JPH072336A - Vibration type conveying device - Google Patents
Vibration type conveying deviceInfo
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- JPH072336A JPH072336A JP5173538A JP17353893A JPH072336A JP H072336 A JPH072336 A JP H072336A JP 5173538 A JP5173538 A JP 5173538A JP 17353893 A JP17353893 A JP 17353893A JP H072336 A JPH072336 A JP H072336A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、機械部品あるいは、電
子部品等の物品を振動により搬送する搬送装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer device for transferring an article such as a mechanical part or an electronic part by vibration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の圧電振動子による振動搬送装置
は、圧電バイモルフ振動子のような曲げ振動を駆動源と
して搬送体に振動を与えていた。第４図は、その構成原
理を示すものである。１は基台、２は基台１に支持され
た下枠、８は下枠２にボルトにより接合された圧電バイ
モルフ振動子であり、バネ性を有した金属板３とこれに
接着された圧電素子４から構成されている。６は圧電バ
イモルフ振動子８にボルトで固定され、互いに平行でか
つ傾斜して立ち上がる２本の板バネ５を介して水平に支
持された上枠、７は物品である搬送物を乗せる搬送媒
体、例えばトラフで上枠６の上に支持されている。この
装置において金属板３とこれに接着した圧電素子４とで
加振体たる圧電バイモルフ振動子８を構成しているが、
その圧電素子４に交流電圧を印加してたわみ運動を発生
させる。圧電バイモルフ振動子８のたわみ運動により連
結されたトラフ７を矢印に示す斜め上下方向に振動さ
せ、搬送物をトラフ９に沿って矢印９方向に移動させ
る。本従来例については、下枠に圧電バイモルフ振動子
８を固定する支持部が２カ所あり一つの支持部は一つの
バイモルフ振動子を固定していた。同じ構成原理で一つ
の支持部から複数個のバイモルフ振動子を固定する構成
も当然可能である。以上はインラインフィーダーを例に
示したがボウル型パーツフィーダーについても同様にバ
イモルフを２個または４個各々１８０度または９０度毎
に円周方向に取り付け、円運動を行わせるものである
が、原理的にはインラインフィーダーと同じである。2. Description of the Related Art A conventional vibration transfer device using a piezoelectric vibrator applies a bending vibration such as a piezoelectric bimorph vibrator to a drive source to apply vibration to a transfer body. FIG. 4 shows the construction principle. Reference numeral 1 is a base, 2 is a lower frame supported by the base 1, 8 is a piezoelectric bimorph vibrator joined to the lower frame 2 by bolts, and a metal plate 3 having a spring property and a piezoelectric bonded to the metal plate 3 are provided. It is composed of the element 4. Reference numeral 6 denotes an upper frame which is fixed to the piezoelectric bimorph vibrator 8 with a bolt and is horizontally supported via two leaf springs 5 which are parallel to each other and rise in an inclined manner. For example, it is supported on the upper frame 6 by a trough. In this device, the metal plate 3 and the piezoelectric element 4 bonded to the metal plate 3 constitute a piezoelectric bimorph vibrator 8 serving as a vibrating body.
An alternating voltage is applied to the piezoelectric element 4 to generate a flexing motion. The trough 7 connected by the bending motion of the piezoelectric bimorph vibrator 8 is vibrated in an obliquely vertical direction indicated by the arrow, and the conveyed object is moved along the trough 9 in the direction of the arrow 9. In this conventional example, there are two support portions for fixing the piezoelectric bimorph vibrator 8 on the lower frame, and one support portion fixes one bimorph vibrator. A structure in which a plurality of bimorph vibrators are fixed from one support portion is naturally possible according to the same structure principle. In the above, the in-line feeder is shown as an example, but the bowl-type parts feeder also has two or four bimorphs mounted 180 degrees or 90 degrees each in the circumferential direction for circular motion. It is the same as the inline feeder.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の図９の圧電バイモルフ振動子８を振動源とする振動
搬送装置では、圧電バイモルフ振動子８を構成するバネ
性を有した金属板３の両側に接着された圧電素子４は圧
縮応力と引張り応力を交互に受ける。そして圧電素子は
セラミックであるため、特に引張り強度が小さい。この
ため圧電素子４に引張り応力が加わるとき、圧電素子４
が破壊する危険性を有しているという欠点がある。この
圧電素子４の破壊の危険性を小さくするために圧電素子
４に与える電力を小さく限定するために圧電バイモルフ
振動子８を使用した振動搬送装置は小型に限定されると
いう欠点がある。また圧電バイモルフ振動子８は曲げ振
動モードであり、振動の発生力としては縦振動モードや
ねじり振動モードに比較して小さい。このため同じ搬送
力を与えるためには、縦振動またはねじり振動による場
合より振動搬送装置は大きくなる欠点がある。本発明は
上記従来の課題を解決するものであり、圧電素子の破壊
を無くし、かつ大型の振動搬送装置の製作を可能にする
ことを提供するものである。However, in the above-described conventional vibration transfer device using the piezoelectric bimorph vibrator 8 of FIG. 9 as a vibration source, both sides of the metal plate 3 having a spring property that constitutes the piezoelectric bimorph vibrator 8 are disposed. The piezoelectric element 4 adhered to is alternately subjected to compressive stress and tensile stress. Since the piezoelectric element is made of ceramic, it has a particularly low tensile strength. Therefore, when tensile stress is applied to the piezoelectric element 4, the piezoelectric element 4
Has the disadvantage that it has the risk of being destroyed. In order to reduce the risk of destruction of the piezoelectric element 4, the vibration transfer device using the piezoelectric bimorph vibrator 8 in order to limit the electric power applied to the piezoelectric element 4 to a small value has a drawback that it is limited to a small size. Further, the piezoelectric bimorph vibrator 8 is in a bending vibration mode, and the force of vibration is smaller than that in the longitudinal vibration mode or the torsional vibration mode. Therefore, in order to apply the same conveying force, there is a drawback that the vibrating conveying device becomes larger than that in the case of using longitudinal vibration or torsional vibration. The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a piezoelectric vibration element that is not broken and is capable of manufacturing a large-sized vibration transfer device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するためになされたものであり、本発明による振動搬送
装置は、圧電ねじり振動を励起する１個または複数個の
振動子を持ち、１個の振動源である振動子が相手部材に
振動変位を伝達するためのアーム部を有している。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a vibration transfer device according to the present invention has one or a plurality of vibrators for exciting piezoelectric torsional vibration. A vibrator, which is one vibration source, has an arm portion for transmitting a vibration displacement to a mating member.
【０００５】請求項１に記載の発明は、上記のような問
題点を解決すために、搬送体を振動させる振動子が圧電
ねじり振動を励起する構成である。請求項２に記載の発
明は、上記のような問題点を解決するために、圧電ねじ
り振動子がアーム部を持ち、アーム部において、ねじり
振動を曲げ振動に変換する構成である。In order to solve the above problems, the vibrator for vibrating the carrier excites piezoelectric torsional vibration. In order to solve the above problems, the piezoelectric torsion oscillator has an arm portion, and in the arm portion, the torsional vibration is converted into the bending vibration.
【０００６】[0006]
【作用】上記請求項１に記載の構成を備えた本発明の作
用は、振動搬送装置の駆動源として圧電ねじり振動子を
使用することにより、従来の圧電バイモルフ振動子の発
生する曲げ振動よりパワー密度の高いねじり振動が励起
できるので、振動搬送装置を小型化できる。また圧電ね
じり振動子の構成をセラミッツクである圧電ねじり素子
を両側から金属部品で挟みつけることにより、あらかじ
め圧電ねじり素子に圧縮応力を加えることができるの
で、圧電ねじり素子の破壊の原因となり易い引張り応力
が生じないようにできる。このため高信頼性で大型の振
動搬送装置を製作できる。The operation of the present invention having the structure described in claim 1 uses the piezoelectric torsional vibrator as the drive source of the vibration transfer device, so that the bending vibration generated by the conventional piezoelectric bimorph vibrator is more effective than the bending vibration. Since the high-density torsional vibration can be excited, the vibration transfer device can be downsized. In addition, by compressing the structure of the piezoelectric torsional oscillator by sandwiching the piezoelectric torsional element, which is ceramics, from both sides, it is possible to apply compressive stress to the piezoelectric torsional element in advance. Can be prevented. Therefore, it is possible to manufacture a large-scale vibration transfer device with high reliability.
【０００７】上記請求項２に記載の構成を備えた本発明
の作用は、圧電ねじり振動子を駆動源とする振動搬送装
置の構成において、圧電ねじり振動子の発生するねじり
振動を圧電ねじり振動子に接続するアーム部によりねじ
り振動を曲げ振動に変換する。このことにより振動変位
の拡大ができ、かつアーム部の形状により駆動周波数を
所望の周波数に設定できる。According to the operation of the present invention having the structure described in claim 2, in the structure of the vibration transfer device using the piezoelectric torsion oscillator as a drive source, the torsional vibration generated by the piezoelectric torsion oscillator is generated by the piezoelectric torsion oscillator. The torsional vibration is converted into bending vibration by the arm connected to. As a result, the vibration displacement can be expanded, and the drive frequency can be set to a desired frequency depending on the shape of the arm portion.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例１を図面により説明す
る。図１は本発明の原理構成を示す斜視図である。図２
は本実施例に使用した圧電ねじり振動子の構成を説明す
る概略斜視図である。１１は基台、１２は基台に圧電ね
じり振動子１０を取り付ける取り付け金具１２であり、
基台１１にボルトにより取り付けてある。圧電ねじり振
動子１０は取り付け金具１２にボルトにより接合する。
さらに圧電ねじり振動子１０の振動の腹部である圧電ね
じり振動子１０の端部に金属性のアーム部１３をボルト
により取り付ける。アーム部１３の他の端部は搬送体１
４を取り付けた上枠にボルトにより接合する。この構成
の振動搬送装置の圧電ねじり振動子１０にねじり振動を
最も励起する付近の周波数の交流電圧を印加する。その
ようにして圧電ねじり振動子１０に励起されたねじり振
動は、アーム部１３においてねじり振動を曲げ振動に変
換することも可能である。もちろんねじり振動をそのま
まアーム部の長さに比例して拡大することも可能であ
る。このようにして圧電ねじり振動子１０の振動変位は
アーム部１３の先端部で矢印１５の示すように斜め上下
方向の振動変位になる。このアーム部１３の振動変位は
搬送体１４に矢印１５と同様な振動変位を与える。この
搬送体１４の振動により矢印１６方向に搬送物を搬送で
きる。このように圧電ねじり振動子を駆動源とした構成
にすることによりパーワ密度を高めることができるの
で、同じ搬送性能を持つ従来の装置より小型化できる。
また圧電ねじり素子に破壊の危険性が無いため大型の振
動搬送装置まで製作が可能となる。またアーム部を振動
モードの変換手段とすることで振動変位を拡大できる。
さらにアーム部の形状により駆動周波数を所望の周波数
に設定できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the principle configuration of the present invention. Figure 2
FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating the configuration of the piezoelectric torsional vibrator used in this example. 11 is a base, 12 is a mounting bracket 12 for mounting the piezoelectric torsion oscillator 10 on the base,
It is attached to the base 11 with bolts. The piezoelectric torsion oscillator 10 is joined to the fitting 12 with bolts.
Further, a metallic arm portion 13 is attached to the end portion of the piezoelectric torsion oscillator 10 which is an antinode of the vibration of the piezoelectric torsion oscillator 10 with a bolt. The other end of the arm 13 is the carrier 1.
It is joined to the upper frame to which 4 is attached with bolts. An AC voltage having a frequency in the vicinity of which the torsional vibration is most excited is applied to the piezoelectric torsional vibrator 10 of the vibration transfer device having this configuration. The torsional vibration excited in the piezoelectric torsional vibrator 10 in this way can also be converted into bending vibration in the arm portion 13. Of course, it is possible to expand the torsional vibration as it is in proportion to the length of the arm portion. In this way, the vibrational displacement of the piezoelectric torsional vibrator 10 becomes an oblique vertical displacement as shown by the arrow 15 at the tip of the arm 13. The vibration displacement of the arm 13 gives the carrier 14 the same vibration displacement as the arrow 15. The vibration of the carrier 14 allows the object to be carried in the direction of arrow 16. Since the power density can be increased by using the piezoelectric torsion oscillator as the driving source in this manner, the size can be reduced as compared with the conventional device having the same carrying performance.
Further, since there is no risk of breaking the piezoelectric torsion element, it is possible to manufacture even a large vibration transfer device. Further, the vibration displacement can be expanded by using the arm portion as the vibration mode conversion means.
Further, the driving frequency can be set to a desired frequency by the shape of the arm portion.
【００１０】次に圧電ねじり素子についての詳細を説明
する。圧電ねじり振動子１０はアルミ合金性の支持板の
両側に、矢印に示す方向に分極された圧電ねじり素子２
３、２５を配置し、次にリン青銅製の電極板２２、２６
をさらに両側に配置する。そしてこれらの部品にボルト
２１を通して両側からアーム部と接合させるための突起
を持つアルミ合金製のブロック２０、２７により締め付
け一体化する。このような構成にすることにより、圧電
ねじり素子に予圧を加えることができるので大きな電気
入力が加えられても破壊することがない。Next, details of the piezoelectric torsion element will be described. The piezoelectric torsion oscillator 10 is a piezoelectric torsion element 2 polarized on the both sides of an aluminum alloy support plate in the direction shown by the arrow.
3, 25, and then the phosphor bronze electrode plates 22, 26
Are placed on both sides. Then, bolts 21 are passed through these parts, and they are fastened and integrated by blocks 20 and 27 made of aluminum alloy having protrusions for joining the arms from both sides. With such a configuration, preload can be applied to the piezoelectric torsion element, so that the piezoelectric torsion element will not be broken even if a large electric input is applied.
【００１１】以上に詳しく述べた第１実施例であれば、
同じ性能持つ従来の振動搬送装置より小型化でき、また
圧電ねじり素子２３、２５の破壊の危険性が極めて小さ
いため大型の振動搬送装置まで適用できる。またアーム
部１３の設計により、ねじり振動を曲げ振動に変換し、
振動変位を拡大でき、かつ駆動周波数を設定できる。
尚、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、その
要旨の範囲内において様々に変形実施が可能である。According to the first embodiment described in detail above,
It can be made smaller than the conventional vibration transfer device having the same performance, and since the risk of breaking the piezoelectric torsion elements 23, 25 is extremely small, it can be applied to large vibration transfer devices. In addition, the design of the arm 13 converts torsional vibration into bending vibration,
The vibration displacement can be expanded and the drive frequency can be set.
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention.
【００１２】さらに、本発明は、図３に示す第２実施例
のような構造も可能である。この実施例では、圧電ねじ
り振動子１０を、螺旋状に搬送物を搬送するボール型パ
ーツフィーダに使用した例を説明する。基台３０にボル
トにより取り付け金具３１を接合する。次に、取り付け
金具３１に圧電ねじり振動子１０をボルトにより固定す
る。圧電ねじり振動子１０の両端部にアーム部３２をボ
ルトにより接合する。さらにアーム部３２の他方の端部
には、ボール型搬送体３３を取り付けた上枠にボルトに
より接合する。このように構成されたボール型パーツフ
ィーダの圧電ねじり振動子１０にねじり振動が励起され
る周波数の交流電圧を印加すると、両端部のアーム部３
２が互いに逆位相の円周方向に沿つて斜め上下の振動を
発生する。この振動によりボール型搬送体３３も同様な
振動変位を得ることができる。このボール型搬送体３３
の振動により搬送物は矢印の方向に搬送される。Further, the present invention can have a structure like the second embodiment shown in FIG. In this embodiment, an example in which the piezoelectric torsion oscillator 10 is used in a ball-type parts feeder that conveys a conveyed object in a spiral shape will be described. The mounting member 31 is joined to the base 30 with bolts. Next, the piezoelectric torsional vibrator 10 is fixed to the mounting member 31 with bolts. The arm portions 32 are joined to both ends of the piezoelectric torsion oscillator 10 with bolts. Further, the other end of the arm portion 32 is joined to the upper frame to which the ball type carrier 33 is attached by a bolt. When an AC voltage having a frequency at which torsional vibration is excited is applied to the piezoelectric torsional oscillator 10 of the ball-type parts feeder thus configured, the arm portions 3 at both ends are applied.
2 generates diagonally upward and downward vibrations along the circumferential directions of opposite phases. Due to this vibration, the ball type carrier 33 can also obtain the same vibration displacement. This ball type carrier 33
The product is conveyed in the direction of the arrow by the vibration of.
【００１３】第２実施例によれば、圧電ねじり振動子を
使用することで従来の同じ性能を持つボール形パーツフ
ィーダより小型に構成できる。さらに圧電ねじり振動子
の高い信頼性のため大型の装置まで適用できる。そして
アーム部の形状により駆動周波数の設定が容易になる。
尚、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、その
要旨の範囲内で様々に変形実施が可能である。According to the second embodiment, by using the piezoelectric torsion oscillator, the size can be made smaller than the conventional ball-type parts feeder having the same performance. Furthermore, due to the high reliability of the piezoelectric torsion oscillator, it can be applied to large devices. The shape of the arm makes it easy to set the drive frequency.
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、高いパー
ワ密度を持った高信頼性の圧電力を駆動源とする振動搬
送装置を提供できる。請求項１記載の発明では、圧電ね
じり振動子を採用することで圧電力を駆動源とする、高
出力で信頼性の高い振動搬送装置を製作できる。請求項
２記載の発明では、駆動周波数を広い範囲で設定するこ
とができ、しかも振動変位を大きくすることができる。According to the present invention described in detail above, it is possible to provide a vibrating and conveying apparatus having a highly reliable piezoelectric power having a high power density as a driving source. According to the first aspect of the present invention, by adopting the piezoelectric torsion oscillator, it is possible to manufacture a high-output and highly-reliable vibrating transfer device using piezoelectric power as a drive source. According to the second aspect of the invention, the drive frequency can be set in a wide range and the vibration displacement can be increased.
【図１】第１実施例としての振動搬送装置を組み立てた
状態を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an assembled state of a vibrating and conveying device as a first embodiment.
【図２】第１実施例の圧電ねじり振動子の分解した構造
の概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of an exploded structure of the piezoelectric torsion oscillator of the first embodiment.
【図３】第２実施例としての振動搬送装置を組み立てた
概略斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view of an assembled vibration conveyance device as a second embodiment.
【図４】従来の振動搬送装置の構成を示す概略斜視図。FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of a conventional vibration transfer device.
１０ 圧電ねじり振動子 １１ 基台 １２ 取り付け金具 １３ アーム部 １４ 搬送体 10 Piezoelectric Torsional Oscillator 11 Base 12 Mounting Bracket 13 Arm 14 Carrier
Claims (2)
搬送装置において、搬送体を振動させる振動源が圧電ね
じり振動子であることを特徴とする振動搬送装置。1. A vibrating and conveying apparatus for vibrating a conveying body to convey a conveyed article, wherein a vibration source for vibrating the conveying body is a piezoelectric torsion oscillator.
搬送装置において、圧電ねじり振動子のねじり振動を圧
電ねじり振動子に接続した棒状または板状の弾性体によ
り曲げ振動に変換して、搬送体を振動させることを特徴
とする振動搬送装置。2. A vibrating and conveying apparatus for vibrating a carrier to convey an object, wherein torsional vibration of a piezoelectric torsion oscillator is converted into bending vibration by a rod-shaped or plate-shaped elastic body connected to the piezoelectric torsion oscillator. And a vibrating and conveying device, which vibrates the conveying body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173538A JPH072336A (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Vibration type conveying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173538A JPH072336A (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Vibration type conveying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH072336A true JPH072336A (en) | 1995-01-06 |
Family
ID=15962395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173538A Pending JPH072336A (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Vibration type conveying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072336A (en) |
Cited By (5)
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-
1993
- 1993-06-08 JP JP5173538A patent/JPH072336A/en active Pending
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