JPS62222917A - 圧電駆動形搬送装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品或いは機械部品等比較的小さい物品
を振動により搬送するものに係り、特にその振動源とし
て圧電素子を用いた圧電駆動形搬送装置に関する。

（従来の技術） 従来の圧電駆動形搬送装置の一例として実開昭５２−６
１０８７号公報或いは実開昭５７−４６５１７号公報に
示す直進形パーツフィーダがあるが、その構成原理を第
４図に示す。この第４図において、１は基台、２は基台
１の上面に固定した下枠で、これの両端には傾斜して立
上がる２本の弾性板３．３を介して上枠４が水平に支持
されている。５は上枠４上に固定した搬送体たるトラフ
で、これに搬送物６を載せる。７は前記各弾性板３に取
付けられた圧電素子で、これには端子８゜９に与えられ
た交流電圧がリード線８ａ、９ａを介して印加されるよ
うになっている。この場合、弾性板３と両圧電素子７，
７とで加振体たるバイモルフ１０を構成しており、両圧
電索子７，７に分極方向が反対になるように交流電圧を
印加すると、例えば正の半サイクルで一方の圧電索子７
が伸び且つ他方の圧電索子７が縮み、反対に負の半サイ
クルで一方が縮み且つ他方が伸びるといった伸縮運動を
繰返すことにより、バイモルフ１０が矢印１１方向にた
わみ振動する。このたわみ振動により、トラフ５を矢印
１２で示す斜め上下方向に振動させて、搬送物６を斜め
上方に跳上げる動作を繰返すことによってこれをトラフ
５に沿って矢印１３方向に移動せしめる。この場合搬送
物６の搬送速度はトラフ５の振動振幅に比例する。

この種の圧電駆動形パーツフィーダは電磁駆動フィーダ
や電動振動フィーダに比して構造が小形且つ単純である
ため、取扱い、補修が容易であり、しかも消費型カニが
少ないため、経済面でも優れるほか、騒音問題の懸念も
全くないなどの多くの特徴を有するが、搬送速度の点で
まだ問題があり、以下その理由を述べる。

即ち、バイモルフ１０の固有振動数と同一周波数の交流
電圧を印加すれば、共振現象により同一電圧でも振動振
幅が１０倍以上になることが知られている。しかし、共
振時でもバイモルフ１０に対しその振動方向に大きな荷
重が加わると振動振幅は急激に低下するので、弾性板３
に加わる振動方向の荷重を極力小さくする必要がある。

而して、第４図に示すように２個のバイモルフ１０が同
一長さで且つ互に平行であるから、バイモルフ１０の矢
印１１方向振動に対してトラフ５は常に水平を保って斜
め上下方向（矢印１２方向）に振動することになる。し
かし、上述した従来のものでは、振動時においても上枠
４の連結部分４ａの角度が常に一定に保たれるため、第
５図に示すように弾性板３の上端部とトラフ５のなす角
度θを常に一定に保つように振動することとなり、これ
が原因で弾性板３の」二端部に対しその振動を妨げる方
向に過大な曲げ外力が加わってしまう。

このため、バイモルフ１０の振動振幅ひいてはトラフ５
の振動振幅が小さくなり、実用的な搬送速度が得られな
い欠点があった。

そこで、このような欠点を解消するために、第６図乃至
第８図に示すように構成することが考えられている。即
ち、バイモルフ１ｏの弾性板３の上端部とトラフ５とを
、弾性祠製の連結部材１４により連結し且つこの連結部
材１４の曲げ剛性を弾性板３のそれよりも低い値に設定
したものである。これによって、振動中に曲げ剛性の低
い連結部材１１を弾性変形させることにより、弾性板３
の」二端部とトラフ５との間の角度変化が比較的小さな
外力で許容され、その分、振動方向に加わる荷重が減少
してバイモルフ１０の振動振幅が増大することを期待で
きるようにしたものである。

しかし、このように構成しても、トラフ５の上下方向の
振動振幅の点で未だ不十分であった。即ち、バイモルフ
１０の振動方向は斜め上下方向でも水平方向に近くなっ
ているから、バイモルフ１０の振動振幅がある程度大き
くなっても、トラフ５の上下方向の振動振幅Ｌｌ　　（
第８図参照）はそれほど大きくならない。このため、搬
送物の跳上げ作用がそれほど大きくならず搬送速度の点
で未だ不十分であった。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、トラフ５の」二下方向の振動振幅を未
だ十分に確保することができず、搬送速度の点で劣る欠
点があった。

　５一 本発明はこのような欠点を解決するためのもので、従っ
てその目的は、搬送体の上下方向の振動振幅を大きくす
ることができて、搬送速度を高め得る圧電駆動形搬送装
置を提供するにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の圧電部ｉ形搬送装置は、加振体の弾性板と搬送
体とを弾性を有する連結部により連結したものであって
、前記連結部を、略水平に指向して前記搬送体の下面側
に固定された上側片部と、この上側片部の端部から屈曲
して前記加振体側に指向する下側片部とから構成し、前
記下側片部のうち屈曲部の下方部分及び前記上側片部の
うち前記搬送体への固定部と前記屈曲部との間に夫々他
の部分よりも剛性の低い低剛性部を形成したものである
。

（作用） 振動時には、連結部の」二側片部と下側片部の双方の低
剛性部の弾性変形により、加振体に加わる振動方向の荷
重を低減させて、加振体の振動振幅を増大させる。この
場合、連結部のうちでも上側片部と下側片部の双方の低
剛性部における弾性変形量が他の部分よりも大きくなる
から、振動時の連結部の運動形態が主として両側の低剛
性部を繰返し屈曲させるリンク運動の如き形態となり、
これにより連結部の上側片部のうち搬送体への固定部に
おける上下方向振幅を大きくできる。

（実施例） 以下、本発明を直進形パーツフィーダに適用した一実施
例を第１図乃至第３図に基いて説明する。２０は上面に
複数の取付座２１　（１個のみ図示）を固定した基台、
２２は加振体たるバイモルフであり、このバイモルフ２
２は例えば板ばね或いはプラスチック板製の弾性板２３
の両側面に圧電素子２４を接着等により取イ」けて成る
。このバイモルフ２２の弾性板２３の下端をねじ２５に
より取付座２１側部の傾斜面部２１Ｈに固定している。

尚、図示はしないがバイモルフ２２は複数個設けられ、
各バイモルフ２２は斜め上下方向に指向して互いに平行
になっている。一方、２６は搬送体たるトラフであり、
これは搬送物（図示せず）を載置してこれを振動により
直線的に搬送するためのものである。さて、２７は板ば
ね或いは弾性を有するプラスチック等によりほぼ「フ」
字状に形成した連結部で、この連結部２７は、略水平に
指向してトラフ２６の下面側にねじ２８により固定され
た上側片部２９と、この上側片部２９の図示右側端部か
ら屈曲してバイモルフ２２側に指向する下側片部３０と
から構成し、この下側片部３０をバイモルフ２２の弾性
板２３の上端部にねじ３１により固定することによって
、弾性板２３の上端部とトラフ２６とを連結部２７を介
して連結している。そして、連結部２７の上側片部２９
のうちトラフ２６への固定部２７ａと屈曲部２７ｂとの
間、及び下側片部３０のうち屈曲部２７ｂの下方部分に
は、夫々他の部分よりも剛性の低い低剛性部３２．３３
を形成している。この場合、低剛性部３２．３３は第２
図に示すようにその部分を局部的に幅狭に形成すること
によって他の部分よりも剛性を低くしている。これに対
し、トラフ２６の下面部には第１図に示すように連結部
２７の上側片部２９の図示右側部分に対応する部分に凹
部３４を形成し、これによって上側片部２９の図示右側
部分とトラフ２６との間に隙間を形成して上側片部２７
の図示右側部分がトラフ２６側（上側）へも変形できる
ようにしている。

次に、上記構成の作用について説明する。バイモルフ２
２の両圧電素子２４．２４に分極方向が反対になるよう
に交流電圧を印加すると、例えば正の半サイクルで一方
の圧電素子２４が伸び且つ他方の圧電素子２４が縮み、
反対に負の半サイクルで一方が縮み且つ他方が伸びると
いった伸縮運動を繰返すことにより、バイモルフ２２が
第１図中矢印３５方向にたわみ振動する。このたわみ振
動により、トラフ２６を矢印３６で示す斜め上下方向に
振動させて、搬送物を斜め上方に跳上げる動作を繰返す
ことによってこれをトラフ２６に沿って図示左方向に移
動せしめる。而して本実施例では、バイモルフ２２の弾
性板２３上端部とトラフ２６とを連結する弾性利料製の
連結部２７に剛性の低い低剛性部３２．３３が形成され
ているため、この低剛性部３２．３３部分が比較的容易
に弾性変形することによって、振動に伴う弾性板２３上
端部とトラフ２６との角度変化が比較的小さな外力で許
容される。このため、バイモルフ２２の弾性板２３に加
わる振動方向（矢印３５方向）の荷重が低減し、バイモ
ルフ２２の矢印３５方向の振動振幅が増大する。しかも
、両低剛性部３２゜３３の間に剛性の高いほぼ「フ」字
状の屈曲部２７ｂを位置させるようにしたから、振動時
には連結部２７の運動形態が第３図に示すように主とし
て両側の低剛性部３２．３３部分を繰返し屈曲させるこ
とによって屈曲部２７ｂをバイモルフ２２の振動方向と
は反対方向に揺動させるリンク運動の如き運動形態とな
る。このため、バイモルフ２２が実線で示す中心位置か
ら図示左側に二点鎖線で示すように変位するときには、
屈曲部２７ｂが下側片部３０の低剛性部３３を中心にし
て図示時計回り方向に回動するように変位して、屈曲部
２７ｂのトラフ２６側の端部が上方に変位する。反−１
〇　− 対に、バイモルフ２２が図示右側に一点鎖線で示すよう
に変位するときには、屈曲部２７ｂが下側片部３０の低
剛性部３３を中心にして図示反時計回り方向に回動する
ように変位して、屈曲部２７ｂのトラフ２６側の端部が
下方に変位する。斯かる連結部２７の屈曲部２７ｂの揺
動運動と前述したバイモルフ２２の振動振幅の増大化と
の相乗効果によって、屈曲部２７ｂのトラフ２６側の端
部の上下方向変位量ひいてはトラフ２６の上下方向の振
動振幅Ｌ２が大きくなり、これにより搬送物の跳」二げ
作用が高められて搬送速度が速くなる。

尚、本実施例では連結部２７の１−側片部２９及び下側
片部３０の所定部分を局部的に幅狭に形成することによ
り、低剛性部３２．３３を形成するようにしたが、例え
ば」二側片部及び下側片部の所定部分の板厚を局部的に
薄くすることによって低剛性部を形成する構成としても
良い。また、本実施例では連結部２７をバイモルフ２２
の弾性板２３とは別部品で構成したが、例えばバイモル
フの弾性板に連結部を一体に形成する構成としても良い
。また、加振体としては、弾性板２３の両面に圧電素子
２４をそれぞれ１枚ずつ取付けたバイモルフ２２に限定
されるものではなく、例えば圧電素子を弾性板の片面１
枚だけにしたり、両面合わせて３枚以上にしても良い。

さらに本実施例では連結部２７の屈曲部２７ｂが上方に
変位してもトラフ２６に当たらない様に四部３４を設け
ているが、連結部２７の固定部２７ａとトラフ２６とを
取付は座を介して取付けても同様の効果が得られ、この
場合には四部２６は不要となる。その他、本発明はボウ
ル形パーツフィーダにも適用して実施できる等、要旨を
逸脱しない範囲内で種々変形可能である。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、連結部の上側
片部と下側片部の双方の低剛性部の弾性変形により、加
振体に加わる振動方向の荷重を低減させて、加振体の振
動振幅を増大させ、且つ振動時の連結部の運動形態を主
として両側の低剛性部を繰返し屈曲させるリンク運動の
如き形態とすることができるから、連結部の上側片部の
うち搬送体への固定部における上下方向の振動振幅ひい
ては搬送体の上下方向の振動振幅を大きくできて、搬送
速度を高め得るという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明を直進形パーツフィーダに適
用した一実施例を示したもので、第１図は要部の正面図
、第２図は連結部の斜視図、第３図は作用を説明するた
めの連結部部分の正面図であり、第４図乃至第８図は従
来例を示したもので、第４図は全体の正面図、第５図は
作用説明図、第６図は第１図相当図、第７図は連結部材
の斜視図、第８図は第３図相当図である。 図面中、２２はバイモルフ（加振体）、２３は弾性板、
２４は圧電素子、２６はトラフ（搬送体）、２７は連結
部、２７ａは固定部、２７ｂは屈曲部、２９は」二側片
部、３０は下側片部、３２及び３３は低剛性部である。 第　３　図 第２図 ａ 第４図 第　５　図 第６図　　　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弾性板に圧電素子を取付けて成る加振体の上方部に
   搬送体を配置し、前記加振体の弾性板と前記搬送体とを
   弾性を有する連結部により連結したものであって、前記
   連結部を、略水平に指向して前記搬送体の下面側に固定
   された上側片部と、この上側片部の端部から屈曲して前
   記加振体側に指向する下側片部とから構成し、前記下側
   片部のうち屈曲部の下方部分及び前記上側片部のうち前
   記搬送体への固定部と前記屈曲部との間に夫々他の部分
   よりも剛性の低い低剛性部を形成したことを特徴とする
   圧電駆動形搬送装置。