1301116 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關藉由具備組裝有壓電元件之彈性構件的 振動產生器對形成有零件輸送軌的零件輸送構件產生振動 ,使零件整列並將零件輸送之壓電驅動式零件送料器。 【先前技術】 以往,習知有藉由具備組裝有壓電元件之彈性構件的 振動產生器對形成有零件輸送軌的零件輸送構件產生振動 ,使零件整列輸送用之壓電驅動式零件送料器。例如,記 載於日本國專利特開昭62-41 18號公報或特開平9-110133 號公報者。而記載於特開昭62-4 1 1 8號公報的壓電驅動式 零件送料器,其目的係藉由較彈性板楊氏(彈性)模數爲 低之楊氏模數的連結板來連結施振體(振動產生器)之彈 板(彈性構件)和運送體(零件輸送構件)間,而構成爲 增大所施加於零件輸送構件的振幅者(參照圖】6 )。又特 開平9- 1 1 0 1 3 3號公報所記載之壓電驅動式零件送料器,其 目的係朝橫方向配設貼著壓電元件於彈性板(彈性構件) 的施振體(振動產生器),使得可降低零件送料器之高度 者(參照圖1 7 )。 然而,倘若爲記載於特開昭62-4 Π 8號公報的壓電驅 動式零件送料器時,當藉由高頻來共振時’就必需響應於 擬產生共振(諧振)之頻率來提高彈簧剛性。使得有需要 使用加厚或縮短有效長度之連結板。其結果’將會減低抑 -5- (2) 1301116 制增大振幅的效果。又與連結板一齊,也需要提高施振體 之彈性板的彈簧剛性,以致會增加所施加於組裝有壓電元 件之彈性板的應力,因此,並非爲理想之結構。而由於成 串聯來組裝連結板和彈性板,致使零件送料器高度也會變 高。再者,當以變更共振頻率等爲目的而要更換連結板時 ,也需要暫時卸下彈性板,使得不僅僅會產生煩雜之再組 裝的工時,也會對於組裝短的彈性板或連結板,並進行設 定頻率或細密調整之作業產生極大困難。又在該更換時, 將會對於非更換對象的連結板或施振體附加大的負荷,使 得容易引起產生塑性變形於該連結板等之事態。又在該構 造的狀態時,因運送體之靜態載重會對於施振體作爲彎曲 載重來直接作用,因此,會產生負載於壓電元件。 又記載於特開平9-1 1 0 1 3 3號公報之壓電驅動式零件送 料器時,壓電元件乃配設貼著壓電元件的彈性板形成從零 件送料器之中心側朝向外側(朝半徑方向)成直線狀。因 此,當運送體用被振動體(可動台)開始旋轉時,由於彈 性板的固定位置和運送體用被振動體之旋轉中心會位移( 參照圖1 7 ),使得會成爲作用拉應力於彈性板。圖1 8係用 以說明在於振動該零件送料器時,所施加於彈性板之力用 的模式圖。如本圖所示,當振動施振體時,藉由縱向連結 構件所組裝於運送體用被振動體之彈性體端部會以彈性體 的組裝於固定側之組裝位置的點0 ’作爲中心,從點A位 置欲朝點B ’位置移動。該時,位於組裝有彈性板端部之 位置上方位置的運送體用被振動體上之點A位置,會以 -6 - (3) 1301116 運送體用被振動體中心的點作爲中心欲移動於點B位置 。因此,在於貼著壓電元件之彈性體,將會產生朝半徑方 之拉應力。又在該時,彈性體在實際上會彎曲成S字狀’ 使得會成爲產生更大的應力。以如此,在於特開平9-1 1 0 1 3 3號公報所記載之壓電驅動式零件送料器時,將會容 易作用過大的拉應力於組裝有壓電元件之彈性構件,使得 也會施加負荷於壓電元件,因此,會降低壓電元件之壽命 ,同時成爲需要無用之動力而會降低效率。 【發明內容】 本發明係鑑於上述實情而發明者,其目的係擬提供一 種可降低壓電驅動式零件送料器之高度且可抑制會作用於 振動產生器的應力,又甚至爲高頻驅動時,也可充分地確 保振幅,同時可抑制作用於振動產生器之應力,再者,可 容易地來進行更換振動產生器或可容易地來進行變更及調 整共振頻率的壓電驅動式零件送料器者。 依據本發明之一觀點的壓電驅動式零件送料器係,對 於形成有零件輸送軌道的零件輸送構件,藉由具備組裝有 壓電元件之彈性構件的振動產生器來產生振動,而整列元 件來輸送所用之壓電驅動式零件送料器,其特徵爲具備有 具有或支承前述零件輸送構件的可動台; 配設於前述可動台下方,藉由前述振動產生器來支承 前述可動台成施振自如之固定台; (4) Ι301Π6 具備有第1彈性構件及組裝於該第1彈性構件的壓電元 件,且組裝前述第1彈性構件一端側於前述可動台,並組 裝前述第1彈性構件另一端側於前述固定台之振動產生器 ;及 具備有與前述第1彈性構件相異的第2彈性構件,且組 裝前述第2彈性構件一端側於前述可動台,並組裝前述第2 彈性構件另一端側於前述固定台之支承構件。 依據該結構,可動台可藉由各別所組裝之振動產生器 及支承構件來支承於固定台。因此,藉由各別調整振動產 生器及支承構件的高度來設定時,就可降低壓電驅動式零 件送料器之高度。且可分散由可動台的靜態載重所引起的 彎曲載重,使得可抑制作用於組裝在第1彈性構件之壓電 元件的負荷。又由於限制(界定)振動產生器之組裝位置 會變爲少,使得也可抑制產生過大拉應力於第1彈性構件 〇 又由於形成各別組裝振動產生器及支承構件,因而藉 由設定在於振動產生器的彈簧常數成爲小,並組合在支承 構件之第2彈性構件的彈簧常數來實施調整,就可實高的 共振頻率。因此,即使爲高頻驅動時,也可充分地確保振 幅,並可抑制作用於振動產生器之應力。 又可成爲容易地各別更換第1彈性構件及第2彈性構件 ,使得在更換時,也可防止對於非爲更換對象的彈性構件 產生損傷。且可藉由變更支承構件之第2彈性構件的枚數 (片數)或彈簧常數而可容易地來變更共振頻率。再者, -8- (5) ΐ3〇1·116 藉由組合第1彈性構件及第2彈性構件之彈簧常數及實施調 整,就可配合於所期盼之共振頻率來實施細密調整。 因此,可提供一種可降低壓電驅動式零件送料器的高 度且可抑制會作用於振動產生器之應力,又甚至在高頻驅 動時,也可充分地確保振幅並可抑制會作用於振動產生器 的應力,再者,可容易地進行更換振動產生器或變更及調 整共振頻率的壓電驅動式零件送料器。 再者,有關本發明之上述及其他目的、特徵、以及優 點,藉由附上之圖式一齊閱讀以下的說明,應可察明。 【實施方式】 以下,將參照所附上之圖式來說明有關本發明的實施 形態。但爲了方便而僅顯示本發明之理想適宜實施形態而 已,該實施形態並非要限定本發明者。 再者,本發明係有關藉由具備對於形成有零件輸送( 移行)軌道的零件輸送構件(槽、滾珠等),組裝有壓電 元件之彈性構件(板彈簧等的振動產生器來產生振動,而 使零件整列且輸送至其次製程(過程)的壓電驅動式零件 送料器,可廣範地適用者。 (第1實施形態) 圖1係例示有關第1實施形態之壓電驅動式零件送料器 1的槪略者,圖2係壓電驅動式零件送料器1之上面圖。於 第1實施形態,將以成直線性振動具備有形成零件輸送軌 -9- (6) 1301116 道成直線狀的部分之零件輸送構件(槽等),同時彳盾胃胃 件狀態下來整列、輸送來供予其次過程用的線性型零彳牛@ 料器爲例來加以說明。 如圖1所示,壓電驅動式零件送料器1乃具備有:可雲力 台1 1 ;固定台1 2 ;振動產生器1 3 ;及支承構件1 4。 可動台1 1係如圖2所示,支承著形成有零件輸送軌道 (零件輸送路)之零件輸送構件(槽)1 5 (亦即,槽! 5係 組裝成固定於可動台1 1上面側)。圖2所例示的槽丨5係具 備有形成了朝箭標誌C方向輸送零件用之軌道來使零件回 流的回流槽15a,及形成有整列零件來朝箭標誌D方向輸送 之主槽1 5b。而對於槽1 5中央附近藉由未圖示的漏斗等所 投入的零件,將會如在圖中之槽上由箭標誌所示回流且整 列於槽1 5上來輸送,並如圖中所示的零件E,會從主槽1 5 b 前端之排出(用)滑槽1 6來供予其次過程。 固定台1 2係如圖1所示,配設於可動台1 1下方,而藉 由振動產生器13及支承構件14來支承可動台1 1成施振自如 。固定台12係固定於底座17上。又在固定台12的中央部分 形成有配設振動產生器1 3用之空間。 振動產生器1 3係配設於可動台1 1和固定台]2間的複數 處’且各振動產生器1 3具備有第1彈性構件1 8及組裝於第1 彈性構件1 8之壓電元件1 9。第1彈性構件1 8係作爲板彈簧 1 8 (以下,也稱爲「壓電彈簧1 8」)所構成者,而該壓電 彈» 1 8的彈簧常數可響應於所要設定之共振頻率等的條件 來適當地加以選擇。 -10- (7) 1301116 壓電彈簧1 8 —端1 8 a側係組裝於可動台1 1,而壓電彈 簧1 8另一端1 8 b側係組裝於固定台1 2。亦即,一端1 8 a係藉 由例如螺栓等來連結,固定於可動台1 1側之組裝(安裝) 部1 1 a,而另一端1 8 b係藉由例如螺栓等來連接,固定於固 定台1 2的組裝部1 2 a。 又壓電彈簧1 8係形成爲平板狀,且任一壓電彈簧〗8都 形成相同角度之傾斜來組裝著。而藉由變更該組裝角度, 就可調整產生振動於壓電彈簧1 8時的振動角(度)。當要 變更壓電彈簧1 8之組裝角度時,藉由例如形成組裝部〗} a 及12a爲更換自如之塊(狀)構件,就可令該組裝部11&及 12a作成爲變更壓電彈簧18的組裝角度用之組裝角度變更 器。該時,倘若藉由作爲組裝角度變更器的組裝部11 a及 1 2a變更爲具備有形成有所預定角度之傾斜面者,就可配 設壓電彈簧1 8成傾斜所預定角度。以如此,藉由組裝角度 變更器來變更壓電彈簧1 8的組裝角度時,就可容易地變更 振動角度來調整爲所期盼之値。 再者,板彈簧1 8 (第1彈性構件)係配備成可藉由螺 栓等之裝卸而成爲更換自如,使得可更換爲與更換前的板 彈簧I 8具有不同彈簧常數之其他板彈簧】8 (其他的第I彈 性構件。由而,可響應於所期盼的共振頻率來適當地更換 板彈簧(壓電彈簧1 8 ),使得可容易地變更共振頻率來調 整成所期盼之値。壓電彈簧1 8也可爲非各配設一枚於(角 )振動產生器者,可適當地選擇成重疊所配設的枚數。 壓電元件1 9係構成爲作爲例如實施極化處理壓電陶瓷 -11 - (8) 1301116 來使在一方之面具有正極性的極化電位,而在另一之面具 有負極性的極化電位。而藉由例如黏著貼著壓電元件1 9等 於各壓電彈簧1 8表背面來構成爲振動產生器1 3之雙壓電晶 片(bimorph )。並藉由施加所預定頻率的電壓於該壓電 元件1 9來產生振動於振動產生器1 3,就可驅動壓電驅動式 零件送料器1。 支承構件Μ係配備有與第1彈性構件(板彈簧)1 8有 相異之第2彈性構件(板彈簧)20。第2彈性構件20的板彈 簧20 (以下也會稱爲「支承彈簧20」之一端20a側乃藉由 組裝部來組裝於可動台1 1,而支承彈簧20的另一端20b側 乃藉由組裝部來組裝於固定台12。一端20a及另一端20b係 各藉由螺栓等來對於可動台11及固定台12成裝卸自如。 又第2彈性構件之支承彈簧20也與第1彈性構件的壓電 彈簧1 8同樣,形成爲平板狀。且支承彈簧2 0及壓電彈簧1 8 之形成爲平板狀之部分,均對於垂直方向配設成略爲相同 角度傾斜著(亦即,在於線性型零件送料器的壓電驅動式 零件送料器1,支承彈簧2 0和壓電彈簧1 8係配設爲略成平 行)。由而,可容易地令支承彈簧20與激勵側之壓電彈簧 1 8的振動略成同步地產生振動,使得可抑制在壓電彈簧1 8 和支承彈簧20間會產生干擾於振動動作之狀況,因此,對 於可動台能以良好效率來傳達振動。 如以上所說明,依據壓電驅動式零件送料器1,可動 台1 1係藉由成各別組裝的振動產生器1 3及支承構件1 4來支 承於固定台1 2。因此,能藉由各別調整振動產生器1 3及支 -12- (9) 1301116 承構件1 4之高度來設定’就可降低壓電驅動式零件送料器 的高度。亦即’如記載於先前技術之日本專利文獻1的壓 電驅動式零件送料器,可防止高度變高之事情。 又可動台1 1的靜態載重因會藉由各別配設於複數處之 振動產生器1 3及支承構件;[4來分散支承著,使得可分散所 產生於板彈簧1 8及20的彎曲載重。爲此,可抑制藉由作用 於組裝於第1彈性構件之板彈簧〗8的壓電元件之靜態載重 所引起的負荷。又如如記載於先前技術之專利文獻2之會 限制組裝位置的事情也少,使得也可抑制產生過大之拉應 力於第1彈性構件的板彈簧1 8。 又可容易地各別更換各第1彈性構件1 8之板彈簧1 8及 第2彈性構件的板彈簧20,以致並不會產生在更換時所引 起之煩雜的再組裝所花費之工時等,使得可意圖更換作業 的效率化。又在更換時,也可抑制施加大之負荷於非更換 對象的彈性構件,以致也可防止產生損傷非更換對象之彈 性構件。 接著’說明有關振動壓電驅動式零件送料器1的場合 。在壓電驅動式零件送料器1,藉由可動台1 1和第1彈性構 件18及第2彈性構件20而決定之固有振動數f係可由如下公 式(1 )來求出 f= ( 1 / 2 7Γ ) x{ (k]+k2) / ηι 1 } 17 2 ( 1 ) 在上述公式(1 )中,k!係第1彈性構件1 8全部總計的 彈簧常數(在圖1之例子係二組壓電彈簧1 8總計的彈簧常 數),k2係第2彈性構件2 0總計之彈簧常數(在圖I之例子 -13- (10) 1301116 係二組支承彈簧2 0總計的彈簧常數)。又m Ϊ係可動台1 1之 質量。 當要驅動壓電驅動式零件送料器】時,就施加與以公 式(1 )所決定的固有振動數f同樣頻率之交流電壓於壓電 元件1 9。由而,振動產生器丨3會以上述固有振動數f來使 該壓電驅動式零件送料器1產生共振振動。因此,可藉由 可動台〗1或組合第1及第2的彈性構件彈簧常數(k !、k 2 ) ,而可設定成種種之値的固有振動數f,使得能以廣範且 細密地來調整共振頻率。又以該所期盼之頻率來使之產生 共振時,就可確保充分的振幅。 再者,當施加與固有振動數f同樣頻率之電壓於壓電 元件時,各壓電元件1 9會進行極化處理成貼著於壓電彈簧 18之一方壓電元件19產生伸長,而另一方壓電元件19會產 生縮短。因此,壓電彈簧1 8會以所預定頻率來被施振(產 生振動)而重複地實施彎曲動作。且可動台1 1也會伴隨著 由該振動所引起的一端1 8 a之振動位移而產生振動。並以 公式(1 )所決定的固有振動數f產生共振而振動壓電驅動 式零件送料器,使得會輸送零件輸送構件上之零件。 又依據壓電驅動式零件送料器1,由於各別地組裝振 動產生器1 3及支承構件1 4各個,因而,可藉由設定在振動 產生器1 3的壓電彈簧之彈簧常數成爲小,並適當地組合在 支承構件1 4的彈簧常數來進行調整時,就可實現高的共振 頻率。因此,甚至在於高頻驅動時,可確保充分之振幅且 可抑制作用於振動產生器1 3的應力。 -14- (11) 1301116 又依據壓電驅動式零件送料器1,藉由變更支承彈簧 2 0的枚數或彈簧常數,而可容易地變更會響應於公式(! )之固有振動數f來振動的共振頻率。再者,可藉由組合 壓電彈簧1 8及支承彈簧2 0之各彈簧常數來調整,就能配合 於所期盼的頻率(擬產生共振振動之頻率來細密地加以調 整)。 再者,本發明不僅僅可適用於線性型零件送料器而已 ’也可適用於有關振動具備有形成零件輸送軌爲螺旋狀部 分的零件輸送構件(碗等),同時循環且整列零件來輸送 之碗型零件送料器。當要適用本發明於碗型零件送料器時 ,第1彈性構件及第2彈性構件,將配設於例如可動台及固 定台的周圍複數處。該時,理想爲令第1及第2之彈性構件 的形成爲平板狀部分,都配設成對於垂直方向略成相同角 度傾斜。由而,可抑制在第1彈性構件和第2彈性構件之間 會對於振動動作產生干擾,而可對於可動台在良好效率的 狀態來傳達振動。 (第2實施形態) 接著,將參照圖3及圖4來說明有關第2實施形態之壓 電驅動式零件送料器2。如在圖3顯示壓電驅動式零件送 料器2的槪略圖,將採用適用於線性型零件送料器時作爲 例子來說明。再者,於圖3,對於與有關第1實施形態之壓 電驅動式零件送料器爲同樣元件,將附上相同符號並省略 其說明。 -15- (12) 1301116 壓電驅動式零件送料器2雖會與壓電驅動 器1構成爲相同,但第1彈性構件之壓電彈簧( 的結構乃形成爲有所不同。如圖3所示,壓電 送料器之壓電彈簧2 1係予以形成爲略L字狀。 之一邊22係配設成對於可動台1 1下面組裝成略 字形狀的另一邊2 3則對於可動台1 1及固定台1 2 圖4係用以說明振動時之壓電彈簧2 1的狀 一邊22組裝於可動台1 1側之組裝部24,另一 組裝於固定台1 2側的組裝部2 5之狀態的模式圖 示,當施加電壓於壓電元件1 9來激勵振動壓電 可動台1 1之上下方向振動係形成藉由L字形狀 角隅部分產生變化來產生。以如此,藉由壓電 性變形而使L字形狀角隅部分之角度產變化, 小之力,也可對於可動台以良好效率來傳達振丨 又依據壓電驅動式零件送料器2,振動的 以配設於外側之第2彈性構件的支承彈簧20之 決定,因而,僅藉由進行調整組裝支承彈簧20 振動振幅。又壓電元件1 9因組裝於配設成垂直 ,使得可防止作用由靜態載重所引起之彎曲應 簧2 1的壓電元件1 9之組裝部分。亦即’會防止 負荷於壓電元件1 9。 再者,甚至在以上所說明之壓電驅動式零 ,也可發揮與有關第1實施形態的壓電驅動式零 同樣之作用效果。 式零件送料 板彈簧)2 1 驅動式零件 而L字形狀 [爲垂直,L 略爲平行。 態圖,顯示 邊23端部則 。如本圖所 彈簧2 1時, 壓電彈簧2 1 彈簧2 1的彈 由而甚至較 勖。 振幅係大致 組裝角度而 ,就可調整 的另一邊2 3 力於壓電彈 作用過度的 ^件送料器2 I件送料器1 -16- (13) 1301116 (第3實施形態) 接著,說明有關第3實施形態的壓電驅動式零件送料 器3。 . 圖5係顯示壓電驅動式零件送料器3之槪略的立體圖。 壓電驅動式零件送料器3雖構成爲與有關第2實施形態的壓 電驅動式零件送料器2同樣,但並非爲線性型零件送料器 ,而是適用於碗型零件送料器處有所不同。 壓電驅動式零件送料器3係具備有:可動台26 ;固定 台2 7 ;振動產生器2 8 ;及支承構件2 9。振動產生器2 8係具 備第1彈性構件之壓電彈簧3 0及壓電元件3 1,支承構件2 9 係具備第2彈性構件的支承彈簧3 2。而與壓電驅動式零件 送料器2時同樣,壓電彈簧30乃形成爲l字形狀,且L字形 狀之一邊配設成對於可動台26略爲平行,另一邊則組裝成 對於可動台26及固定台27略爲垂直。可動台26上乃組裝有 具備形成零件輸送軌道成爲螺旋狀部分的未圖示之零件輸 送構件(碗等),固定台2 7則固定於底座3 3。再者,於圖 5 ’將其他彈性構件等以透視圖來顯示。 甚至在作爲碗型零件送料器所構成的壓電驅動式零件 送料器3,也與第2實施形態之場合同樣,藉由壓電彈簧3 0 的彈性變形而使L字形狀之角隅部分角度產生變化,使得 可對於可動台26能以良好效率來傳達振動。 再者,甚至在以上所說明的壓電驅動式零件送料器3 ’也可發揮與有關第1實施形態之壓電驅動式零件送料器1 -17- (14) 1301116 同樣的作用效果。 (第4實施形態) 接著,將參照圖6至圖1 2,同時說明有關第4實施形態 之壓電驅動式零件送料器4。圖6係壓電驅動式零件送料器 4的立體圖,顯示未組裝零件輸送構件之狀態者。圖7係去 除壓電驅動式零件送料器4的狀態之立體圖。有關第4實施 形態的壓電驅動式零件送料器4係構成作爲具備零件輸送 軌道形成爲螺旋狀部分之碗型零件送料器。 例示於圖6及圖7的壓電驅動式零件送料器4係具備有: 可動台3 4 ;固定台3 5 ;振動產生器3 6 ;及支承構件3 7。振 動產生器3 6係具備有第1彈性構件之壓電彈簧3 8和組裝於 壓電彈簧3 8的壓電元件3 9,而支承構件3 7係具備有第2彈 性構件之支承彈簧40。 支承彈簧4 0係形成爲平板狀,而配設於壓電驅動式零 件送料器4周圍的四個部位。支承彈簧4 0之一端側乃組裝 於可動台3 4,而其另一端側係組裝於固定台3 5。再者,固 定台3 5係組裝成固定於底座4 1。 又壓電彈簧3 8係予以形成爲略成l字形狀,並配設成 略爲水平於配設在上下的可動台34及固定台35之間。而略 爲L字形狀的一邊42係朝固定台35中心方向展延,且所展 延之其端部乃藉由組裝部4 4 (在固定台3 5中心附近朝上方 突出所配設的組裝部4 4 )來組裝於固定台3 5。另一方面, L字形狀的另一邊43則藉由組裝部45 (在可動台34周圍附 -18- (15) 1301116 近朝下方突出所配設之組裝部4 5來組裝於可動台3 4 )。 又朝固定台35中心方向展延的L字形狀之一邊42,係 令該一邊42廣度方向乃與支承彈簧40對於垂直方向傾斜的 角度略成相同角度對於垂直方向傾斜著。圖8係用以說明 壓電彈簧38及支承彈簧40之對於垂直方向的傾斜角用之模 式圖。支承彈簧40的長軸方向係對於垂直方向傾斜有Θ角 度。而壓電彈簧38之L字形狀一邊42的寬度方向(圖中兩 端有箭標誌W方向)係對於垂直方向傾斜成與支承彈簧40 爲相同角度0。以如此地形成相同角傾斜,以致可抑制在 壓電彈簧38和支承彈簧40間會產生干擾於振動動作,使得 可減低產生於壓電彈簧38之扭應力,而對於可動台34能以 良好效率來傳達振動。 依據該壓電驅動式零件送料器4,因壓電彈簧3 8配 設成水平,致使壓電驅動式零件送料器4的高度更能予以 降低。且藉由L字形狀之壓電彈簧38的彈性變形而使其角 隅部分角度會產生變化,使得能以較小之力就可順暢且良 好效率來傳達振動於可動台3 4。 圖9係用以說明在驅動壓電驅動式零件送料器4時會施 加於壓電彈簧3 8之力的模式圖,當振動壓電彈簧3 8時,壓 電彈簧3 8之另一邊,擬從點A以點0 ’爲中心移動於點B 5的 位置。此時,位於組裝有壓電彈簧3 8之位置的上方位置之 可動台3 4上的點A位置則以可動台3 4之旋轉中0爲中心而 欲移動。然而,由於L字形狀的角隅部分會產生變化,以 致可吸收可動台3 4旋轉中心和壓電彈簧3 8之對於可動台3 4 -19- (16) 1301116 的組裝位置所產生之偏差,使得可抑制產生過大的拉應力 於貼著有壓電元件39之壓電彈簧38其一邊42。因此,可防 止如記載於先前技術的專利文獻2之壓電驅動式零件送料 器的附加過度負荷於壓電元件之情況,使得可抑制降低( 縮短)壓電元件壽命,同時抑制消耗無用的動力而使效率 降低的事情。 又在壓電驅動式零件送料器4,將藉由配設在壓電彈 簧3 8對於固定台3 5之組裝位置(亦即,對於組裝部44的組 裝位置)於固定台3 5中心附近時,就能使壓電彈簧3 8之位 移成爲小,使得可減低作用於壓電彈簧3 8的彎曲(抗彎) 應力。 圖1 〇係用以說明壓電彈簧3 8對於固定台3 5之組裝位置 的錯誤而會產生於壓電彈簧3 8之位移用的模式圖。圖1 〇 ( a )係顯示組裝壓電彈簧38之一邊42端部於與固定台35中 心位置的0大致成一致之位置時的振幅之圖,圖1 0 ( b ) 係顯示組裝壓電彈簧38的一邊42端部於從點0有分離位置 時之振幅的圖。在圖1 〇 ( a )及圖1 0 ( b )之狀態時,壓電 彈簧38的一邊42之長度均爲r ,而顯示要在可動台34周圍 位置產生朝可動台周圍方向位移L時的狀態。在於圖1 〇 ( b )之場合,朝可動台3 4周圍方向位移L係壓電彈簧3 8彎曲 產生有角度02的份量。另一方面,圖10(a)之場合,朝 可動台34周圍方向位移L係壓電彈簧38僅可產生較角度0 2 小之角度0 1份量的彎曲。爲此,藉由配設壓電彈簧3 8之 對於固定台3 5的組裝位置於固定台3 5中心位置附近時,就 -20- (17) 1301116 能以壓電彈簧38之小的位移來確保可動台34之所預定的位 移。因此,可令作用於壓電彈簧3 8之彎曲應力成爲小,就 可達到所預定之位移。 又依據壓電驅動式零件送料器4,因壓電彈簧3 8形成 爲L字形狀,以致用以產生壓電驅動式零件送料器朝周圍 方向位移用的壓電彈簧半徑即使爲相同,也較僅形成爲平 板狀之壓電彈簧可減低作用於壓電彈簧的應力。 圖1 1係用以說明壓電彈簧形成平板狀時[圖n ( a )和 L字形狀[圖1 1 ( b )]時,所作用於壓電彈簧之應力的不同 處用之模式圖。當比較圖1 1 ( a )的狀態和圖1 1 ( b )之狀 態時,產生朝壓電驅動式零件送料器的周圍方向位移之壓 電彈簧半徑雖均爲r !的相同狀態,但有關沿著可動台側 之組裝位置和固定台側的組裝位置之距離係在圖1 1 ( a ) 時爲L !而在圖1 1 ( b )時爲L2具有相異的情況。亦即,形 成爲L字形狀之壓電彈簧3 8時[圖Π ( b )的狀態時],在於 固定台3 5側之組裝部4 4和可動台3 4側的組裝部4 5間之壓電 彈簧3 8的有效長度L2可較平板狀壓電彈簧時[圖1 1 ( b )之 狀態時]的壓電彈簧38有效長度L!成爲更長。 而一般W,作用於板彈簧之最大應力σ m a x係在於彈 簧的有效長度作爲Le,彈簧之最大位移(5,彈簧厚度作爲 t,楊氏模數作爲E時,可由下面公式(2 )來求出。 σ max= ( 3 · E · t · (5 ) /Le2 ( 2 ) 因此,在於較平板狀的壓電彈簧可增長彈簧有效長度 L e (可令彈簧有效長度成爲較L 1加長成爲L 2 )之L字形狀 -21 - (18) 1301116 的壓電彈簧3 8時[圖1 1 ( b )時],係如公式(2 )所示,甚 至在於用以產生朝壓電驅動式零件送料器周圍方向之位移 用的壓電彈簧有效半徑形成相同,也可減低作用於壓電彈 簧之應力。 又在壓電驅動式零件送料器4,係如圖1 2所示,也可 爲藉由壓(住)彈性構件來組裝壓電彈簧3 8於固定台3 5者 。圖12係用以說明組裝壓電彈簧38和壓住彈簧構件46之組 裝狀態用的模式圖,但也可爲令壓電彈簧3 8之一邊42由藉 由壓住彈簧構件螺合的組裝螺栓4 7來對於固定台3 5側之組 裝部44組裝者。該時,壓住彈性構件46乃具備有與所要 組裝之壓電彈簧3 8形成相同角度之對於垂直方向傾斜的傾 斜面46a,及使組裝螺栓47成水平方向插入來螺合之螺栓 孑L 4 6 b 〇 依據該結構,因在壓電驅動式零件送料器中心側組裝 壓電彈簧38於固定台35的組裝螺栓47可成水平方向來卸下 ,因而可容易地進行卸下及組裝壓電彈簧3 8的作業。再者 ,有關裝卸組裝螺栓係如圖7所示,從形成於固定台3 5之 空隙部4 8插入所預定的工具來進行裝卸。又由於配設組裝 螺栓4 7成水平方向,使得並不需要從壓電彈簧3 8卸下可動 台34之狀態下,可從外側(例如藉由空隙部48 )來解除組 裝壓電彈簧3 8於固定台3 5的情況(並不需要卸下可動台3 5 之狀態下’就可先卸下固定台3 5 )。由而可增進卸下及組 裝壓電彈簧作業的自由度,可意圖增進作業效率。 再者,甚至以上所說明之壓電驅動式零件送料器4, -22- (19) 1301116 . 也可發揮與有.關第1實施形態的壓電驅動式零件送料器1同 樣之作用效果。 (第5實施形態) 接著,將參照圖1 3下來說明有關第5實施形態的壓電 驅動式零件送料器5。如顯示於圖1 3之壓電驅動式零件送 料器5之槪略圖,將以適用於線性型零件送料器時爲例子 來加以說明。於圖1 3中,對於與有關第2實施形態的壓電 驅動式零件送料器2爲同樣之元件,將附上相同符號並省 略其說明。 壓電驅動式零件送料器5雖構成爲與壓電驅動式零件 送料器2同樣,但對於底座要固定固定台;! 2的形態有所不 同。於壓電驅動式零件送料器5,固定台12係藉由與第1及 第2之彈性構件(2、2 )不同之第3彈性構件4 8來對於底座 4 9支承著。於圖1 3所示之例子,配備有複數個的第3彈性 構件4 8係各構成爲板彈簧4 8。且板彈簧4 8的彈簧常數係組 裝了選擇性較壓電彈簧(第1彈性構件)2 1及支承彈簧( 第2彈性構件)2 0之彈簧常數小者。由而,可在板彈簧4 8 吸收從固定台1 2所傳遞之振動,使得可抑制從固定台]2傳 遞於底座的振動。 再者’藉由彈簧常數小於第1及第2之彈性構件的第3 彈性構件來結合固定台和底座所產生之防震效果,也可對 於有關第1〜第4的任一實施形態之壓電驅動式零件送料器 者。又壓電驅動式零件送料器5可發揮與有關第2實施形態 -23- (20) 1301116 的壓電驅動式零件送料器2同樣之作用效果。 (第6實施形態) 接著,將參照圖Μ下來說明有關第6實施形態的壓電 驅動式零件送料器6。圖1 4係壓電驅動式零件送料器6之側 面圖,例示適用於碗型零件送料器時的狀態者。 壓電驅動式零件送料器6係構成爲與有關第3實施形態 之壓電驅動式零件送料器3同樣,對於與壓電驅動式零件 送料器3同樣的元件係附上相同符號。但有關對於底座要 固定固定台2 7之形態則與壓電驅動式零件送料器3有所不 同。於壓電驅動式零件送料器6,固定台2 7係藉由複數個 橡膠構件5 0來固定於底座5 1。由而可藉由橡膠構件5 0來吸 收從固定.台27所傳遞的振動,使得可抑制從固定台27傳給 於底座5 1之振動。 再者,藉由橡膠構件來結合固定台和底座所產生的防 震效果,也可適用於有關第1〜第4之任一實施形態的壓電 驅動式零件送料器者。又壓電驅動式零件送料器6可發揮 與有關第3實施形態之壓電驅動式零件送料器3同樣的作用 效果。 (第7實施形態) 最後’將參照圖1 5下來說明有關第7實施形態之壓電 驅動式零件送料器7。如在圖1 5顯示壓電驅動式零件送 料器7的槪略圖,將適用於線性型零件送料器式作爲例子 -24- (21) 1301116 來說明。再者,於圖1 5中,與有關第5實施形態之壓電驅 動式零件送料器5同樣的元件,將附上相同符號,並省略 其說明。 壓電驅動式零件送料器7雖構成爲與壓電驅動式零件 送料器5同樣,但具備有偵測可動台1 1對於固定台1 2之振 動位移用的位移察覺器,且依據該位移察覺器之偵測結果 ,而調整振動產生器所驅動的驅動振動數。 於圖1 5中,在於壓電驅動式零件送料器之一方支承彈 簧20另一端側,組裝有位移察覺器的支承構件52,該支 承構件52係組裝成朝與支承彈簧20同方向展延。支承構件 5 2前端側組裝有位移察覺器5 3。由而可測定組裝有位移察 覺器5 3之位置和支承彈簧2 0間的距離。當壓電驅動式零件 送料器7 振動時,支承彈簧20之另一端20b側係對於可動 台1 1並不移動而僅有一端20a側會振動(擺動),且伴隨 著該擺動所測定的上述距離會產生變化,因此,可偵測可 動台]1對於固定台]2之振動位移。再者,由位移察覺器5 3 直接所測定的位移,因會由對於支承構件5 2所組裝之位移 察覺器5 3的位置而有所不同,因此,理想爲應響應於作爲 可動台1 1對於固定台1 2之振動位移想要掌握的位置來適當 地予以組裝。又也可構成爲依據在位移察覺器5 3所測定之 結果,而從支承彈簧20的尺寸(大小)條件等來運算可動 台Π對於固定台1 2之振動位移。 又壓電驅動式零件送料器7係具備有依據在位移察覺 器5 3的偵測結果而調整振動產生器1 3所驅動之驅動振動數 -25- (22) 1301116 用的控制器5 4。控制器5 4係與位移察覺器5 3連接成可接 收來自位移察覺器5 3之信號,且連接成對於功率放大器5 5 可發送驅動命令。再者,功率放大器5 5係依據來自控制器 54之命令而會對於壓電元件19施加所預定的頻率及輸出電 壓。 控制器54係具備有作爲未圖示之硬體之例如組裝於其 內部的CPU (中央處理單元)、RAM (隨機存取記憶器) 、ROM (唯讀記憶器)、EEPROM (電氣可抹除程式唯讀 記憶器)、介面等。而該等各元件係藉由匯流排成互相連 接著。 ROM爲讀出專用之記憶裝置,儲存有使用於控制壓電 驅動式零件送料器7的動作用的各種程式。EEPROM係可 讀寫之不變性記憶裝置,儲存有包括用以壓電驅動式零件 送料器會作爲如後述的壓電驅動式零件送料器7來產生功 能用之程式的各種軟體。又EEPROM也會儲存經由操作者 之輸入所設定等的各種資料等。C P U係依據所接收之信號 ,或ROM、EEPROM、RAM內的各種程式或資料來進行各 種運算及處理。且進行藉介面來收發(接收、發送信號) 。RAM係可實施讀出寫入之可變性記憶裝置,將記憶在 CPU的各種運算結果等。介面係使來自位移察覺器5 3的信 號成爲可接收,同時會傳送命令給予功率放大器5 5成爲可 能用者。而藉由組合該等之硬體及軟體來使將後述的各部 (56〜59)建造於控制器54內(參照圖15)。 如在圖15之功能方塊圖所示,控制器54係具有比較部 -26- (23) 1301116 5 6,和目標値記憶部5 7,及控制部5 8,以及操作部5 9。操 作部5 9係由可藉由要操作壓電驅動式零件送料器7之操作 者輸入的未圖示之控制盤等所構成。操作者係藉由操作操 作部5 9來輸入壓電驅動式零件送料器7所期盼的運轉條件 ’亦即’可動台1 1對於固定台1 2之振動運轉的驅動頻率或 驅動振幅,使得可設定成所期盼之運轉條件。 目標値記憶部5 7係依據操作者藉由操作部5 9的輸入來 記憶壓電驅動式零件送料器之運轉條件(驅動頻率或驅動 振幅)。目標値記憶部57係以分配在RAM或EEPROM等的 所預定區域來構成。 比較部56係會實施在位移察覺器53之偵測結果和已設 定的振動條件目標値。亦即,比較所接收之來自位移察覺 器5 3的信號和記憶於目標値記憶部5 7之目標値。比較部5 6 係藉由CPU,及儲存於ROM或EEPROM的程式來實現其控 制。 而作爲來自位移察覺器5 3的信號,會接收在位移察覺 器5 3所偵測之壓電驅動式零件送料器7的振動頻率實效値 (並包括可計算出該實效値之信號値),及振動壓電驅動 式零件送料器7的振幅實效値(並包括可計算出該實效値 之信號値)。而在比較部5 6,將比較所接收的振動頻率的 實效値,和記憶於目標値記憶部5 7之驅動頻率設定値(操 作者所設定的所預定之共振頻率,而求出目標的偏差。又 比較部5 6會進行比較所接收之振幅實效値,和記憶於目標 値記憶部5 7的驅動振幅設定値(操作者所設定之所預定的 -27- (24) 1301116 驅動振幅,而求出該偏差)。 在控制部58會響應於在比較部56所求出之振動頻率實 效値和驅動頻率値的偏差來製成調整驅動頻率用之命令, 並傳送於功率放大器5 5。功率放大器5 5係依據該驅動頻率 命令來變更施加於壓電元件1 9的電壓頻率。又在控制部5 8 會響應於在比較部5 6所求出之振幅實效値和驅動振幅設定 値的偏差來製造調整驅動振幅用之驅動輸出命令,並傳送 於功率放大器5 5。而功率放大器5 5,將依據該驅動輸出命 令來變更施加於壓電元件1 9的電壓輸出。控制部5 8係藉由 CPU,及儲存於ROM或EEPROM之程式來實現其控制。 由以上之結構,壓電驅動式零件送料器7,將調整驅 動頻率而使在位移察覺器5 3所偵測的驅動頻率實效値可追 隨於所設定之所預定的共振頻率,就可實施回饋控制。因 此,即使並未實施細緻之頻率調整,也可自動地藉由所期 盼的共振頻率來驅動,使得可意圖省電化,且也可在無浪 費下來進行有效率之驅動。又也可調整驅動輸出來使在位 移察覺器5 3所偵測的振幅實效値收歛於所設定之所預定的 振幅。因此,並不需要依賴彈性構件之彈簧常數由使用環 境溫度所引起的變化或可動台質量之狀態下,經常能以共 振頻率來進行一定振幅的控制。 再者’甚至在以上所說明的壓電驅動式零件送料器7 ,也可發揮有關第5實施形態之壓電驅動式零件送料器5同 樣效果。又具備位移察覺器5 3及控制器5 4的結構及由其所 能產生之效果,並未僅限定於有關第5實施形態的壓電驅 -28- (25) 1301116 動式零件送料器而已,也可適用於有關第1〜第4及第6之壓 電驅動式零件送料器。 如在上述第1〜第7的實施形態所說明,依據有關本發 明之壓電驅動式零件送料器’可降低壓電驅動式零件送料 器的高度且可抑制作用於振動產生器之應力,又甚至在高 頻驅動時,也可確保充分的振幅並可抑制作用於振動產生 器的應力,再者,可容易地更換振動產生器或變更共振頻 率及調整。 以上,雖說明了有關本發明之適宜、理想的實施形態 ,但只要詳讀且理解本案專利說明書’不僅可察明變形例 及應用例且意圖著有關包括於申請專利範圍的變形例及應 用例,以及其均等物爲全部包括於本發明之範圍者。 例如也可變更成如下來實施。 於第1〜第7的實施形態,零件輸送構件(槽或滾珠等 )即使爲與可動台形成爲一體’或與可動台形成爲另一體 來支承於可動台者,均可發揮本發明之作用效果。 又在第1〜第7的實施形態’要組裝於第1彈性構件之壓 電元件,即使並非組裝於第1彈性構件之表背面兩面’而 是僅組裝於一面(片面)而已者’也可發揮本發明的作用 效果。 又在第1〜第7實施形態’有關組裝振動產生器及支承 構件之部位及組裝數目,得適當地選擇且任意地設定。又 第1彈性構件及第2彈性構件的配設數目,也得適當地選擇 且任意地設定。 -29- (26) 1301116 又在第1〜第7實施形態,要組裝於第〗彈性構件之壓電 元件’可爲構成單層者,或構成爲複數層者。 又第1〜第7實施形態,也可適用於採用了扭動振動零 件發送構件(滾珠等)來循環且整列零件來輸送的橢圓振 動之零件送料器。 【圖式簡單說明】 圖1係例示有關本發明第1實施形態的壓電驅動式零件 送料器之槪略圖。 圖2係圖1所示的壓電驅動式零件送料器之上面圖。 圖3係例示有關本發明第2實施形態的壓電驅動式零件 送料器之槪略圖。 圖4係說明圖3所示的壓電驅動式零件送料器在振動時 之壓電彈簧狀態用的模式圖。 圖5係例示有關本發明第3實施形態之壓電驅動式零件 送料器的槪略之立體圖。 圖6係例示有關本發明第4實施形態的壓電驅動式零件 送料器之立體圖。 圖7係去除圖6所示的壓電驅動式零件送料器之可動台 狀態的立體圖。 圖8係說明圖6所示之壓電驅動式零件送料器的壓電彈 簧及支承彈簧對於垂直方向之傾斜角度用的模式圖。 圖9係說明圖6所示之壓電驅動式零件送料器的振動時 所會施加於壓電彈簧之力用的模式圖。 -30- (27) 1301116 圖1 0 ( a ) 、 ( b )係說明圖6所示之壓電驅動式零件 送料器的壓電彈簧對於固定台之不同組裝位置而會產生於 壓電彈簧的位移用之模式圖。 圖1 1係說明圖6所示的壓電驅動式零件送料器,當壓 電彈簧形成爲平板狀時[圖1 1 ( a )]和形成爲L字形狀時[ 圖1 1 ( b )]所會作用於壓電彈簧之應力有所不同用的模式 圖。 圖1 2係顯示有關圖6所示之壓電驅動式零件送料器的 壓電彈簧組裝結構之變形例用的模式圖。 匱I 1 3係例示有關本發明第5實施形態之壓電驅動式零 件送料器的槪略圖。 B 1 4係例示有關本發明第6實施形態之壓電驅動式零 件送料器的側面圖。 ® 1 5係例示有關本發明第7實施形態之壓電驅動式零 件送料器的槪略圖。 ® 1 6係顯示有關先前技術之壓電驅動式零件送料器的 槪略圖。 I® 1 7係顯示有關先前技術之壓電驅動式零件送料器的 立體圖。 ® 1 8係說明圖1 7所示之壓電驅動式零件送料器在振動 0寺m # _加於彈性板的力用之模式圖。 【符號說明】 1〜7壓電驅動式零件送料器 -31 - (28) (28)1301116 11 可動台 1 1 a組裝(安裝)部 12 固定台 1 2 a組裝部 13 振動產生器 14 支承構件 1 5 槽 1 5 a回流槽 1 5 b主槽 16 排出(用)滑槽 17 底座 18 板端簧(壓電彈簧、第1彈性構件 1 8 a —端 1 8 b另一端 19 壓電元件 20 第2彈性構件(板彈簧) 2 0a —.端 2 0 b另一端 2 1 壓電彈簧 22 一邊 23 另一邊 24 (可動台)組裝部 25 (固定台)組裝部 2 6 可動台 -32- (29)1301116 27 固 定 台 28 振 動 產 生 器 29 支 承 構 件 30 壓 電 弓早 簧 3 1 壓 電 元 件 32 支 承 彈 簧 33 底 座 34 可 動 台 35 固 定 台 36 振 動 產 生 器 37 支 承 構 件 3 8 壓 電 彈 簧 39 壓 電 元 件 40 支 承 彈 簧 4 1 底 座 42 ( 壓 電 弓早 簧 之 43 ( 壓 電 彈 簧 之 44 組 裝 部 45 組 裝 部 46 壓 住 彈 簧 構 件 46a 傾 斜 面 46b 螺 栓 孔 47 組 裝 螺 栓 48 空 隙 部 -33- (30) (30)1301116 4 9 底座 50 橡膠構件 5 1 底座 52 支承構件 53 位移察覺(測感)器 54 控制器 5 5 功率放大器 5 6 比較部 57 目標値記憶部 58 控制部 5 9 操作部 〇 搬運體用被振動體中心 〇? 組裝於固定側之組裝位置 7 一邊42的長度 r 1壓電彈簧之有效半徑 L 1 平板狀壓電彈簧的有效長度 L2 L字形狀壓電彈簧之有效長度 -34-