JP2016060558A - 振動式部品搬送装置 - Google Patents

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。

特開昭５８−１４４０１０号公報 特許第３８４８９５０号公報

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。

第１実施形態の部品搬送装置の正面図 図１の上面図 第２実施形態の部品搬送装置の正面図 図３の上面図 第３実施形態の部品搬送装置の正面図 図５の上面図 図５の部品搬送装置の変形例の上面図 図７の右側面図

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

Claims (3)

1. 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。
2. 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。
3. 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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