JPS62249814A - 平衡振動型ボウルフイ−ダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、振動を利用して微小部品やチップ部品を連
続的に安定して自動整列供給する平衡振動型ボウルフィ
ーダに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

各種の生産工程において、材料や部品等を連続的に自動
供給する手段としてフィーダが使用されているが、その
内、振動フィーダは、生産工場の無人化、省力化が進む
につれて次第に重要な役割を持つようになり、特に自動
組立システムにおいては、組立ロボット利用技術の進歩
と相いまって、多段式、或は多重式フィーダのように高
度の機能を持つ振動フィーダの要求が多くなっている。

このような高機能を持つ振動フィーダを実用化するには
、従来振動フィーダの振動系より優れた安定な振動系を
もつことが必要であり、その要求を充たすものとして、
我国において世界で初めて平衡型振動フィーダが開発さ
れている。しかしながら、これまでに開発、実用化され
た一連の平衡型振動フィーダは基本的な振動特性や安定
性については目的を連成しているが、その製造、調整に
関しては若干の理論的な知識と熟練を必要とするために
普及が遅れているのが実情である。特にボウルフィーダ
は、実開昭５１−１１０２７５号、特開昭５７−２７８
０８号、特開昭５９−６９１８４号の如く、供給部品を
入れるボウルと、ボウルの振動体、及び振動体のコント
ローラから構成され、１つのボウル慣性体を板ばねのよ
うな弾性支体によって支持する１自由度の振動系モデル
図で表わされるような構造になっている。そのためボウ
ルからの反力は弾性体のばねを介して基礎に伝達され、
基礎を同じにする他の機器類に悪影響を及ぼすため、ボ
ウルの振動調整に高度の熟練とテスト運転を要とした。

その対策として基礎と振動慣性体間に弾性防振体を設置
すると、２自由度の振動系を構成することになり、固有
振動数の移動のために振動振幅の変動を生じ、振動フィ
ーダの再調整を必要とするなどの問題があった。

上記振動フィーダの問題点を解決するには、基礎より弾
性支体によって支持された２つの慣性体に、互いに逆位
相に振動する加振力を作用させて、夫々のばね一貫性質
量系の固有振動数を等しくなるように調整すれば、基礎
に伝達する反力の合計はＯになり振動は外部に影響を及
ぼさない。このような原理構造の振動フィーダを平衡型
振動フィーダといい、その構成は第１図の如く振動モデ
ル図で表わされる。第１図において１と２は振動慣性体
、又はその一方が振動を平衡させる目的に用いるダミー
慣性体で、振動慣性体１と２は夫々独立した構造になっ
ている。３と４は慣性体１と２の夫々を基礎５より支持
するばね機能を持つ弾性支体、６は基礎５の下部に設け
る弾性防振体、Ｐは慣性体１と２に与える振動的加振力
を表わす。

この平衡型フィーダは１自由度振動系を構成するもので
あるが、基礎５の下に弾性防振体６を設置することによ
って２自由度振動系となる。しかし２つのばね一貫性質
量系の固有振動数が接近しているならば実用上１自由度
系のように扱うことができる。　第１図において慣性体
１の質量をｍｌ。

慣性体２の質量をｍ２、基礎５の質量をｍ３１弾性支体
３をに工、弾性支体４をに２、弾性防振体６をに、とし
た場合、ｍ工１ｍ２の夫々の固有振動数は。

それぞれに□、に２によって影響を受けるので、これら
のばね定数を調整してｍｌとｍ２の固有振動数もできる
だけ一致させると共に、この固有振動数は加振振動数と
も一致させなければならないので、慣性質量の大きさに
応じて、さらにに１とに２のばね定数を調整して固有振
動数の合致に努めなげればならない。

〔発明の目的〕

そこでこの発明は、出願人が先に発明した特開昭６０−
５２４１０号による平衡振動型フィーダを基礎として、
従来フィーダより優れた安定な振動系を持ち、且つ振動
調整も容易で他に悪影響を与えることの少ない平衡振動
型ボウルフィーダ（以下ボウルフィーダと略す）をコン
パクトに構成し得るよ°うにしたものである。

〔発明の概要〕

本発明の平衡型振動フィーダは、基礎より弾性支体によ
って支持されている２つの慣性体を夫々振動ボウルとす
るか、２つの振動慣性体の一方を振動ボウルに、他方を
振動ボウルと振動的に平衡させるために設けたダミー慣
性体とし、面振動ボウルの相互間、又は振動ボウルとダ
ミー慣性体の相互間を振動連成ばねの効果をもつ弾性体
によって結合し、両弾性支体と弾性体の少なくとも一方
に振動調整可能な振動源を取付けたものである。

〔発明の実施例〕

この発明の平衡振動型ボウルフィーダは第２図に示す振
動モデル図の如く、２つの振動慣性体１．２の夫々を１
弾性支体３．４によって基礎５より別々に支持し、両慣
性体１．２間を振動連成ばねの効果をもつ弾性体７によ
って結合した構造になっている。

即ち普通の平衡型振動フィーダに連成ばねの効果をもつ
弾性体を付加し、諸定数の調整をすれば実現できるので
、基本的に容易に実施し得る性質の発明である。具体的
には第３図と第６図の如く、慣性体１，２の一方を内周
ボウル１１とし、他方を外周ボウル１２とし、基礎５に
相当する支持コラム１５より放射状に配置された弾性支
体３，４に相当する複数の板ばね１３，１４によって夫
々支持されている。内外周に配置したボウル１１と１２
は、振動源８によって互いに逆位相に振動するように加
振される。板ばね１３．１４は部品を振動輸送できるよ
うコラム１５に対して傾斜角θ１．θ２に取付けるのが
普通である。この２つのボウル１１．１２間には、弾性
体７に相当する連成ばね１７が振動的に結合されている
。連成ばね１７の形状は任意のものを蓮択できるし、設
置位置はボウル１１．１２の内側や支持コラム１５の付
近でも振動的には同じであるが、外側に取り付けた方が
トルクばね定数が大きくなるし、空間的スペースに関し
ても有利である。振動源８の設置位置についても類似の
ことがいえる。即ちボウルを内周ボウル１１と外周ボウ
ル１２に２分割し、内周ボウル１１をコラム１５より３
枚以上の板ばね１３で支持すると共に、外周ボウル１２
もコラム１５より３枚以上の板ばね１４で支持し、且つ
内周ボウル１１と外周ボウル１２間に連成ばね１７を取
付ける。内周ボウル１１の支持板ばね１３と外周ボウル
１２の支持板ばね１４は交差しないよう等間隔に取付け
られ、具体的には内周ボウル１１を３枚の板ばね１３で
支持し、外周ボウル１２も３枚の板ばね１４で支持する
際、内周ボウル１１の支持板ばね１３を１２０度の間隔
で取付け、外周ボウル１２の支持板ばね１４を、内周ボ
ウル支持板ばね１３の取付は位置より位相を６０度ずら
して１２０度の間隔で取付ける。又連成ばね１７は両板
ばね１３．１４と重なったり交差しないように、板ばね
１３と１４の間、即ち両板ばね１３，１４の取付位置よ
り位相を３０度前後ずらして取付ける。板ばね１３゜１
４の一端を取付けるコラム１５は、上部外周に板ばね１
３．１４の取付腕１６を設け、下部に基板５を連結固定
する。両板ばね１３，１４と連成ばね１７の少なくとも
一方に電圧の負荷により伸縮する圧電磁器３８の振動源
８か、加振用電磁石１８と吸引鉄片２８の振動源８を取
付け、振動源８に少なくとも発振回路１９や電圧安定化
回路２９を有する電源コントローラ９を接続している。

圧電磁器３８の振動源８にあっては、これを板ばね１３
，１４の両面に対称して取付けるか、片面に重ねて取付
け、電源コントローラ９によって圧電磁器３８．３８の
一方が伸張し、他方が収縮するように電圧を加える。

尚、本発明によるボウルフィーダは上記実施例に限定さ
れるものではなく、例えば内周ボウル１１と外周ボウル
１２を段違いに支持し、例えば外周ボウル１２を内周ボ
ウル１１より低く支持しても同様の目的を達するし、２
部品を内周ボウル１１と外周ボウル１２に分けて供給す
ることもできる。又ボウル１１．１２の支持板ばね１３
，１４数、支持板ばね１３，１４と連成ばね１７．及び
振動源８の取付位置、ボウル１１゜１２の形状構造等は
１本発明の要旨に反しない限り整列供給部品の大きさや
量によって適宜変更可能である。

〔発明の効果〕

従って本発明による平衡振動型ボウルフィーダは、２つ
の振動慣性体１．２の間に振動連成ばねの効果を持つ弾
性体７を結合したものであるから、この弾性体７をに０
　とした場合、振動系の平衡固有振動数はに０、ｋ□、
ｋ２によって決まり、今に□、ｋ２に比較してに０を３
倍程度以上に大きくすれば、固有振動数はほとんどに０
　によって支配されるので、ｋｉ、ｋ２　の影響を受け
なくなる特性がある。

このため系の固有振動数はに０のみ調整すればよいこと
になり、著しく設計・製造調整が容易になる。その結果
、ボウルフィーダの振動が他の機器類に悪影響を与える
ことがなし振動調整も実に簡単容易になる。又ｋ。とに
、、に２の働きが異なるので、振動方向を規制する機能
とばね定数を決定する機能とを分離して、夫々に分担さ
せることができる。例えば、振動方向を規制する役割は
板ばねのような弾性体に１．　ｋ、に与え、相対的にば
ね定数を小さくしてボウルの内部に設置することもでき
るばかりか、ばね定数を決定する弾性体ｋ。

には、板ばね以外のコイル状やリング状のばねをも任意
に用いることが可能であるし、ボウルの外側にｖｔ置し
て調整を容易にし、併せてトルクばね定数を大きくする
効果もあるばかりか、弾性体の機能分担とその種類・形
状については種々の組合せを考えることができる。又内
外周ボウル１１．１２は振動系的に独立しているので、
各ボウル１１．１２の振動をコントローラ９によって別
々に振動調整することができし、内周ボウルと外周ボウ
ルの固有振動数にずれがある場合、平衡型振動フィーダ
でも基礎に振動反力は伝達するが、その伝達率は連成ば
ねのある方が小さいという利点がある。このことによっ
て平衡型振動フィーダの製造と調整が著しく容易になる
等、本発明は数部品を安定して自動整列供給し得る前記
特徴と共に、各種生産工程の自動化、省力化、無人化の
向上に有益な高価を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来平衡型振動フィーダの振動モデル図、第２
図は本発明による平衡振動型フィーダのモデル図、第３
図は本発明による平衡振動型ボウルフィーダの構造例を
示す縦断面図、第４図はその平面図、第５図は底面図、
第６図乃至第９図は類例平衡振動型ボウルフィーダの縦
断面図、第１０図と第１１図は振動源の取付例を示す底
面図、第１２図は電源コントローラの概略図、第１３図
（イ）（ロ）（ハ）と第１４図（イ）（ロ）（ハ）は圧
電磁器の作用図である。 １．２・・・振動慣性体、１１・・・内周ボウル、１２
・・・外周ボウル、３，４・・・弾性支体、１３．１４
・・・板ばね、５・・・基礎、１５・・・コラム、６・
・・弾性防振体、７・・・弾性体、１７・・・連成ばね
、８・・・振動源、９・・・電源コントローラ、１６・
・・取付腕、Ｐ・・・振動的加振力、第１図　　　　第
２図 １．２・・慣性体 ３．４・・弾性支体 ５・・基　礎 ６・・弾性防振体 ７・・弾性体 Ｐ・・振動的加振力 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基礎５より弾性支体３、４によって夫々が支持され
   ている２つの振動慣性体１、２間を、振動連成ばねの効
   果をもつ弾性体７によって結合した連成ばねをもつ平衡
   振動型ボウルフィーダ。 ２）２つの振動慣性体１、２が夫々振動ボウルで、両ボ
   ウルの相互間を連成ばねの効果をもつ弾性体７で結合し
   た特許請求の範囲第１項に記載の連成ばねをもつ平衡振
   動型ボウルフィーダ。 ３）２つの振動慣性体１、２の一方が振動ボウルで、他
   方が振動ボウルと振動的に平衡させるために設けたダミ
   ー慣性体であり、振動ボウルとダミー慣性体の相互間を
   連成ばねの効果をもつ弾性体７で結合した特許請求の範
   囲第１項に記載の連成ばねをもつ平衡振動型ボウルフィ
   ーダ。 ４）２つの慣性体１、２を内周ボウル１１と外周ボウル
   １２とし、両ボウルを基礎５のコラム１５より弾性支体
   ３、４の板ばね１３、１４で別々に支持すると共に、両
   ボウル１１、１２間にばねの効果を持つ弾性体７を取付
   け、板ばねと弾性体の少なくとも一方に振動調整可能な
   振動源８を取付けた特許請求の範囲第１項に記載の連成
   ばねをもつ平衡振動型ボウルフィーダ。