JPH0344963B2 - - Google Patents
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- JPH0344963B2 JPH0344963B2 JP61061608A JP6160886A JPH0344963B2 JP H0344963 B2 JPH0344963 B2 JP H0344963B2 JP 61061608 A JP61061608 A JP 61061608A JP 6160886 A JP6160886 A JP 6160886A JP H0344963 B2 JPH0344963 B2 JP H0344963B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- bimorph
- carrier
- vibration
- voltage
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- Jigging Conveyors (AREA)
Description
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明ほ、電子部品或は小形機械部品等の比較
的小さい部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） この種の搬送装置例えばパーツフイーダにおい
ては、一般に加振体として板ばね等の弾性板の両
側面に圧電素子を貼着して成るバイモルフを採用
している。このバイモルフの両側の圧電素子に分
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が伸
び且つ他方の圧電素子が縮み、負の半サイクルで
一方の圧電素子が縮み且つ他方の圧電素子が伸び
るといつた伸縮運動を繰返すことによりバイモル
フが励振されてたわみ振動する。これによつて、
このバイモルフに連結した搬送体を斜め上下方向
に振動させて、その搬送体上の搬送品を順次搬送
するものである。 ところで、最も効率良く振動搬送を行うには、
パーツフイーダ全体を一つのばね系として共振振
動させることが必要であり、これにはバイモルフ
の振動数とパーツフイーダ全体の機械系の固有振
動数とを一致させる必要がある。 而して、従来構成のものでは、バイモルフに印
加する交流電圧の周波数が商用電源の周波数で一
定不変になつていたため、バイモルフの振動数は
一定不変であり、従つて全体の機械系の固有振動
数の方をバイモルフの振動数（50又は60Hz）に一
致させるように調節していた。このような機械系
の固有振動数の調節は、例えばバイモルフの弾性
板と搬送体とを連結する連結金具の種類を代えた
り、搬送体の高さ位置を調節したりする等して行
つていた。 しかし、このような機械系の調節作業は、かな
りの熟練者でも一度で正確に行うことは困難であ
り、調節作業性に難点があつた。 そこで、このような機械系の面倒な調節作業を
不要にするため、実公昭52−48554号公報に示す
ように、電源電圧の周波数を調節可能に構成し、
その周波数を調節することによりバイモルフの振
動数の方を全体の機械系の固有振動数に合せるよ
うに調節することが考えられている。しかし、こ
のものでは出力波形が矩形波である。このような
矩形波電圧を圧電素子に印加すると、圧電素子の
振動波形ひいては搬送体の振動波形が第４図にお
いてｂで示すように高調波成分を多く含むように
なる。このため、搬送体の振動状態が不安定にな
つて搬送効率低下の原因となるばかりか、その高
調波成分によつて大きな騒音が発生する欠点があ
つた。 （発明が解決しようとする問題点） 上述したように、全体の機械系の固有振動数を
調節するものでは、その調節作業が頗る面倒であ
り、一方、電源電圧の周波数を調節するものでは
その電圧波形が矩形波であつたため、振動状態の
不安定化による搬送効率低下や高騒音化を招く欠
点があつた。 本発明は上述した欠点を解決するためのもの
で、従つてその目的は、全体を共振状態にするた
めの調節作業の簡単化、搬送体の振動安定化によ
る搬送効率向上及び低騒音化を図り得る圧電駆動
形搬送装置を提供するにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、搬送体を振動させる加振体の圧電素
子に交流電圧を印加する交流電源装置を、出力周
波数が可変で且つ出力波形が正弦波状となるよう
に構成したものである。 （作用） 共振状態を得るための調節時には、交流電源装
置の出力周波数を調節することによつて、加振体
の圧電素子の振動数を全体の機械系の固有振動数
に一致させるように調節する。また、この交流電
源装置から圧電素子に印加される交流電圧の波形
を正弦波状にすることによつて、圧電素子の振動
波形ひいては搬送体の振動波形に高調波成分が発
生することを防止するようにしたものである。 （実施例） 以下、本発明をボウル形パーツフイーダに適用
した一実施例を図面に基いて説明する。１は円盤
状の基台で、これの上面には取付基部２が突設さ
れている。３は複数個の加振体たるバイモルフ
（第１図においては便宜上２個のみ図示）で、各
バイモルフ３は第２図及び第３図に示すように帯
状の弾性板４の両側面に圧電素子５ａ，５ｂを例
えば貼着により取付けて構成されている。この場
合、圧電素子５ａ，５ｂとしては、例えばチタン
酸ジルコン酸鉛セラミツクスを採用している。こ
のようなバイモルフ３の弾性板４の下端部を取付
基部２の周側面部にねじ止め固定し、これによつ
て各バイモルフ３が基台１上の同一円周上に夫々
所定角度だけ傾斜された形態で等間隔に配置され
ている。６は各バイモルフ３の弾性板４の上端に
弾性材製の連結具７を介して連結した搬送体で、
これは全体として皿状を成し、その内周部に螺旋
状搬送路（図示せず）を形成している。一方、８
は商用電源９（100V又は200V、50Hz又は60Hz）
に接続した交流電源装置で、これには出力周波数
を可変にするための周波数可変回路、出力波形を
正弦波状に整形するための波形整形回路、及び出
力電圧を周波数とは別個に調節するための電圧調
節回路が設けられている。この交流電源装置８の
出力端子がリード線１０ａ，１０ｂを介してバイ
モルフ３の圧電素子５ａ，５ｂにその分極方向が
反対になるように接続されている。 次に、上記構成の作用について説明する。パー
ツフイーダ全体を共振状態にするための調節を行
う場合、まず交流電源装置８の出力電圧を例えば
150Vに調節してこれを圧電素子５ａ，５ｂに印
加する。すると、例えば正の半サイクルで一方の
圧電素子５ａが伸び且つ他方の圧電素子５ｂが縮
み、負の半サイクルで一方の圧電素子５ａが縮み
且つ他方の圧電素子５ｂが伸びるといつた伸縮運
動を繰返すことによりバイモルフ３が励振されて
たわみ振動して、搬送体６が周方向斜め上下方向
に振動する。そして、交流電源装置８の図示しな
い操作摘みを操作して交流電源装置８の出力周波
数（バイモルフ３の圧電素子５ａ，５ｂに印加す
る交流電圧の周波数）を変化させる。このときの
バイモルフ３の振動数は印加電圧の周波数に等し
くなるから、印加電圧の周波数の変化に伴つてバ
イモルフ３の振動数が変化し、ひいては搬送体６
の振動数が変化する。そして、バイモルフ３の振
動数がパーツフイーダ全体の機械系の固有振動数
に一致すると、全体が共振状態になつてバイモル
フ３の振動振幅ひいては搬送体６の振動振幅が急
激に大きくなつて最大になり、搬送品の搬送速度
が最大になる。従つて、作業者は搬送品の搬送速
度或は搬送体６の振動振幅又はバイモルフ３の振
動振幅を確認しながら交流電源装置８の出力周波
数を変化させ、その出力周波数を搬送速度が最大
になるように調節すれば良い。このため、共振状
態を得るための調節作業が、従来の機械系を調節
するものに比して、頗る簡単であり、従つて例え
ば搬送品の種類に応じて搬送体６を他の搬送体に
交換するような場合でも、調節作業にさほど手間
がかからず、生産性が向上する。 しかも、本実施例では交流電源装置８から圧電
素子５ａ，５ｂに印加する交流電圧の波形が正弦
波状であるから、電圧波形がバイモルフ３の基本
的な振動波形にほぼ一致する。このため、バイモ
ルフ３の振動波形ひいては搬送体６の振動波形に
高周波成分が発生することが防止される。本発明
者はこのときの搬送体６の振動波形を実際に測定
したので、その結果を第４図にａで示す。これか
ら明らかなように、搬送体６の振動波形が高調波
成分のない正弦波状になるから、印加電圧の波形
を矩形波とした場合に比し、搬送体６の振動状態
が安定化して搬送効率が向上すると共に、騒音が
大幅に低下する。ちなみに、搬送体６の径寸法が
150mmのものにおいて、バイモルフ３を200Hzの正
弦波電圧と矩形波電圧で駆動した時に発生する騒
音の測定結果を表１に示す。この表１から明らか
なように、正弦波の方が矩形波よりも5dB騒音が
低く、騒音低減効果が大きいことが分る。
的小さい部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） この種の搬送装置例えばパーツフイーダにおい
ては、一般に加振体として板ばね等の弾性板の両
側面に圧電素子を貼着して成るバイモルフを採用
している。このバイモルフの両側の圧電素子に分
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が伸
び且つ他方の圧電素子が縮み、負の半サイクルで
一方の圧電素子が縮み且つ他方の圧電素子が伸び
るといつた伸縮運動を繰返すことによりバイモル
フが励振されてたわみ振動する。これによつて、
このバイモルフに連結した搬送体を斜め上下方向
に振動させて、その搬送体上の搬送品を順次搬送
するものである。 ところで、最も効率良く振動搬送を行うには、
パーツフイーダ全体を一つのばね系として共振振
動させることが必要であり、これにはバイモルフ
の振動数とパーツフイーダ全体の機械系の固有振
動数とを一致させる必要がある。 而して、従来構成のものでは、バイモルフに印
加する交流電圧の周波数が商用電源の周波数で一
定不変になつていたため、バイモルフの振動数は
一定不変であり、従つて全体の機械系の固有振動
数の方をバイモルフの振動数（50又は60Hz）に一
致させるように調節していた。このような機械系
の固有振動数の調節は、例えばバイモルフの弾性
板と搬送体とを連結する連結金具の種類を代えた
り、搬送体の高さ位置を調節したりする等して行
つていた。 しかし、このような機械系の調節作業は、かな
りの熟練者でも一度で正確に行うことは困難であ
り、調節作業性に難点があつた。 そこで、このような機械系の面倒な調節作業を
不要にするため、実公昭52−48554号公報に示す
ように、電源電圧の周波数を調節可能に構成し、
その周波数を調節することによりバイモルフの振
動数の方を全体の機械系の固有振動数に合せるよ
うに調節することが考えられている。しかし、こ
のものでは出力波形が矩形波である。このような
矩形波電圧を圧電素子に印加すると、圧電素子の
振動波形ひいては搬送体の振動波形が第４図にお
いてｂで示すように高調波成分を多く含むように
なる。このため、搬送体の振動状態が不安定にな
つて搬送効率低下の原因となるばかりか、その高
調波成分によつて大きな騒音が発生する欠点があ
つた。 （発明が解決しようとする問題点） 上述したように、全体の機械系の固有振動数を
調節するものでは、その調節作業が頗る面倒であ
り、一方、電源電圧の周波数を調節するものでは
その電圧波形が矩形波であつたため、振動状態の
不安定化による搬送効率低下や高騒音化を招く欠
点があつた。 本発明は上述した欠点を解決するためのもの
で、従つてその目的は、全体を共振状態にするた
めの調節作業の簡単化、搬送体の振動安定化によ
る搬送効率向上及び低騒音化を図り得る圧電駆動
形搬送装置を提供するにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、搬送体を振動させる加振体の圧電素
子に交流電圧を印加する交流電源装置を、出力周
波数が可変で且つ出力波形が正弦波状となるよう
に構成したものである。 （作用） 共振状態を得るための調節時には、交流電源装
置の出力周波数を調節することによつて、加振体
の圧電素子の振動数を全体の機械系の固有振動数
に一致させるように調節する。また、この交流電
源装置から圧電素子に印加される交流電圧の波形
を正弦波状にすることによつて、圧電素子の振動
波形ひいては搬送体の振動波形に高調波成分が発
生することを防止するようにしたものである。 （実施例） 以下、本発明をボウル形パーツフイーダに適用
した一実施例を図面に基いて説明する。１は円盤
状の基台で、これの上面には取付基部２が突設さ
れている。３は複数個の加振体たるバイモルフ
（第１図においては便宜上２個のみ図示）で、各
バイモルフ３は第２図及び第３図に示すように帯
状の弾性板４の両側面に圧電素子５ａ，５ｂを例
えば貼着により取付けて構成されている。この場
合、圧電素子５ａ，５ｂとしては、例えばチタン
酸ジルコン酸鉛セラミツクスを採用している。こ
のようなバイモルフ３の弾性板４の下端部を取付
基部２の周側面部にねじ止め固定し、これによつ
て各バイモルフ３が基台１上の同一円周上に夫々
所定角度だけ傾斜された形態で等間隔に配置され
ている。６は各バイモルフ３の弾性板４の上端に
弾性材製の連結具７を介して連結した搬送体で、
これは全体として皿状を成し、その内周部に螺旋
状搬送路（図示せず）を形成している。一方、８
は商用電源９（100V又は200V、50Hz又は60Hz）
に接続した交流電源装置で、これには出力周波数
を可変にするための周波数可変回路、出力波形を
正弦波状に整形するための波形整形回路、及び出
力電圧を周波数とは別個に調節するための電圧調
節回路が設けられている。この交流電源装置８の
出力端子がリード線１０ａ，１０ｂを介してバイ
モルフ３の圧電素子５ａ，５ｂにその分極方向が
反対になるように接続されている。 次に、上記構成の作用について説明する。パー
ツフイーダ全体を共振状態にするための調節を行
う場合、まず交流電源装置８の出力電圧を例えば
150Vに調節してこれを圧電素子５ａ，５ｂに印
加する。すると、例えば正の半サイクルで一方の
圧電素子５ａが伸び且つ他方の圧電素子５ｂが縮
み、負の半サイクルで一方の圧電素子５ａが縮み
且つ他方の圧電素子５ｂが伸びるといつた伸縮運
動を繰返すことによりバイモルフ３が励振されて
たわみ振動して、搬送体６が周方向斜め上下方向
に振動する。そして、交流電源装置８の図示しな
い操作摘みを操作して交流電源装置８の出力周波
数（バイモルフ３の圧電素子５ａ，５ｂに印加す
る交流電圧の周波数）を変化させる。このときの
バイモルフ３の振動数は印加電圧の周波数に等し
くなるから、印加電圧の周波数の変化に伴つてバ
イモルフ３の振動数が変化し、ひいては搬送体６
の振動数が変化する。そして、バイモルフ３の振
動数がパーツフイーダ全体の機械系の固有振動数
に一致すると、全体が共振状態になつてバイモル
フ３の振動振幅ひいては搬送体６の振動振幅が急
激に大きくなつて最大になり、搬送品の搬送速度
が最大になる。従つて、作業者は搬送品の搬送速
度或は搬送体６の振動振幅又はバイモルフ３の振
動振幅を確認しながら交流電源装置８の出力周波
数を変化させ、その出力周波数を搬送速度が最大
になるように調節すれば良い。このため、共振状
態を得るための調節作業が、従来の機械系を調節
するものに比して、頗る簡単であり、従つて例え
ば搬送品の種類に応じて搬送体６を他の搬送体に
交換するような場合でも、調節作業にさほど手間
がかからず、生産性が向上する。 しかも、本実施例では交流電源装置８から圧電
素子５ａ，５ｂに印加する交流電圧の波形が正弦
波状であるから、電圧波形がバイモルフ３の基本
的な振動波形にほぼ一致する。このため、バイモ
ルフ３の振動波形ひいては搬送体６の振動波形に
高周波成分が発生することが防止される。本発明
者はこのときの搬送体６の振動波形を実際に測定
したので、その結果を第４図にａで示す。これか
ら明らかなように、搬送体６の振動波形が高調波
成分のない正弦波状になるから、印加電圧の波形
を矩形波とした場合に比し、搬送体６の振動状態
が安定化して搬送効率が向上すると共に、騒音が
大幅に低下する。ちなみに、搬送体６の径寸法が
150mmのものにおいて、バイモルフ３を200Hzの正
弦波電圧と矩形波電圧で駆動した時に発生する騒
音の測定結果を表１に示す。この表１から明らか
なように、正弦波の方が矩形波よりも5dB騒音が
低く、騒音低減効果が大きいことが分る。
【表】
【表】
また、表２は本実施例の圧電式パーツフイーダ
と、電磁石により搬送体を振動させる電磁式パー
ツフイーダにおける駆動時の最大電流を比較した
ものである。この場合、両者とも共振周波数を50
Hzに設定した上で、径寸法が100mmから300mmまで
の複数種の搬送体を順次取替えて比較したもの
で、この表２から明らかなように圧電式の方が電
磁式よりも大幅に電流値が小さく、消費電力が極
めて少ないことが分る。 尚、本発明はボウル形パーツフイーダばかりで
なく直進形パーツフイーダにも適用して実施で
き、また加振体としはバイモルフばかりでなく弾
性板の片面のみに圧電素子を貼着したものも利用
できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可
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、交流
電源装置の出力周波数を可変に構成したので、全
体を共振状態にするための調節作業を出力周波数
を調節することによつて行うことができ、その調
節作業を簡単化できる。しかも、交流電源装置の
出力波形を正弦波状にするようにしたから、圧電
素子の振動波形ひいては搬送体の振動波形に高調
波成分が発生することを防止でき、以つて搬送体
の振動安定化による搬送効率向上及び低騒音化を
図り得るという優れた効果を奏する。
と、電磁石により搬送体を振動させる電磁式パー
ツフイーダにおける駆動時の最大電流を比較した
ものである。この場合、両者とも共振周波数を50
Hzに設定した上で、径寸法が100mmから300mmまで
の複数種の搬送体を順次取替えて比較したもの
で、この表２から明らかなように圧電式の方が電
磁式よりも大幅に電流値が小さく、消費電力が極
めて少ないことが分る。 尚、本発明はボウル形パーツフイーダばかりで
なく直進形パーツフイーダにも適用して実施で
き、また加振体としはバイモルフばかりでなく弾
性板の片面のみに圧電素子を貼着したものも利用
できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可
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、交流
電源装置の出力周波数を可変に構成したので、全
体を共振状態にするための調節作業を出力周波数
を調節することによつて行うことができ、その調
節作業を簡単化できる。しかも、交流電源装置の
出力波形を正弦波状にするようにしたから、圧電
素子の振動波形ひいては搬送体の振動波形に高調
波成分が発生することを防止でき、以つて搬送体
の振動安定化による搬送効率向上及び低騒音化を
図り得るという優れた効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示したもので、第１
図は全体の斜視図、第２図はバイモルフの側面
図、第３図は同正面図、第４図は搬送体の振動の
オシロ波形を示した写真である。 図面中、３はバイモルフ、４は弾性板、５ａ及
び５ｂは圧電素子、６は搬送体、８は交流電源装
置である。
図は全体の斜視図、第２図はバイモルフの側面
図、第３図は同正面図、第４図は搬送体の振動の
オシロ波形を示した写真である。 図面中、３はバイモルフ、４は弾性板、５ａ及
び５ｂは圧電素子、６は搬送体、８は交流電源装
置である。
Claims (1)
- １ 弾性板に圧電素子を取付けて成る加振体に搬
送体を連結し、前記圧電素子に交流電圧を印加し
てこれを励振させることにより前記搬送体を振動
させるようにしたものにおいて、前記圧電素子に
交流電圧を印加する交流電源装置を、出力周波数
が可変で且つ出力波形が正弦波状となるように構
成したことを特徴とする圧電駆動形搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160886A JPS62218308A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 圧電駆動形搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160886A JPS62218308A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 圧電駆動形搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62218308A JPS62218308A (ja) | 1987-09-25 |
| JPH0344963B2 true JPH0344963B2 (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=13176047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160886A Granted JPS62218308A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 圧電駆動形搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62218308A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128951A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Nippon Denso Co Ltd | ブレーキ装置 |
| US7004306B2 (en) * | 2002-12-19 | 2006-02-28 | Fmc Technologies, Inc. | Conveying apparatus with piezoelectric driver |
| JP4776884B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2011-09-21 | 株式会社 Ｂｆｃアプリケーションズ | 圧電駆動形パーツフィーダ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55167913U (ja) * | 1979-05-16 | 1980-12-03 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP6160886A patent/JPS62218308A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62218308A (ja) | 1987-09-25 |
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