KR20100100075A - 진동식 반송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가진체(加振體) 간의 동작조정이 불필요하고, 효율적인 반송상태를 실현할 수 있는 진동식 반송장치를 제공한다.

본 발명의 진동식 반송장치는 지지체(1, 1', 7)와, 이 지지체의 상측에 가진체(3, 4, 5, 6)를 개재하여 배치되는 반송체(2, 2')를 구비하는 진동식 반송장치에 있어서, 상기 가진체는 상기 지지체의 지지부위(1a')에 상단이 접속되고, 이 지지부위로부터 하측으로 연장하는 압전체(3)와, 이 압전체의 하단에 접속되어 상측으로 연장하며, 제1의 위치(2a')에 있어서 상기 반송체에 연결된 제1의 탄성체(4)와, 상기 제1의 위치보다도 반송방향의 전방에 위치하는 제2의 위치(2b', 1b')에 있어서 상기 반송체와 상기 지지체와의 사이에 연결된 제2의 탄성체(5)를 포함하고, 상기 압전체와 상기 제1의 탄성체의 연결부(6)가 자유단이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

진동식 반송장치{VIBRATORY TRANSPORTING APPARATUS}

본 발명은 진동식 반송장치에 관한 것이며, 특히 부품을 반송체의 진동에 의해 반송하기 위한 파트 피더(parts feeder)로서 매우 적합한 장치구성에 관한 것이다.

일반적으로 진동식 반송장치는 지지체와, 이 지지체의 상측에 배치되는 반송체의 사이에 전자식 또는 압전식의 가진체(加振體)를 연결하고, 반송체를 반송방향에서 보아 전후로 진동시키는 것으로 전자부품 등의 각종 부품을 반송방향으로 이동시키도록 구성된다.

이러한 종래의 진동식 반송장치로서는, 예를 들면 아래의 특허문헌 1에 나타난 바와 같이, 반송체의 전후 2개소에 압전체와 탄성스프링을 포함하는 가진체를 연결하고, 이것들의 가진체의 진동방향을 반송방향의 전방으로 비스듬하게 상측을 향하도록 구성하는 것으로, 반송체상에 배치된 부품을 반송방향으로 유도하도록 구성된다.

[특허문헌 1] 일본국 특개 2007-137674호 공보

그러나, 전술의 진동식 반송장치에서는 가진체의 동력원으로서 압진체를 이용할 경우, 반송방향의 전후에 배치된 복수의 가진체의 동작상태를 정합시켜서 반송체를 구동할 필요가 있으므로, 가진체간의 동작조정이 필요해지는 동시에, 복수의 가진체의 상호 작용에 의해 효율적인 구동을 할 수 없기 때문에 높은 레벨로 반송성능의 향상과 소비전력의 절감을 양립시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

그래서 본 발명은 상기 문제점을 해결하는 것이며, 그 과제는 가진체간의 동작조정이 불필요하고 효율적인 반송상태를 실현할 수 있는 진동식 반송장치를 제공하는 것에 있다.

이러한 실정을 감안하여 본 발명의 진동식 반송장치는 지지체(1, 1', 7)와, 이 지지체의 상측에 가진체(加振體)(3, 4, 5, 6)를 개재하여 배치되는 반송체(2, 2')를 구비하는 진동식 반송장치에 있어서, 상기 가진체는 상기 지지체의 지지부위(1a')에 상단이 접속되고, 이 지지부위로부터 하측으로 연장하는 압전체(3)와, 이 압전체의 하단에 접속되어 상측으로 연장하며, 이 제1의 위치(2a')에 있어서 상기 반송체에 연결된 제1의 탄성체(4)와, 상기 제1의 위치보다도 반송 방향의 전방에 위치하는 제2의 위치(2b', 1b')에 있어서 상기 반송체와 상기 지지체와의 사이에 연결된 제2의 탄성체(5)를 포함하고, 상기 압전체와 상기 제1의 탄성체의 연결부(6)가 자유단이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 압전체가 지지부위를 중심으로 하여 휨 변형하는 것으로, 자유단으로서 구성되는 압전체와 제1의 탄성체의 연결부가 반송방향 전후로 회동하고, 이것에 의해 제1의 탄성체 및 제2의 탄성체에 의해 반송방향의 전후위치에서 탄성지지된 반송체의 후부가 상하·전후로 요동하기 때문에, 반송체상의 반송물을 효율적으로 이동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 복수의 가진체를 반송방향의 전후에 각각 배치할 필요가 없으므로, 가진체간의 동작조정이 불필요해지는 동시에 제조비용을 절감할 수 있고, 게다가 동작효율을 향상시킬 수 있기 때문에 보다 높은 레벨로 반송성능의 향상과 소비전력의 절감을 양립시킬 수 있다.

본 발명의 하나의 양태에 있어서는, 상기 연결부가 상기 반송방향에 두께를 가지는 스페이서(6)로 구성된다. 이것에 의하면 연결부에 스페이서를 개재시키는 것으로 양자간을 용이하게 연결할 수 있고, 압전체와 제1의 탄성체의 간섭을 방지하여 각각의 변형동작을 방해하지 않고 실현할 수 있는 동시에, 양자간에 반송방향의 간격을 확보할 수 있기 때문에 반송체의 요동을 크게 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 양태에 있어서는, 상기 지지체(1, 1', 7)에는 상기 제1의 위치보다 상기 반송방향의 후방에 관성질량(7)이 설치된다. 이것에 의하면, 관성질량을 지지체의 제1의 위치보다 반송방향에서 보아 후방에 설치하는 것으로, 장치의 대형화를 회피하면서 반송체를 효율적으로 요동시켜서 반송방향의 추진력을 높일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서는, 상기 지지체가 방진체(防振體)(8)를 개 재하여 설치부(9) 상에 설치된다. 지지체가 방진체를 개재하여 설치되는 것으로, 지지체의 요동을 억제할 수 있는 동시에, 지지체로부터 설치부로 누설되는 에너지를 절감하고 반송효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도시예와 함께 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 진동식 반송장치(직선피더)를 도시하는 개략구성도이다.

본 실시 형태의 진동식 반송장치에 있어서는, 평탄한 지지판(1)상에 지지블록(1')이 고정되고, 이 지지블록(1')의 상측 후부(지지부위)(1a')에 압전체(3)의 상단(기단)이 연결된다. 압전체(3)는 심(shim)판 등으로 이루어지는 탄성판의 표면에 압전층을 적층하여 휨 변형가능하게 구성한 것으로, 예를 들면, 바이모르프(bimorph)형(압전층이 표리(表裏) 양면에 적층되어 있는 경우), 또는 유니모르프(unimorph)형(압전층이 표리의 어느 한 면에 적층되어 있는 경우)의 압전액튜에이터로서 구성된다. 지지블록(1')은 압전체(3)의 기단을 지지판(1)에 고정하기 위해 필요한 강성을 가지는 것이면 된다. 지지블록(1')은 도시예에서는 측면시로 크랭크(crank)(1') 형상으로 구성되고, 이것에 의해 제1의 탄성판(4) 및 제2의 탄성판(5) 모두에 지지블록(1')을 접속가능하게 구성하는 동시에, 상기의 강성을 확보하면서 가진체(加振體) 주변의 질량의 증가를 억제하고, 후술하는 관성질량(7)에 의한 관성모멘트의 향상효과를 높이고 있다.

압전체(3)의 하단은 스페이서(6)의 전단부에 연결되고, 스페이서(6)의 후단 부에는 제1의 탄성판(판스프링)(4)의 하단이 연결된다. 이 스페이서(6)는 압전체(3)의 하단과 제1의 탄성판(4)의 하단을 연결하는 연결부를 구성한다. 또 스페이서(6)는 반송 하향(F)에 두께를 가지는 것으로, 압전체(3)의 하단과 제1의 탄성판(4)의 하단과의 사이에 반송방향(F)의 간격(D)을 설치하고 있다.

제1의 탄성판(4)의 상단은 상측에 배치된 반송체의 후방 부위(트로프(trough)(2')의 후단)(2a')에 연결된다. 본 실시형태의 경우, 반송체는 부품(W)을 안내하는 트로프(2s)를 구비한 반송판(2)과, 이 반송판(2)이 고정되어 이루어지는 트로프(2')로 구성된다.

상기의 구성에 의해 압전체(3), 스페이서(6) 및 제1의 탄성판(4)으로 이루어지는 구동부는 전체로서 U자 형상으로 구성되고, 스페이서(6)로 구성되는 연결부는 자유단으로서 동작하도록 되어 있다. 여기서 지지부위인 상기 상측 후부(1a')가 고정되어 있다고 하면, 스페이서(6)(연결부)의 전단은 지지부위측의 기단(O)을 중심으로 도시화살표(T)로 도시하는 것과 같이 휨 변형한다. 또 상기 후방부위(2a')보다 반송방향(F)의 전방에 위치하는 전방부위(트로프(2')의 전단)(2b')에는 제2의 탄성판(판스프링)(5)의 상단이 연결되고, 이 제2의 탄성판(5)의 하단은 상기 지지블록의 하측 전부(1b')에 연결된다. 이것에 의해, 반송체(2)는 반송방향(F)의 전후의 위치에서 각각 제1의 탄성판(4)과 제2의 탄성판(5)에 의해 지지된 상태가 된다.

지지판(1)의 후부(後部)상에는 관성질량(7)이 고정된다. 관성질량(7)은 지지판(1), 지지블록(1a) 및 관성질량(7)으로 이루어지는 지지체의 중심을 반송방향(F)의 후방으로 이동시키기 위한 것이고, 바람직하게는, 이 중심이 압전체(3), 스페이서(6) 및 제1의 탄성판(4)으로 이루어지는 구동부보다도 반송방향(F)에서 보아 후방에 위치하도록 구성된다.

상기 반송체의 효율적인 진동을 확보하기 위해 지지체의 질량은 반송체의 질량보다 충분히 크게 구성된다. 또 관성질량(7)은 상기 기단(O)을 중심으로 하는 지지체의 관성모멘트를 반송체보다도 크게 하고 있다.

지지판(1)은 설치판(9) 상에 방진체인 복수의 방진재(8)를 개재하여 탑재된다. 방진재(8)는 고무, 스프링(코일스프링) 등의 탄성소재로 구성되고, 지지판(1)의 진동이 설치판(9)측으로 누출하는 것을 억제한다. 특히, 본 실시형태에서는 후술하는 반송체의 요동에 기인하는 지지체에 대한 반동을 흡수한다.

본 실시형태에 있어서, 압전체(3)의 휨 변형(T)에 의해 반송체는 하측에 요동중심을 가지는 상태로 도시화살표(G)로 도시한 것과 같이 요동하고, 또 전방에 요동중심을 가지는 상태로 도시화살표(U)로 도시한 것과 같이 요동하며, 전체로서 반송방향(F)의 전방으로 향해서 비스듬하게 상측으로 진동하기 때문에, 이것에 의해 반송판(2)상의 부품(W)을 반송방향(F)으로 반송할 수 있다. 반송체의 요동(G) 및 (U)는 종래의 진동식 반송장치와 같이 압전체(3), 제1의 탄성판(4) 및 제2의 탄성판(5)으로 이루어지는 구동부가 반송방향(F)과는 반대측으로 경사하고 있지 않아도 피가공물을 효율적으로 반송방향(F)으로 이동시키는 것을 가능하게 한다. 무엇보다 이것은, 이 구동부를 도시예와 같이 수직자세로 하는 상태에 한정하는 것이 아니고, 압전체(3) 및 양 탄성판(4, 5)을 경사자세로 설치해도 관계없다.

여기서 스페이서(6)의 두께를 증가시켜서 압전체(3)와 제1의 탄성판(4)의 연결부에서의 반송방향(F)의 간격(D)이 커지면, 휨 변형(T)에 기인하는 도시 화살표(S)로 도시하는 제1의 탄성판(4)의 상하 방향의 편향도 커지기 때문에 요동(U)의 진폭이 증대한다. 그러나, 요동(G)와 (U)가 최적인 관계를 실현하기 위해서는 상기 간격(D)을 적절히 설정할 필요가 있다.

또 반송체의 요동(G) 및 (U)의 상태는, 지지체(지지판(1), 지지블록(1') 및 관성질량(7))와 반송체(반송판(2), 트로프(2'))의 단순한 질량비만에 의해 정해지는 것이 아니고, 지지체와 반송체의 상기 기단(O)을 중심으로 하는 관성모멘트의 비에도 의존한다. 여기서 관성질량(7)을 반송방향의 전후에 배치하는 것으로, 지지체의 관성모멘트를 증대시키고, 이것에 의해 반송체를 효율적으로 요동시킬 수 있게 되어 있다. 특히, 본 실시형태에서는 지지체에 있어서 반송체의 전후부위(2a')(또는, 상기 구동부)보다 반송방향(F)에서 보아 후방에 관성질량(7)을 배치하는 것으로, 관성모멘트를 증가시키면서 장치의 전후방향의 길이를 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 진동식 반송장치는 상술의 도시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 더할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들면, 상기 실시형태는 직선피더(부품을 정렬시켜서 일렬로 공급하는 반송장치)를 구성한 예를 도시하는 것이지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정하지 않고, 예를 들면, 진동식 호퍼(hopper)(복수의 부품을 덩어리 모양으로 보울 피더(bowl feeder)나 직선피더 등에 공급하는 반송장치) 등에도 적용할 수 있 다.

도 1은 본 발명에 관한 실시형태의 개략구성도이다.

※부호의 설명※

1…지지판 1'…지지블록

1a'…상측 후부 1b'…하측 전부

2…반송판 2'…트로프(trough)

2a'…전방부위 3…압전체

4…제1의 탄성판 5…제2의 탄성판

6…스페이서

Claims (4)

1. 지지체(1, 1', 7)와, 상기 지지체의 상측에 가진체(加振體)(3, 4, 5, 6)를 개재하여 배치되는 반송체(2, 2')를 구비하는 진동식 반송장치에 있어서,

   상기 가진체는 상기 지지체의 지지부위(1a')에 상단이 접속되고, 이 지지부위로부터 하측으로 연장하는 압전체(3)와, 이 압전체의 하단에 접속되어 상측으로 연장하며, 제1의 위치(2a')에 있어서 상기 반송체에 연결된 제1의 탄성체(4)와, 상기 제1의 위치보다도 반송방향의 전방에 위치하는 제2의 위치(2b', 1b')에 있어서 상기 반송체와 상기 지지체와의 사이에 연결된 제2의 탄성체(5)를 포함하고, 상기 압전체와 상기 제1의 탄성체의 연결부(6)가 자유단이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연결부가 상기 반송방항에 두께를 가지는 스페이서(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 지지체(1, 1', 7)에는 상기 제1의 위치보다 상기 반송방향의 후방에 관 성질량(7)이 설치되는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 지지체가 방진체(8)를 개재하여 설치부(9)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 진동식 반송장치.

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