JPH0738027U - 圧電駆動型搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】基台から搬送体までの高さを大幅に低くし、も
って圧電駆動型搬送装置の安定性を著しく向上させると
共に格段の小型化を可能ならしめる圧電駆動型搬送装置
を提供する。 【構成】加振体１０を基台３と狭小間隔をもたせ、かつ
基台３に平行又は準平行に配設する構成と屈曲又は傾斜
立設させた連結部材４を搬送体５下面と加振体１０の一
端に固定して配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電気部品或いは機械部品等の各種部品を振動により搬送させる圧電駆 動型搬送装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

圧電素子を駆動源とする従来の圧電駆動型搬送装置は実開昭５２−６１０８７ 号、実開昭５７−４６５１７号、特開昭６２−４１１８号、特開昭６２−４１１ ９号等によって既に公知化されており、その構成及び搬送原理を図２を用いて説 明すると以下のようである。

【０００３】 即ち圧電素子２１を弾性板２２の両面に貼着したいわゆるバイモルフでなる加 振体２０を二以上用いる構成と当該加振体２０の一端を基台２３に傾斜立設させ て固定する構成と、前記加振体２０の他端を連結部材２４を介して搬送体２５に 固定する構成からなるものである。 しかるにかかる構成でなる圧電駆動型搬送装置の各圧電素子２１に交流電圧を印 加する。

【０００４】 前記交流電圧の印加によって圧電素子２１は正の半サイクルで伸長し負の半サ イクルで収縮する繰り返し運動を行うことから、圧電素子２１を貼着したバイモ ルフでなる加振体２０においてそれぞれの圧電素子２１に印加する電圧を半サイ クルずつずらせば、その片持ち型バイモルフ構造によって前記伸縮運動は撓み運 動に変換され、弾性板２２の下端と基台との連結部を支点とする矢印方向の振動 となって搬送体２５を振動させ、その結果、搬送体上に載置される部品２６に一 方向の駆動力を付与するのである。

【０００５】

【従来技術の問題点】

前記した従来の圧電駆動型搬送装置は加振体２０と連結部材２４を一直線状に 傾斜立設させて基台２３と搬送体２５との間に配設させている。そのため基台２ ３から搬送体２５までの高さは必然的に高くなり、圧電駆動型搬送装置の安定性 は著しく欠けたものとなる。特に基台２３の重量が搬送体に載置される部品をも 含む搬送体の重量に比し軽量であり、また基台の底面積が小なるときは搬送装置 の振動も重畳されて搬送装置の転倒及び移動のおそれがある。 更に基台２３から搬送体２５までの高さが高いことは搬送装置の大型化を招来し 、省スペース、小型化を求める他の電気機械との連結に少なからぬ支障をもたら すことがある。

【０００６】

【本考案が解決しようとする課題】

本考案は前記従来の圧電駆動型搬送装置が有していた問題点を解決した新規な 圧電駆動型搬送装置を提供せんとするものである。即ち具体的には基台から搬送 体までの高さを大幅に低くし、もって圧電駆動型搬送装置の安定性を著しく向上 させると共に格段の小型化を可能ならしめて他の電気機械との連結に伴うスペー ス上の制約を一掃した圧電駆動型搬送装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

以下図１を用いて課題解決のための手段を説明する。 本考案は前記課題解決のため弾性板２に圧電素子１を貼着したいわゆるバイモ ルフ又はユニモルフでなる加振体１０を基台３と狭小間隔をもたせ、かつ基台３ に平行又は準平行に配設する構成と屈曲又は傾斜立設させた連結部材４を搬送体 ５の下面と加振体１０の一端とに固定して配設する構成からなるものである。

【０００８】 本考案において用いられる弾性板２は高弾性及び導電性を具有するＳＵＳ３０ ４等のステンレス鋼、ＳＫ４等の炭素工具鋼等の中から適宜のものが選定される 。 ここで前記弾性板２に導電性の具有を必然条件とせしめたのは弾性板２に貼着さ れる圧電素子１への交流電圧の印加を可能ならしめるためである。

【０００９】 弾性板２に貼着される圧電素子１は高い圧電性を具有するチタン酸ジルコン酸 鉛等、適宜の圧電素子の中から選定され、圧電素子１には圧電活性を付与するた め分極処理を施したものが用いられる。 また圧電素子１の交流電圧の印加を可能ならしめるため圧電素子１の両面には電 極を形成したものが用いられる。

【００１０】 弾性板２への圧電素子１の貼着は弾性板２の両面に貼着するバイモルフ又は片 面のみに貼着するユニモルフのいずれでもよい。そのいずれも圧電素子１への交 流電圧の印加によって電気エネルギーを振動エネルギーに変換し得る機能を有す るからである。

【００１１】 弾性板２に圧電素子１を貼着したいわゆるバイモルフ又はユニモルフでなる加 振体１０は基台３の上面に平行に又は平行に近い準平行にしてかつ狭小間隔を保 持してその一端をねじ止め等の手段により基台２３に固定する。その固定部所は 搬送体５上に部品６を載置したとき、部品６が一方向のみに搬送する部所である 。 本考案における圧電駆動型搬送装置において加振体の一端の基台３への固定は二 箇所以上、即ち二以上の加振体１０を用いる構成とする。搬送体を安定的に支持 固定すると共に搬送部品の搬送速度を高めるためである。

【００１２】 加振体１０の他の一端には屈曲する又は傾斜立設する連結部材４がねじ止め等 の手段により固定される。加振体１０の振動エネルギーを連結部材４に伝達する ためである。ここで用いられる連結部材４は炭素工具鋼、ばね鋼等の弾性材でな り、その他の一端は搬送体５の下面にねじ止め等の手段により固定される。その 固定部所は搬送体５上に載置される部品６を一方向のみに搬送させ得る部所であ る。

【００１３】 搬送する部品、即ち搬送部品６を載置する搬送体５は前記連結部材４の他の一 端と搬送体５の下面との固定により支持固定される。 かかる本考案の圧電駆動型搬送装置の構成から搬送体５は基台３上に加振体１０ 及び連結部材４を介して支持固定されることになる。

【００１４】

【作用】

固体変位材料の一つである圧電素子１に外部から交流電圧を印加すると印加電 圧の正の半サイクルで伸長し、負の半サイクルで収縮する伸縮運動を惹起し、加 振体１０に励振をもたらす。ここで加振体１０、連結部材４及び搬送体５をも含 めた全体の固有振動周波数と同一の周波数でなる交流電圧を印加すればいわゆる 共振現象により加振体１０からもたらされる変位はきわめて大きいものとなる。

【００１５】 本考案に係る圧電駆動型搬送装置における加振体１０はその一端を基台３に固 定しているため、いわゆる片持ち構造である。しかるにかかる加振体１０の片持 ち構造によって前記加振体１０の励振は撓み運動に変換され、連結部材４を介し て搬送体５に振動振幅を発生させる。この振動振幅は搬送体５上に載置される搬 送部品６の搬送を可能ならしめる駆動力となるものであり、搬送部品６の搬送速 度は前記振動振幅に比例する。ここで搬送体５に十分に大なる振動振幅を発生さ せるにおいて連結部材４の役割がきわめて重要となる。というのは本考案に係る 圧電駆動型搬送装置における加振体１０の振動方向は上下動方向の振動であり、 当該振動を搬送体５において必要とされる斜め上下方向の振動に変換させるには 、振動方向を変換せしめる機能を有する部材が不可欠であるからであり、当該機 能を具有せしめているのが連結部材４であるからである。かかる連結部材４の機 能を受けて連結部材４にはきわめて大なる曲げ応力が付加される。そのため連結 部材４は当該曲げ応力に耐え得るよう材質、形状及び寸法にきびしい制約が求め られる。

【００１６】 前記搬送体５の斜め上下方向の振動振幅を受けて搬送体５上に載置される搬送 部品６に一定方向に搬送させ得る駆動力が付与される。

【００１７】 次に本考案の具体的実施例を示す。 弾性板として長さに対し、幅０．１〜０．３５、厚さ０．０２〜０．０５の比で なる炭素工具鋼板を、連結部材として長さ１に対し、幅０．２〜０．３、厚さ０ ．０１〜０．０３の炭素工具鋼板を、圧電素子としてチタン酸ジルコン酸鉛でな る長さ１に対し、幅０．２〜０．４、厚さ０．１５〜０．４０の比でなるものを 、搬送体として長さ１に対し、幅０．０４〜０．０６、厚さ０．０２〜０．０４ の比でなる一般構造用圧延鋼板を用い、基台から搬送体までの高さが２０ｍｍの 場合、駆動開始最低電圧は５０Ｖ、搬送最大速度は３５ｍｍ／ｓｅｅであった。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の第一の効果は基台３から搬送体５までの高さがきわめて低いため、搬 送装置の安定性が格段に向上したことである。 特に実施例において示したように従来の搬送装置の１／２以下の高さの２０ｍｍ 以下をも可能ならしめたため搬送装置の安定性はきわめて良好である。

【００１９】 本考案の第二の効果は基台３からの搬送体５の高さを格段に低くならしめたこ とにより搬送装置全体か小型化し、そのため省スペースの要請に十分に応えられ るようになったことである。かかる本考案の効果を受けてわずかな空間内にも搬 送装置を設置することができる。 なお本考案に係る圧電駆動型搬送装置はリニアフィーダの他にボウルフィーダに も適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本考案に係る圧電駆動型搬送装置の側面図で
ある。

【図２】は従来の圧電駆動型搬送装置の側面である。

【符号の説明】

１．圧電素子 ２．弾性板 ３．基台 ４．連結部材 ５．搬送体 ６．搬送部品 １０．加振体 ２０．加振体 ２１．圧電素子 ２２．弾性板 ２３．基台 ２４．連結部材 ２５．搬送体 ２６．搬送部品

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性板に圧電素子を貼着した加振体を基台
   と狭小間隔をもたせ、かつ基台に平行又は準平行に配設
   する構成と屈曲又は傾斜立設させた連結部材を搬送体下
   面と加振体の一端に固定して配設する構成からなる圧電
   駆動型搬送装置。