平方向の反力とを相殺して(打ち消し合わせて)、床面への振動の伝搬を抑えるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、このようにした場合、各振動体の振動によって基台が受ける鉛直方向の反力は加算されるので、基台から床面への鉛直方向振動の伝搬は増大することになる。
一方、上記と同じようにリターン用トラフで部品を整列供給用トラフと逆方向に搬送するようにした振動式部品搬送装置のうちでも、上部振動体と基台を連結する板ばねと同じ向きに傾斜させた板ばねで、リターン用トラフを上部振動体に連結したもの(特許文献2参照。)では、水平方向にも鉛直方向にも基台が受ける反力を相殺する構造とはなっていないため、その両方向の振動が基台から床面へ伝搬することになる。
このため、通常は、どのようなタイプの振動式部品搬送装置でも、基台の質量を大きくしたり、基台と床面との間に防振ばねを設けたりしているが、基台の振動を十分に小さくしたり吸収したりすることができず、基台の振動が床面へ少なからず伝搬してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、部品を直線的に搬送する振動式部品搬送装置において、基台が設置される床面への水平方向振動および鉛直方向振動の伝搬を効果的に抑制することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、直線状の部品搬送路を有する部品搬送部材と、前記部品搬送部材が取り付けられる上部振動体と、前記上部振動体に並設されるカウンタ振動体と、床上に設置される基台と、前記上部振動体と基台とを連結する第1の弾性部材と、前記カウンタ振動体と基台とを連結する第2の弾性部材と、前記上部振動体とカウンタ振動体に互いに逆位相の振動を付与する加振機構とを備えた振動式部品搬送装置において、前記第1の弾性部材と第2の弾性部材を同じ向きに傾斜した状態で配置した構成を採用した。
すなわち、部品搬送部材が取り付けられる上部振動体と、上部振動体に並設されるカウンタ振動体を、同じ向きに傾斜した第1の弾性部材と第2の弾性部材によってそれぞれ基台に連結して互いに逆位相で振動させることにより、各振動体の振動によって基台が受ける水平方向の反力と鉛直方向の反力がいずれも相殺されて、基台の水平方向振動および鉛直方向振動が小さくなり、基台から床面への水平方向振動および鉛直方向振動の伝搬を効果的に抑えられるようにしたのである。
上記の構成においては、前記カウンタ振動体と直線状の部品返送路を有する部品返送部材とを、前記第1の弾性部材および第2の弾性部材と同じ向きに傾斜させた第3の弾性部材で連結することにより、部品返送部材に鉛直方向の振動の向きがカウンタ振動体と逆向きの振動を発生させて、その部品返送路上の部品を部品搬送部材と逆方向に搬送させることができる。
また、前記加振機構を、前記上部振動体とカウンタ振動体のうちの一方の振動体に取り付けられる電磁石と、他方の振動体に取り付けられる磁性体との間で加振力を発生させるものとすれば、各振動体に付与する加振力が同じ大きさになるので、より確実に基台が受ける反力を相殺でき、床面への振動の伝搬を一層効果的に抑制することができる。
本発明の振動式部品搬送装置は、上述したように、部品搬送部材が取り付けられる上部振動体と、上部振動体に並設されるカウンタ振動体を、同じ向きに傾斜した第1の弾性部材と第2の弾性部材によってそれぞれ基台に連結して互いに逆位相で振動させるようにしたものであるから、各振動体の振動によって基台が受ける水平方向の反力と鉛直方向の反力をいずれも相殺して、基台から床面への水平方向振動および鉛直方向振動の伝搬を効果的に抑えることができる。したがって、従来よりも周囲の機器への影響を抑えるための制約が少なく、部品搬送部材の振動の振幅を大きくしたり周波数を高くしたりして部品搬送の高速化を実現することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は第1の実施形態を示す。この振動式部品搬送装置は、直線状の部品搬送路1aが形成された整列供給用トラフ(部品搬送部材)1と、整列供給用トラフ1が取り付けられる上部振動体2と、上部振動体2を囲む(接触はしない)ように配置される矩形枠状のカウンタ振動体3と、床上に設置される基台4と、上部振動体2と基台4とを連結する前後一対の第1の板ばね(第1の弾性部材)5と、第1の板ばね5を幅方向で挟む位置でカウンタ振動体3と基台4とを連結する前後二対の第2の板ばね(第2の弾性部材)6と、上部振動体2とカウンタ振動体3の間に設置される加振機構7とを備えている。なお、基台4は、直接床面(または床上の設置台)に固定してもよいし、防振ゴムや防振ばねのような防振部材を介して床面に固定してもよい。
前記第1の板ばね5は、部品搬送方向(X方向)の後方(図1、図2の左側)へ傾斜した状態で、上端部を上部振動体2に下端部を基台4にそれぞれ固定されている。そして、前記第2の板ばね6は、第1の板ばね5と同じ向きに傾斜した状態で、上端部をカウンタ振動体3に下端部を基台4にそれぞれ固定されている。
前記加振機構7は、上部振動体2の下面側に取り付けられる電磁石8と、カウンタ振動体3の下面側に取り付けられる磁性体としての可動鉄芯9とを、X方向で所定の間隔をおいて対向するように配置し、電磁石8に通電して吸引力を作用させることにより、電磁石8と可動鉄芯9との間で加振力を発生させるものである。なお、この実施形態と逆に、電磁石8をカウンタ振動体3に取り付け、可動鉄芯9を上部振動体2に取り付けるようにしてもよい。また、可動鉄芯9に代わる他の磁性体を用いることもできる。
そして、この加振機構7の電磁石8に通電して加振力を発生させると、X方向および鉛直方向(Z方向)の振動が上部振動体2とカウンタ振動体3に互いに逆位相で付与され、上部振動体2と一体に振動する整列供給用トラフ1の部品搬送路1a上の部品がX方向の前方に搬送される。
ここで、図示は省略するが、上部振動体2と一体に振動する上部振動系(整列供給用トラフ1と電磁石8を含む)の重心と、カウンタ振動体3と一体に振動するカウンタ振動系(可動鉄芯9を含む)の重心とは、X方向およびZ方向と直交する方向をY方向とするとき、Y方向とZ方向で形成される1つのYZ平面Pに対して対称となるように配置されている。そして、各部材の素材を適切に選定して上部振動系とカウンタ振動系の質量をほぼ同一に調整するとともに、両振動系の固有振動数を一致させて周波数特性を同じにすることにより、両振動系のX方向およびZ方向の振動波形を逆位相で振動の大きさがほぼ同じになるようにしている。これにより、上部振動体2とカウンタ振動体3の振動によって基台4が受ける水平方向の反力と鉛直方向の反力はいずれも確実に相殺されることになる。
この振動式部品搬送装置は、上述したように、上部振動体2とカウンタ振動体3を、同じ向きに傾斜した第1の板ばね5と第2の板ばね6によってそれぞれ基台4に連結して、互いに逆位相でかつ同じ大きさの振幅で振動させることにより、基台4が受ける水平方向の反力と鉛直方向の反力がいずれも相殺されるようにしたので、基台4には水平方向の振動も鉛直方向の振動も生じにくく、基台4から床面へはほとんど振動が伝搬しない。したがって、周囲の機器への影響をほとんど考慮することなく、整列供給用トラフ1の振動の振幅を大きくしたり周波数を高くしたりして、高速で部品搬送を行うことができる。
しかも、上部振動系の重心とカウンタ振動系の重心を1つのYZ平面Pに対して対称に配置して、基台4が受ける反力が同一のXZ平面上で打ち消し合うようにしたので、基台4の重心を通る鉛直軸(Z軸)の回りのモーメントが発生せず、ヨーイング運動を起こすことなく安定した部品搬送を行うことができる。なお、この実施形態では、上部振動系の重心とカウンタ振動系の重心を異なる位置としたが、同一の位置にあればもちろんこれと同様の効果が得られる。
また、加振機構は、一般に実施されているように、基台に電磁石を設置し、上部振動体とカウンタ振動体のそれぞれに磁性体を取り付ける(加振機構を2つにする)ことも考えられるが、実施形態のように加振機構を1つにした方が、確実に基台が受ける反力を相殺できるので好ましい。
次に、上述した第1実施形態をベースとして、整列供給用トラフ1で姿勢不良となった部品を整列供給用トラフ1と逆方向に搬送できるようにした例(第2、第3の実施形態)について説明する。なお、第1実施形態と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付けて説明を省略する。
図3および図4は第2の実施形態を示す。この実施形態では、カウンタ振動体3に取り付けた連結部材10と、直線状の部品返送路11aを有するリターン用トラフ(部品返送部材)11とを、第1の板ばね5および第2の板ばね6と同じ向きに傾斜させた前後一対の第3の板ばね12で連結して、部品返送路11a上の部品を整列供給用トラフ1と逆方向に搬送できるようにしている。そして、整列供給用トラフ1に、姿勢不良の部品を部品搬送路1aから排除する選別部13と、選別部13で排除された部品をリターン用トラフ11の部品返送路11aへ向けて排出する排出部14を設けている。これにより、整列供給用トラフ1の部品搬送路1aから排除された部品が、リターン用トラフ11へ送られて整列供給用トラフ1と逆方向に搬送され、整列供給用トラフ1の上流側に接続されているボウルフィーダ等(図示省略)に戻されるようになっている。
図5および図6に示す第3の実施形態は、第2実施形態のリターン用トラフ11に、その部品返送路11aの下流端から整列供給用トラフ1の部品搬送路1aの上流端に部品を送る送出部15を設けて、リターン用トラフ11で整列供給用トラフ1と逆方向に搬送された部品を、前記ボウルフィーダ等を介さずに直接整列供給用トラフ1に戻して再び整列搬送するようにしたものである。
そして、図7および図8は、第3実施形態のカウンタ振動体3のリターン用トラフ11が設けられていない方の長辺部に、カウンタ振動系の重心のY方向位置を調整するための錘16を設けた変形例である。この変形例では、図3および図4に示した第2実施形態や図5および図6に示した例に比べて、容易にカウンタ振動系の重心をYZ平面Pに対して上部振動系の重心と対称となるように配置することができ、ヨーイング運動を効果的に防止できる。
上述した各実施形態では、上部振動体を囲むように矩形枠状のカウンタ振動体を配置した例を示したが、本発明は、種々の形態で上部振動体とカウンタ振動体を並設した振動式部品搬送装置に広く適用することができる。
1 整列供給用トラフ(部品搬送部材)
1a 部品搬送路
2 上部振動体
3 カウンタ振動体
4 基台
5 第1の板ばね(第1の弾性部材)
6 第2の板ばね(第2の弾性部材)
7 加振機構
8 電磁石
9 可動鉄心(磁性体)
11 リターン用トラフ(部品返送部材)
11a 部品返送路
12 第3の板ばね
13 選別部
14 排出部
15 送出部
16 錘
1a 部品搬送路
2 上部振動体
3 カウンタ振動体
4 基台
5 第1の板ばね(第1の弾性部材)
6 第2の板ばね(第2の弾性部材)
7 加振機構
8 電磁石
9 可動鉄心(磁性体)
11 リターン用トラフ(部品返送部材)
11a 部品返送路
12 第3の板ばね
13 選別部
14 排出部
15 送出部
16 錘
Claims (3)
- 直線状の部品搬送路を有する部品搬送部材と、前記部品搬送部材が取り付けられる上部振動体と、前記上部振動体に並設されるカウンタ振動体と、床上に設置される基台と、前記上部振動体と基台とを連結する第1の弾性部材と、前記カウンタ振動体と基台とを連結する第2の弾性部材と、前記上部振動体とカウンタ振動体に互いに逆位相の振動を付与する加振機構とを備えた振動式部品搬送装置において、
前記第1の弾性部材と第2の弾性部材を同じ向きに傾斜した状態で配置したことを特徴とする振動式部品搬送装置。 - 前記カウンタ振動体と直線状の部品返送路を有する部品返送部材とを、前記第1の弾性部材および第2の弾性部材と同じ向きに傾斜させた第3の弾性部材で連結したことを特徴とする請求項1に記載の振動式部品搬送装置。
- 前記加振機構が、前記上部振動体とカウンタ振動体のうちの一方の振動体に取り付けられる電磁石と、他方の振動体に取り付けられる磁性体との間で加振力を発生させるものであることを特徴とする請求項1または2に記載の振動式部品搬送装置。
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2015
- 2015-09-09 WO PCT/JP2015/075600 patent/WO2016043106A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
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