JPH0717256B2 - 振動式部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動式部品供給装置に関し、特に振動系を改善
しようとするものである。従来の部品供給装置を図に従
つて説明する。第１図及び第２図において、１は部品を
収納する逆円錐台形の部品容器で、内部にトラツクと呼
ばれる部品の送路が設けられてあり、全体が振動するこ
とによつて部品がトラツクに整列し、所定の方向に送り
出されるようになつている。

２は円板形の上部質量体で、その上面に部品容器１を装
着し、下面には円周方向に複数の凸部2aをそれぞれ設け
ている。３は下部質量体で、その上面円周上に凸部2aに
対応するように凸部3aがそれぞれ設けられている。４は
板ばねで一端部を凸部2aに、他端部を凸部3aに傾斜して
それぞれねじで固定され、上部質量体２と下部質量体３
とを接続している。

駆動源となる圧電素子、又は電磁式等の加振装置（図示
せず）は、板ばね４又は下部質量体３に装着されてい
る。

このような構成において、加振装置を駆動させると、下
部質量体３と上部質量体２は、板ばね４を介して振動
し、部品容器１を振動させ、部品容器１に収納された部
品を部品容器１のトラツクに沿つて移動させる。この場
合の振動は、板ばね４の上端部の上部質量体２の凸部2a
にねじで固定されている部分が矢印A-A′の方向に振動
し、部品容器１は回転運動と上下運動とが合成されたモ
ードで振動する。

板ばね４は上部質量体２及び下部質量体３の円周上に複
数個配設されていることにより、板ばね４が１枚では直
線方向に振動することになるが、全体として上部質量体
２及び部品容器１を回転方向に運動させる。

この場合の振動は、複数個の板ばね４の集合と、上部質
量体２と、下部質量体３によつて形成された単一の振動
系であり、板ばね４が複数個あつてもすべて同位相で動
作をするので、１個の板ばねとして作動していると考え
ることができる。

この振動はまた、矢印A-A′のように傾斜したほぼ直線
範囲を振動しており、しかもこの振動モードが正弦波の
場合は、十分な部品の前進が得にくいが、電磁石の吸引
力で駆動させる方式の加振用電磁石等を用いた加振装置
は、振動の往路と復路とで速度を変えてより多い前進を
得るようになされている。

しかしながら加振用電磁石の加振方式でも、共振点近傍
の周波数で加振すると結果として振動モードは正弦波に
極似してしまい、多くの前進を得にくくなる。そのため
共振点を大きくはずした周波数で加振することが必要と
なり、必要な振幅を得るために大きなエネルギーを必要
とする結果となつている。

また、圧電素子を駆動源とした場合、共振周波数で振動
させることが得策なため、大きなエネルギーは必要とし
ないが、振動の往路と復路との速度は同じであるため、
部品の移動に対する効率は悪かつた。

本発明は、上述のような従来技術の欠点を除去しようと
してなされたものであり、共振点近傍の周波数で励振す
ると共に、励振エネルギーを最小限に抑えるために、位
相差をもたせた互いに異なる２方向の振動を合成するこ
とにより、いわゆるリサージユ波形のような振動（すな
わちリサージユ振動）を与えて、効率のよい部品の移動
を得る振動式部品供給装置を提供することを目的とす
る。

以下対応部分に同一符号を付して示す図面について、本
発明の一実施例を詳述する。

第３図において、11は部品を収納し、その部品を移動さ
せるための逆円錐台形の部品容器で、内部にトラツクと
呼ばれる部品の送路が設けられてあり、全体が振動する
ことによつて部品がトラツクに整列し、所定の方向に送
り出されるようになつている。

12は円板形（角板形でもよい）の上部質量体で、上面に
部品容器11を着脱可能に装着し、下面に所定の半径でな
る円周上に、励えば120°離れて３つ又は90°離れて４
つのように複数個所に所定の間隔をおいて、所定の異な
つた高さの角柱形でなる一対の凸部12a、12bがそれぞれ
設けられている。

13は円板形（角板形でもよい）の下部質量体で、上面に
凸部12a、12bの中央部近傍に対応して角柱形でなる凸部
13aが設けられている。

14は一端部に角柱形でなる取付部材15を固着した所定の
大きさの長方形状の板ばねで、長軸方向の下端部が凸部
13aにねじ止めされ、これによりほぼ上下方向に垂直に
延長しながら下部質量体13に対して固着されており、下
部質量体13と板ばね14とで横方向の振動系を形成してい
る。

16は長方形状の板ばねで、板ばね14より大きいばね性
（換言すれば小さいばね定数）を有しており、その上端
部が凸部12aの下端面にねじ止めされていると共に、下
端部を凸部12bの下端面にねじ止めされている。その中
央部近傍には取付部材15がねじ止め固着され、かくして
上部質量体12と板ばね16とで上下方向の振動系を形成し
ている。ここで、凸部12a及び12bは互いに異なる高さに
選定され（この実施例の場合、凸部12bの方が凸部12aよ
り高い）、これにより、板ばね16は板ばね14に対して斜
交するように結合されている。

17は一対の圧電素子で、板ばね14の両面に駆動源として
貼着され、それぞれリード線18を介して外部電源（図示
せず）によつて駆動される。

この場合圧電素子17は片側だけでよいのは勿論のことで
ある。

ここで、横方向とは水平より多少傾斜がある場合も含め
ている。また上下方向の場合も垂直方向より多少傾斜が
ある場合も含める。

次に動作を説明する。リード線18を介して圧電素子17に
駆動電圧を印加すると、板ばね14は横方向に励振し、そ
の振動が板ばね16に伝達されて当該板ばね16が板ばね14
の振動に従動するように上下方向に励振し、その結果上
部質量体12及び部品容器11に回転捩り及び上下振動を励
起させる。

板ばね16は予め水平より所定の角度で右下りに傾斜させ
てあるので、板ばね14の横方向の振動に対する上下方向
の振動の周期遅れが右向となり、部品容器11の正面周辺
部を正面より見た場合、矢印Ｂの如く長楕円状（リサー
ジユ図形状）に振動し、部品の前進方向が部品容器11を
上方より見て反時計方向となる。

これに対して第３図の場合とは異なり、板ばね16が右上
りに傾斜していると、板ばね14の横方向の振動に対する
上下方向の振動の周期遅れが左向きとなり部品の前進方
向は時計方向となる。

この様にして２つの振動系の間に位相差を生じさせるこ
とにより、板ばね14を含む横方向の振動系を共振点近傍
の周波数で用いることができる。すなわち第３図の場
合、板ばね14を共振周波数で振動させることにより、板
ばね16を上下方向に励振させるが、板ばね16は板ばね14
よりばね定数が小さいため、上下方向振動は、共振周波
数より外れることとなるので上下方向振動の振幅は、横
方向振動の振幅に対して極度に小となる。

因に第２図の場合のように、上下方向に振動する部材を
設けない場合には、上下方向の振動の振幅が適度を超え
て大となつて部品容器11に収納された部品が飛び上り現
象を生じて逆に前進の妨害となるのに対して、第３図の
場合のように共振周波数を避けるようにすることにより
上下振動の振幅を適度に抑えることができ、かくして飛
び上り現象が生じる問題を有効に解決することができ
る。

第４図は第２の実施例を示すもので、円板形の上部質量
体62はその上面に部品容器11を装着し、下面に所定の半
径でなる円周上に、所定の間隔をおいて、所定の異なつ
た高さの角柱形でなる一対の凸部62a、62bがそれぞれ複
数設けられている。

円板形の下部質量体63はその上面に一対の凸部62a、62b
に対応する角柱形の凸部63bを設けている。

この場合板ばね14は上端部に取付部材65を固着し、下端
部は凸部63aにねじ止め固着されている。66は長方形状
の板ばねで、長軸方向に互いにほぼ等しい長さの３つの
部分でなり、その左端部を中央部より高くし、右端部を
中央部より低くして、左及び右端部をそれぞれ凸部62a
及び62bの下面にねじ止め固着され、中央部は取付部材6
5にねじで固着されている。

第４図の構成において、圧電素子17によつて板ばね14が
振動すると、その振動が板ばね66に伝達されることによ
り、上部質量体62及び部品容器11を励振して部品容器11
に収納されている部品を移動させる。この場合、板ばね
66は第３図について上述したと同様にして凸部62a及び6
2bにそれぞれねじ止めされた点を直線で結んだ板ばねと
同じ方向に振動すると考えられる。

このように構成すれば、第３図の場合と同様の効果を得
ることができると共に、これに加えて上部質量体62の凸
部62a及び62bの下端面がほぼ水平であるため加工が容易
になる。

第５図は第３図の実施例を示すもので、円板形の上部質
量体52はその上面に部品容器11を装着し、下面に所定の
半径でなる円周上に、所定の間隔をおいて、所定の同一
高さの角柱形の一対の凸部52a及び52bがそれぞれ複数設
けられている。

円板形の下部質量体53はその上端部に一対の凸部52a及
び52bに対応するように傾斜面53a₁を形成した角柱形の
凸部53aを設けている。板ばね14の上端部には取付部55
が固着され、下端部は凸部53aの傾斜面53a₁にねじ止め
されている。板ばね16はその両端部をそれぞれ凸部52
a、52bの下端面にねじ止めされ、中央部近傍を取付部55
にねじ止めされている。

かくして板ばね14は水平方向に延長する板ばね16に対し
て斜交するように斜め上方に延長することにより、横方
向の振動系を形成すると共に、板ばね16は上下方向の振
動系を形成する。

第５図の構成において、圧電素子17によつて板ばね14に
発生する振動が板ばね16に伝達されると、上部質量体52
及び部品容器11が励振され、これにより部品容器11に収
納されている部品を移動させる。この場合も横方向の振
動系と上下方向の振動系との間には位相差が生じ、板ば
ね14の傾き方向で決定される回転方向へ部品を移動させ
ることができる。

第５図の実施例によれば、第３図について上述したと同
様の効果を得ることができると共に、これに加えて上部
質量体52の凸部を52a及び52bを互いに同じ高さに加工で
きるため、一段と加工が容易になる。

上述のように本発明によれば、振動駆動源によつて励振
される第１の板ばねに結合された第２の板ばねによつて
部品容器を励振させるようにしたことにより、横方向の
振動系を固有の振動数に同期した周期で効率良く振動さ
せることができると共に、当該横方向の振動位相に対し
て所定の位相差をもつ振動を上下方向の振動系に生じさ
せることにより部品容器をリサージユ振動させることが
できる振動式部品供給装置を容易に実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の振動式部品供給装置を示す一
部破断斜視図及び正面図、第３図は本発明による振動式
部品供給装置の一実施例を示す正面図、第４図及び第５
図は本発明の他の実施例を示す正面図である。 １、11……部品容器、２、12、52、62……上部質量体、
３、13、53、63……下部質量体、４、14、16、66……板
ばね、17……圧電素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に対向して配置された上部質量体およ
   び下部質量体と、 前記上部質量体の上面に装着された部品容器と、 前記下部質量体に一端が連結され駆動源をなす圧電素子
   が貼着され前記下部質量体と共に第１の振動系を形成す
   る長方形の第１の板ばねと、 前記上部質量体および前記第１の板ばね間に連結され前
   記第１の板ばねより小さいばね定数を有し前記上部質量
   体と共に前記第１の振動系に従動する第２の振動系を形
   成する第２の板ばねと を具え、前記第１の板ばねはその長軸を上下方向又は斜
   め上方に延長するように配設されると共に、前記第２の
   板ばねはその長軸を前記第１の板ばねの長軸と斜交する
   ように配設され、前記第２の板ばねは長軸方向の両端部
   を前記上部質量体の下面に固着されかつ長軸方向の中央
   部を前記第１の板ばねの上端に固着された ことを特徴とする振動式部品供給装置。