JPH028109A - 振動式部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動式部品供給装置に関し、特に振動系を改善
しようとするものである。

従来の部品供給装置を図に従って説明する。第１図及び
第２図において、１は部品を収納する逆円錐台形の部品
容器で、内部にトラックと呼ばれる部品の送路が設けら
れてあり、全体が振動することによって部品がトラック
に整列し、所定の方向に送り出されるようになっている
。

２は円板形の上部質量体で、その上面に部品容器１を装
着し、下面には円周方向に複数の凸部２ａをそれぞれ設
けている。３は下部質量体で、その上面円周上に凸部２
ａに対応するように凸部３ａがそれぞれ設けられている
。４は板ばねで一端部を凸部２ａに、他端部を凸部３ａ
に傾斜してそれぞれねじで固定され、上部質量体２と下
部質量体３とを接続している。

駆動源となる圧電素子、又は電磁式等の加振装置（図示
せず）は、板ばね４又は下部ｉｔ量体３に装着されてい
る。

このような構成において、加振装置を駆動させると、下
部質量体３と上部質量体２は、板ばね４を介して振動し
、部品容器１を振動させ、部品容器１に収納された部品
を部品容器１のトラックに沿って移動させる。この場合
の振動は、板ばね４の上端部の上部質量体２の凸部２ａ
にねじで固定されている部分が矢印Ａ−Ａ’の方向に振
動し、部品容器１は回転運動と上下運動とが合成された
モードで振動する。

板ばね４は上部質量体２及び下部ｆ量体３の円周上に複
数個配設されていることにより、板ばね４が１枚では直
線方向に振動することになるが、全体として上部質量体
２及び部品容器１を回転方向に運動させる。

この場合の振動は、複数個の板ばね４の集合と、上部質
量体２と、下部質量体３によって形成された単一の振動
系であり、板ばね４が複数個あってもすべて同位相で動
作をするので、１個の板ばねとして作動していると考え
ることができる。

この振動はまた、矢印Ａ−Ａ’のように傾斜したほぼ直
線範囲を振動しており、しかもこの振動モードが正弦波
の場合は、十分な部品の前進が得にくいが、電磁石の吸
引力で駆動させる方式の加振用電磁石等を用いた加振装
置は、振動の往路と復路とで速度を変えてより多い前進
を得るようになされている。

しかしながら加振用電磁石の加振方式でも、共振点近傍
の周波数で加振すると結果として振動モードは正弦波に
極似してしまい、多くの前進を得にくくなる。そのため
共振点を大きくはずした周波数で加振することが必要と
なり、必要な振幅を得るために大きなエネルギーを必要
とする結果となっている。

また、圧電素子を駆動源とした場合、共振周波数で振動
させることが得策なため、大きなエネルギーは必要とし
ないが、振動の往路と復路との速度は同じであるため、
部品の移動に対する効率は悪かった。

本発明は、上述のような従来技術の欠点を除去しようと
してなされたものであり、共振点近傍の周波数で励振す
ると共に、励振エネルギーを最小限に抑えるために、位
相差をもたせた互いに異なる２方向の振動を合成するこ
とにより、いわゆるリサージュ波形のような振動（すな
わちリサージュ振動）を与えて、効率のよい部品の移動
を得る振動式部品供給装置を提供することを目的とする
。

以下対応部分に同一符号を付して示す図面について、本
発明の一実施例を詳述する。

第３図において、１１は部品を収納し、その部品を移動
させるための逆円錐台形の部品容器で、内部にトラック
と呼ばれる部品の送路が設けられてあり、全体が振動す
ることによって部品がトラックに整列し、所定の方向に
送り出されるようになっている。

１２は円板形（角板形でもよい）の上部質量体で、上面
に部品容器１１を着脱可能に装着し、下面に所定の半径
でなる円周上に、例えば１２０°離れて３つ又は９０°
離れて４つのように複数個所に所定の間隔をおいて、所
定、の異なった高さの角柱形でなる一対の凸部１２ａ、
１２ｂがそれぞれ設けられている。

１３は円板形（角板形でもよい）の下部質量体で、上面
に凸部１２ａ、１２ｂの中央部近傍に対応して角柱形で
なる凸部１３ａが設けられている。

１４は一端部に角柱形でなる取付部材１５を固着した所
定の大きさの長方形状の仮ばねで、長軸方向の下端部が
凸部１３ａにねし止めされ、これによりほぼ上下方向に
垂直に延長しながら下部質量体１３に対して固着されて
おり、下部質量体１３と板ばねＩ４とで横方向の振動系
を形成している。

１６は長方形状の板ばねで、板ばね１４より大きいばね
性を有しており、その上端部が凸部１２ａの下端面にね
じ止めされていると共に、下端部を凸部１２ｂの下端面
にねじ止めされている。その中央部近傍には取付部材１
５がねし止め固着され、かくして上部質量体１２と板ば
ね１６とで上下方向の振動系を形成している。ここで、
凸部１２ａ及び１２ｂは互いに異なる高さに選定され（
この実施例の場合、凸部１２ｂの方が凸部１２ａより高
い）、これにより、板ばね１６は板ばね１４に対して斜
交するように結合されている。

１７は一対の圧電素子で、板ばね１４の両面に駆動源と
して貼着され、それぞれリード線１８を介して外部電源
（図示せず）によって駆動される。

この場合圧電素子１７は片側だけでよいのは勿論のこと
である。

ここで、横方向とは水平より多少傾斜がある場合も含め
ている。また上下方向の場合も垂直方向より多少傾斜が
ある場合も含める。

次に動作を説明する。リード線１８を介して圧電素子１
７に駆動電圧を印加すると、板ばね１４は横方向に励振
し、その振動が板ばね１６に伝達されて当該機ばね１６
が板ばね１４の振動に従動するように上下方向に励振し
、その結果上部’ｆｆ１体１２及び部品容器１１に回転
捩り及び上下振動を励起させる。

板ばね１６は予め水平より所定の角度で右下りに傾斜さ
せであるので、板ばね１４の横方向の振動に対する上下
方向の振動の周期遅れが右向となり、部品容器１１の正
面周辺部を正面より見た場合、矢印Ｂの如く長楕円状（
リサージュ図形状）に振動し、部品の前進方向が部品容
器１１を上方より見て反時計方向となる。

これに対して第３図の場合とは異なり、板ばね１６が右
上りに傾斜していると、板ばね１４の横方向の振動に対
する上下方向の振動の周期遅れが左向きとなり部品の前
進方向は時計方向となる。

この様にして２つの振動系の間に位相差を生じさせるこ
とにより、板ばね１４を含む横方向の振動系を共振点近
傍の周波数で用いることができる。

すなわち第３図の場合、板ばね１４を共振周波数で振動
させることにより、板ばね１６を上下方向に励振させる
が、板ばね１６は板ばね１４よりばね性が大であるため
、上下方向振動は、共振周波数より外れることとなるの
で上下方向振動の振幅は、横方向振動の振幅に対して種
度に小となる。

因に第２図の場合のように、上下方向に振動する部材を
設けない場合には、上下方向の振動の振幅が適度を超え
て大となって部品容器１１に収納された部品が飛び上り
現象を生じて逆に前進の妨害となるのに対して、第３図
の場合のように共振周波数を避けるようにすることによ
り上下振動の振幅を適度に抑えることができ、かくして
飛び上り現象が生じる問題を有効に解決することができ
る。

第４図は第２の実施例を示すもので、円板形の上部質量
体６２はその上面に部品容器１１を装着し、下面に所定
の半径でなる円周上に、所定の間隔をおいて、所定の異
なった高さの角柱形でなる一対の凸部６２ａ、６２ｂが
それぞれ複数設けられている。

円板形の下部質量体６３はその上面に一対の凸部６２ａ
、６２ｂに対応する角柱形の凸部６３ｂを設けている。

この場合板ばね１４は上端部に取付部材６５を固着し、
下端部は凸部６３ａにねし止め固着されている。６６は
長方形状の板ばねで、長軸方向に互いにほぼ等しい長さ
の３つの部分でなり、その左端部を中央部より高くし、
右端部を中央部より低くして、左及び右端部をそれぞれ
凸部６２ａ及び６２ｂの下面にねし止め固着され、中央
部は取付部材６５にねじで固着されている。

第４図の構成において、圧電素子１７によって板ばね１
４が振動すると、その振動が板ばね６６に伝達されるこ
とにより、上部質量体６２及び部品容器１１を励振して
部品容器１１に収納されている部品を移動させる。この
場合、板ばね６６は第３図について上述したと同様にし
て凸部６２ａ及び６２ｂにそれぞれねじ止めされた点を
直線で結んだ板ばねと同じ方向に振動すると考えられる
。

このように構成すれば、第３図の場合と同様の効果を得
ることができると共に、これに加えて上部質量体６２の
凸部６２ａ及び６２ｂの下端面がほぼ水平であるため加
工が容易になる。

第５図は第３図の実施例を示すもので、円板形の上部質
量体５２はその上面に部品容器１１を装着し、下面に所
定の半径でなる円周上に、所定の間隔をおいて、所定の
同一高さの角柱形の一対の凸部５２ａ及び５２ｂがそれ
ぞれ複数設けられている。

円板形の下部質量体５３はその上端部に一対の凸部５２
ａ及び５２ｂに対応するように傾斜面５３ａ＋を形成し
た角柱形の凸部５３ａを設けている。板ばね１４の上端
部には取付部５５が固着され、下端部は凸部５３ａの傾
斜面５３ａ、にねし止めされている。板ばね１６はその
両端部をそれぞれ凸部５２ａ、５２ｂの下端面にねじ止
めされ、中央部近傍を取付部５５にねじ止めされている
。

かくして板ばね１４は水平方向に延長する仮ばね１６に
対して斜交するように斜め上方に延長することにより、
横方向の振動系を形成すると共に、板ばね１６は上下方
向の振動系を形成する。

第５図の構成において、圧電素子１７によって板ばね１
４に発生する振動が板ばね１６に伝達されると、上部質
量体５２及び部品容器１１が励振され、これにより部品
容器１１に収納されている部品を移動させる。この場合
も横方向の振動系と上下方向の振動系との間には位相差
が生じ、板ばね１４の傾き方向で決定される回転方向へ
部品を移動させることができる。

第５図の実施例によれば、第３図について上述したと同
様の効果を得ることができると共に、これに加えて上部
質量体５２の凸部を５２ａ及び５２ｂを互いに同じ簡さ
に加工できるため、−段と加工が容易になる。

上述のように本発明によれば、振動駆動源によって励振
される第１の坂ばねに結合された第２の板ばねによって
部品容器を励振させるようにしたことにより、横方向の
振動系を固有の振動数に同期した周期で効率良く振動さ
せることができると共に、当該横方向の振動位相に対し
て所定の位相差をもつ振動を上下方向の振動系に生じさ
せることにより部品容器をリサージュ振動させることが
できる振動式部品供給装置を容易に実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の振動式部品供給装置を示す一
部破断斜視図及び正面図、第３図は本発明による振動式
部品供給装置の一実施例を示す正面図、第４図及び第５
図は本発明の他の実施例を示す正面図である。 ■、１１・・・・・・部品容器、２．１２．５２．６２
・・・・・・上部質量体、３．１３．５３．６３・・・
・・・下部ｆ量体、４．１４．１６．６６・・・・・・
板ばね、１７・・・・・・圧電素子。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上下に対向して配置された上部質量体および下部質量体
   と、 前記上部質量体の上面に装着された部品容器と、前記下
   部質量体に一端が連結され駆動源をなす圧電素子が貼着
   され前記下部質量体と共に第１の振動系を形成する長方
   形の第１の板ばねと、前記上部質量体および前記第１の
   板ばね間に連結され前記第１の板ばねより大きいばね性
   を有し前記上部質量体と共に前記第１の振動系に従動す
   る第２の振動系を形成する第２の板ばねと を具え、前記第１の板ばねはその長軸を上下方向又は斜
   め上方に延長するように配設されると共に、前記第２の
   板ばねはその長軸を前記第１の板ばねの長軸と斜交する
   ように配設され、前記第２の板ばねは長軸方向の両端部
   を前記上部質量体の下面に固着されかつ長軸方向の中央
   部を前記第１の板ばねの上端に固着された ことを特徴とする振動式部品供給装置。