振動(dòng)式輸送裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的振動(dòng)式輸送裝置能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易地降低對(duì)設(shè)置面賦予的反力、且實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的高頻化或輸送速度的高速化；該振動(dòng)式輸送裝置(10)具備：一對(duì)板狀的防振彈簧(13a、13b)，在輸送方向(D)的前后位置處被一對(duì)防振彈簧支承的基準(zhǔn)質(zhì)量體(11)，配置在基準(zhǔn)質(zhì)量體上方的上側(cè)質(zhì)量體(12A)，配置在基準(zhǔn)質(zhì)量體下方的下側(cè)質(zhì)量體(12B)，在輸送方向的前后位置處分別將基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接的一對(duì)板狀的上側(cè)振動(dòng)彈簧(14a、14b)，在輸送方向的前后位置處分別將基準(zhǔn)質(zhì)量體與下側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接的一對(duì)板狀的下側(cè)振動(dòng)彈簧(15a、15b)，以及同相激振機(jī)構(gòu)(16a、16b)，其對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體之間、以及基準(zhǔn)質(zhì)量體與下側(cè)質(zhì)量體之間施加用于在輸送方向上產(chǎn)生同相振動(dòng)的激振力。
【專利說明】振動(dòng)式輸送裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及振動(dòng)式輸送裝置，尤其涉及適合于將部件呈直線狀地輸送的情況的輸送裝置的輸送機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，振動(dòng)式輸送裝置構(gòu)成為經(jīng)由板簧將輸送體彈性支承在臺(tái)座上，并且，利用電磁驅(qū)動(dòng)體或壓電驅(qū)動(dòng)體等激振機(jī)構(gòu)對(duì)該輸送體進(jìn)行激振從而在輸送方向上產(chǎn)生朝向斜上方的振動(dòng)，由此，將部件等輸送物沿著形成于輸送體上的輸送路進(jìn)行輸送。近年來，由于微小的電子器件作為輸送物的情況變多，另外將這種微小的輸送物以高速進(jìn)行供給的需求也變大，因此，多數(shù)情況下要求下述裝置:即，通過利用壓電驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行的激振而將微小的輸送物以高速排列并輸送的裝置。
[0003]在欲滿足這種高速輸送的要求時(shí)，在振動(dòng)式輸送裝置中會(huì)產(chǎn)生如下的共同的問題點(diǎn):即，由于 輸送體振動(dòng)的反力被傳遞到設(shè)置面而存在經(jīng)由設(shè)置面對(duì)周圍的其他裝置類帶來振動(dòng)性影響的危險(xiǎn)這一問題點(diǎn)，或者，由于用于使輸送體振動(dòng)的激振結(jié)構(gòu)整體的俯仰動(dòng)作等而使得輸送體朝向與原本的振動(dòng)方向不同的方向振動(dòng)，由此導(dǎo)致輸送速度根據(jù)輸送方向的位置不同而不同、或輸送物朝向輸送方向以外的方向振動(dòng)從而輸送姿態(tài)發(fā)生混亂這一問題點(diǎn)。
[0004]為了解決上述問題點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)有的振動(dòng)式輸送裝置提出的一個(gè)方法是:經(jīng)由防振彈簧來支承振動(dòng)系統(tǒng)，并且，在該振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置以與輸送體相反的相位進(jìn)行振動(dòng)的反作用配重(慣性體)，通過該反作用配重的振動(dòng)將輸送體振動(dòng)的反力抵消，從而謀求減少傳遞到設(shè)置面上的振動(dòng)能(例如下述專利文獻(xiàn)I)。但是，在這種結(jié)構(gòu)中，由于輸送體與反作用配重的重心在上下方向上偏移，因此，伴隨著輸送體的振動(dòng)在裝置整體中產(chǎn)生俯仰運(yùn)動(dòng)，由此導(dǎo)致輸送效率降低，并且根據(jù)輸送方向的位置而使得輸送速度發(fā)生變化或輸送姿態(tài)發(fā)生混舌L。
[0005]因此，通過減少輸送體的重心與反作用配重的重心之間的偏移從而抑制上述俯仰動(dòng)作的振動(dòng)式輸送裝置已為眾所知。例如，已知有下述結(jié)構(gòu)等:相對(duì)于輸送體連接有被配置在比反作用配重更下方的平衡塊的結(jié)構(gòu)(例如下述的專利文獻(xiàn)2);將被防振彈簧支承的壓電式振動(dòng)部與輸送體連接并在壓電式振動(dòng)部與輸送體之間配置破碼(counter weight),并且，使將壓電式振動(dòng)部和輸送體的合計(jì)重心位置與砝碼的重心位置連接的直線與對(duì)輸送物施加的振動(dòng)的方向呈平行地配置的結(jié)構(gòu)(例如下述的專利文獻(xiàn)3);與輸送體連接的可動(dòng)板彈性支承在被防振彈簧支承的固定架的上方，在可動(dòng)板的下方連接下部配重且在固定架的上方連接固定配重，由此使兩者的重心位置接近從而抑制轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(例如下述的專利文獻(xiàn)4)等。
[0006]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0007]【專利文獻(xiàn)】
[0008]【專利文獻(xiàn)I】:日本公報(bào)、特開平2-204210號(hào)[0009]【專利文獻(xiàn)2】:日本公報(bào)、特開平4-39206號(hào)
[0010]【專利文獻(xiàn)3】:日本公報(bào)、特開2006-248727號(hào)
[0011]【專利文獻(xiàn)4】:日本公報(bào)、特開2009-298498號(hào)
[0012]然而，在上述現(xiàn)有的具備反作用配重的振動(dòng)式輸送裝置中存在下述問題點(diǎn):即，由于為了使輸送體的重心與反作用配重的重心接近或呈直線狀排列而導(dǎo)致構(gòu)造變得復(fù)雜，因而引起裝置的大型化或制造成本的增加并且需要極其精細(xì)地設(shè)定重心位置，因此，在輸送物的類型或輸送速度等狀況發(fā)生變化的制造現(xiàn)場難以獲得充分的效果這一問題點(diǎn)。尤其是，即使重心位置僅存在稍微偏移，當(dāng)為了能夠?qū)崿F(xiàn)高速輸送而提高驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致俯仰動(dòng)作或上下運(yùn)動(dòng)等變得劇烈從而無法獲得恰當(dāng)?shù)妮斔蜖顟B(tài)，因此難以實(shí)現(xiàn)高頻化或高速輸送。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此，本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而完成，其課題在于提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易降低對(duì)設(shè)置面賦予的反力、且實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的高頻化或輸送速度的高速化的振動(dòng)式輸
送裝置。
[0014]鑒于上述實(shí)際情況，本發(fā)明的振動(dòng)式輸送裝置的特征在于，具備:一對(duì)板狀的防振彈簧，其具備朝向輸送方向的板面；基準(zhǔn)質(zhì)量體，其在所述輸送方向的前后位置處被一對(duì)所述防振彈簧支承；上側(cè)質(zhì)量體，其配置在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方；下側(cè)質(zhì)量體，其配置在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方；一對(duì)板狀的上側(cè)振動(dòng)彈簧，其在所述輸送方向的前后位置處分別將所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接，并具備朝向所述輸送方向的板面；一對(duì)板狀的下側(cè)振動(dòng)彈簧，其在所述輸送方向的前后位置處分別將所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接，并具備朝向所述輸送方向的板面；以及同相激振機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體之間、以及所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體之間施加用于在所述輸送方向上產(chǎn)生同相振動(dòng)的激振力；在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體、所述上側(cè)質(zhì)量體或所述下側(cè)質(zhì)量體的至少任意一個(gè)質(zhì)量體上，設(shè)置有輸送輸送物的輸送路；利用所述同相激振機(jī)構(gòu)，使所述上側(cè)質(zhì)量體和所述下側(cè)質(zhì)量體在從所述輸送方向觀察時(shí)進(jìn)行同相振動(dòng)，并且，使所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體和所述下側(cè)質(zhì)量體進(jìn)行反相振動(dòng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體在輸送方向的前后位置處經(jīng)由振動(dòng)彈簧分別彈性連接于在輸送方向的前后位置處分別被防振彈簧支承的基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方和下方，并且，通過由同相激振機(jī)構(gòu)施加激振力，上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體在從輸送方向觀察時(shí)進(jìn)行同相振動(dòng)，且基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體在從輸送方向觀察時(shí)進(jìn)行反相振動(dòng)。
[0016] 因此，由于能夠減少基準(zhǔn)質(zhì)量體的重心位置與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體的合計(jì)重心位置在上下方向上的偏移，因此，能夠提高基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體的輸送方向的振動(dòng)反力的消除作用。另外，在進(jìn)行振動(dòng)時(shí)，由于上側(cè)質(zhì)量體對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體賦予的轉(zhuǎn)矩與下側(cè)質(zhì)量體對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體賦予的轉(zhuǎn)矩相互呈相反方向，因而基準(zhǔn)質(zhì)量體所受到的由振動(dòng)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向的反力被相互抵消或減弱，因此能夠抑制俯仰動(dòng)作(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。因此，經(jīng)由防振彈簧被傳遞至設(shè)置面的輸送方向及上下方向的反力被減弱，從而能夠抑制振動(dòng)能經(jīng)由防振彈簧漏向設(shè)置面。進(jìn)而，通過抑制俯仰動(dòng)作，即使高頻化，振動(dòng)也不容易紊亂且輸送物的姿態(tài)也穩(wěn)定，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高速輸送，且也能夠提高沿著輸送路的輸送物的輸送速度或輸送姿態(tài)等輸送狀態(tài)的均勻性。
[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述同相激振機(jī)構(gòu)具備上側(cè)激振部和下側(cè)激振部，所述上側(cè)激振部對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體之間直接施加所述激振力，所述下側(cè)激振部對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體之間直接施加所述激振力。由此，通過構(gòu)成為由上側(cè)激振部和下側(cè)激振部直接且分別地施加激振力，能夠使裝置的整體結(jié)構(gòu)簡易化，并且能夠根據(jù)情況容易地進(jìn)行同相激振機(jī)構(gòu)的調(diào)整。
[0018]在該情況下，優(yōu)選所述上側(cè)激振部由板狀的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成，所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部被插入所述上側(cè)振動(dòng)彈簧的長度方向的一部分中且其朝向所述輸送方向的板面進(jìn)行撓曲變形，所述下側(cè)激振部由板狀的下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成，所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部被插入所述下側(cè)振動(dòng)彈簧的長度方向的一部分中且其朝向所述輸送方向的板面進(jìn)行撓曲變形。
[0019]由此，通過將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部插入將基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體之間彈性連接的上側(cè)振動(dòng)彈簧和下側(cè)振動(dòng)彈簧長度方向的一部分中，能夠僅經(jīng)由上側(cè)振動(dòng)彈簧和下側(cè)振動(dòng)彈簧對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體之間施加激振力，因此，能夠更加容易地將旋轉(zhuǎn)方向的反力或者輸送方向或上下方向的反力抵消或削弱。在此，上述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部能夠形成為下述結(jié)構(gòu):即，在具備朝向輸送方向的板面的板狀彈性基板的表面和背面中的至少任意一面上層壓有壓電體的結(jié)構(gòu)。
[0020]另外，上側(cè)振動(dòng)彈簧優(yōu)選形成為將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和具備朝向輸送方向的板面的板狀上側(cè)增幅彈簧在長度方向上串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。該情況下，上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部相對(duì)于上側(cè)增幅彈簧可以連接在基準(zhǔn)質(zhì)量體側(cè)，也可以連接在上側(cè)質(zhì)量體側(cè)。同樣地，下側(cè)振動(dòng)彈簧優(yōu)選形成為將下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和具備朝向輸送方向的板面的板狀下側(cè)增幅彈簧在長度方向上串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。該情況下，下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部可以相對(duì)于下側(cè)增幅彈簧連接在基準(zhǔn)質(zhì)量體側(cè)，也可以相對(duì)于下側(cè)增幅彈簧連接在下側(cè)質(zhì)量體側(cè)。
[0021]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部由板狀的壓電驅(qū)動(dòng)體構(gòu)成，其中，所述壓電驅(qū)動(dòng)體在所述輸送方向的前后位置處分別與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合，并且，所述壓電驅(qū)動(dòng)體的朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方延伸的部分形成所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部，朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方延伸的部分形成所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部，且作為整體朝向所述輸送方向的板面一體地進(jìn)行撓曲變形。
[0022]通過這樣構(gòu)成，呈一體構(gòu)成的壓電驅(qū)動(dòng)體的中間部分在輸送方向的前后位置處分別與基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合，朝向基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方延伸的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部對(duì)上側(cè)質(zhì)量體激振，朝向基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方延伸的下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部對(duì)下側(cè)質(zhì)量體激振，由此能夠容易地且可靠地使上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體進(jìn)行同相振動(dòng)。另外，由于能夠利用一體的壓電驅(qū)動(dòng)體對(duì)上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體進(jìn)行激振，因此能夠降低裝置整體的高度，且能夠使裝置構(gòu)成小型化。另外，所述一體的壓電驅(qū)動(dòng)體是上述同相激振機(jī)構(gòu)的一種形態(tài)。
[0023]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述上側(cè)振動(dòng)彈簧由上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和板狀的上側(cè)增幅彈簧構(gòu)成，所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成所述上側(cè)激振部，且在所述輸送方向的前后位置處與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合并朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方延伸，所述上側(cè)增幅彈簧連接在所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的上端且具備朝向所述輸送方向的板面；所述下側(cè)振動(dòng)彈簧由下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和板狀的下側(cè)增幅彈簧構(gòu)成，所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成所述下側(cè)激振部，且在所述輸送方向的前后位置處與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合并朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方延伸，所述下側(cè)增幅彈簧連接在所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的下端且具備朝向所述輸送方向的板面。
[0024]另外，在輸送方向的前后位置處分別設(shè)置有上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的情況下，前后位置處的各壓電驅(qū)動(dòng)部在從所述輸送方向觀察時(shí)被呈同相地驅(qū)動(dòng)。
[0025]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述基準(zhǔn)質(zhì)量體被一對(duì)所述防振彈簧從下方加以支承。利用防振彈簧對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體進(jìn)行的支承能夠從任意的方向進(jìn)行，但是，根據(jù)該構(gòu)成，與將基準(zhǔn)質(zhì)量體懸掛或從側(cè)面進(jìn)行支承的情況相比，能夠減少裝置整體的設(shè)置面積。
[0026]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述防振彈簧、所述上側(cè)振動(dòng)彈簧以及所述下側(cè)振動(dòng)彈簧均以朝向所述輸送方向的一側(cè)傾斜的姿態(tài)設(shè)置。為了在輸送路上對(duì)輸送物提供輸送力，只要使輸送路的表面朝向一側(cè)沿著朝向斜上方的方向振動(dòng)即可。作為實(shí)現(xiàn)這種斜上方的振動(dòng)方向的方法，存在將彈簧結(jié)構(gòu)形成為在彈簧結(jié)構(gòu)長度方向(上下方向)的中途經(jīng)由間隔件等呈階梯狀地連接等的方法，通過將彈簧以傾斜的姿態(tài)設(shè)置，能夠避免零部件數(shù)的增加并容易產(chǎn)生輸送力。
[0027]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述輸送路設(shè)置在所述上側(cè)質(zhì)量體上。通過在三個(gè)質(zhì)量體中被配置于最上方的上側(cè)質(zhì)量體上設(shè)置輸送路，在工作時(shí)對(duì)裝置或輸送物的處理變得容易。
[0028]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上等于或大于所述上側(cè)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體的質(zhì)量之和。由于基準(zhǔn)質(zhì)量體與上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體呈相互將輸送方向(振動(dòng)方向)的反力消除的關(guān)系，因此，通過使基準(zhǔn)質(zhì)量體的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上等于上側(cè)質(zhì)量體與下側(cè)質(zhì)量體的質(zhì)量之和，能夠提高反力的消除效果，另外，由于利用防振彈簧將基準(zhǔn)質(zhì)量體相對(duì)于設(shè)置面加以支承且限制基準(zhǔn)質(zhì)量體，因此，通過使基準(zhǔn)質(zhì)量體的質(zhì)量大于上述質(zhì)量之和，能夠抑制基準(zhǔn)質(zhì)量體的振幅從而能夠抑制振動(dòng)能流向設(shè)置面，并且，在上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體中也能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的振動(dòng)形態(tài)。
[0029]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述上側(cè)質(zhì)量體的質(zhì)量與所述下側(cè)質(zhì)量體的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上相等，所述基準(zhǔn)質(zhì)量體和所述上側(cè)質(zhì)量體之間的重心間隔及彈簧常數(shù)與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體和所述下側(cè)質(zhì)量體之間的重心間隔及彈簧常數(shù)實(shí)質(zhì)上相等。通過這樣構(gòu)成，上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體的慣性質(zhì)量及彈性連接形態(tài)呈對(duì)稱，因此抵消了轉(zhuǎn)矩從而能夠進(jìn)一步減少俯仰動(dòng)作。
[0030]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述輸送路呈直線狀，所述輸送方向?yàn)檠刂本€的方向。本發(fā)明也能夠適用于在具備旋轉(zhuǎn)振子和設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)振子上的螺旋狀輸送路的振動(dòng)式輸送裝置中，通過旋轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)將輸送物沿著螺旋狀輸送路輸送的情況，但是，在沿著直線狀輸送路呈直線狀地輸送輸送物的情況下，如后述的實(shí)施例中所示能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡易地構(gòu)成，并且能夠容易地實(shí)現(xiàn)輸送速度的提高或輸送狀態(tài)的穩(wěn)定化，其中，上述旋轉(zhuǎn)振子將圍繞規(guī)定軸線周圍旋轉(zhuǎn)的方向(軸線周圍的切線方向)作為輸送方向。
[0031 ] 在本發(fā)明中，優(yōu)選所述壓電驅(qū)動(dòng)體具有從相對(duì)于所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的結(jié)合位置起向上下兩側(cè)延伸的一體的壓電體。在上述壓電驅(qū)動(dòng)體中，例如也能夠?qū)椥曰逍纬蔀槌室惑w的部件并且在基準(zhǔn)質(zhì)量體上方的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和基準(zhǔn)質(zhì)量體下方的下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部中分別設(shè)置獨(dú)立的壓電體，通過上述那樣設(shè)置朝向上下兩側(cè)延伸的呈一體的壓電體，能夠容易地實(shí)現(xiàn)構(gòu)造的簡易化、制造成本的降低、上下的振動(dòng)形態(tài)的均勻化等。
[0032]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部具有從相對(duì)于所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的結(jié)合位置起實(shí)質(zhì)上呈上下對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。通過這樣構(gòu)成，利用具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部，能夠在上下兩側(cè)獲得對(duì)稱的動(dòng)作形態(tài)。
[0033]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述壓電驅(qū)動(dòng)體相對(duì)于所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的結(jié)合位置設(shè)置在寬度方向兩側(cè)，并且在所述結(jié)合位置之間配置有壓電體。由此，通過使壓電驅(qū)動(dòng)體與基準(zhǔn)質(zhì)量體在寬度方向兩側(cè)結(jié)合且在其結(jié)合位置之間配置壓電體，相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體能夠在寬度方向兩側(cè)確保均等的結(jié)合剛性，從而能夠容易地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的激振狀態(tài)。
[0034](發(fā)明效果)
[0035]根據(jù)本發(fā)明，能夠起到可提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)容易地降低對(duì)設(shè)置面賦予的反力、且實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的高頻化或輸送速度的高速化的振動(dòng)式輸送裝置這一出色的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是表示本發(fā)明涉及的振動(dòng)式輸送裝置的實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概略立體圖。
[0037]圖2是同一實(shí)施方式的側(cè)視圖。
[0038]圖3中(a)是同一實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)體的立體圖，(b)是表示壓電驅(qū)動(dòng)體與上下的增幅彈簧之間的連接狀態(tài)的側(cè)視圖，(C)是表示處于該連接狀態(tài)時(shí)的壓電驅(qū)動(dòng)體的主視圖。
[0039]圖4中(a)是表示與圖3所示壓電驅(qū)動(dòng)體不同的其他壓電驅(qū)動(dòng)體的例子的立體圖，(b)是表示連接狀態(tài)的側(cè)視圖，(C)是壓電驅(qū)動(dòng)體的主視圖。 [0040]圖5中(a)、(b)是表示其他壓電驅(qū)動(dòng)體的例子的主視圖。
[0041]圖6中(a)、(b)是表示與上述實(shí)施方式不同形態(tài)的壓電驅(qū)動(dòng)體與基準(zhǔn)質(zhì)量體的連接結(jié)構(gòu)例的主視圖。
[0042]圖7是表示本發(fā)明的原理構(gòu)成的說明圖。
[0043]圖8是表示上述實(shí)施方式的原理構(gòu)成的說明圖。
[0044]圖9是對(duì)作為上述實(shí)施方式中進(jìn)行了模態(tài)分析后的結(jié)果的仿真動(dòng)作某一時(shí)點(diǎn)上的振動(dòng)形態(tài)進(jìn)行表示的側(cè)視圖。
[0045]圖10是對(duì)上述仿真動(dòng)作其他時(shí)點(diǎn)上的振動(dòng)形態(tài)進(jìn)行表示的側(cè)視圖。
[0046]圖11是對(duì)上述仿真動(dòng)作的上述某一時(shí)點(diǎn)上的振動(dòng)形態(tài)進(jìn)行表示的立體圖。
[0047]圖12是對(duì)上述仿真動(dòng)作的上述其他時(shí)點(diǎn)上的振動(dòng)形態(tài)進(jìn)行表示的立體圖。
[0048](符號(hào)說明)
[0049]10…振動(dòng)式輸送裝置11…基準(zhǔn)質(zhì)量體
[0050]Ila…前方部Ilb…后方部
[0051]12A…上側(cè)質(zhì)量體12B…下側(cè)質(zhì)量體
[0052]12c…輸送路13a、13b…防振彈簧
[0053]14a、14b…上側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b…下側(cè)振動(dòng)彈簧
[0054]16a、16b…壓電驅(qū)動(dòng)體16au、16bu...上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部
[0055]16ad、16bd…下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16s…彈性基板
[0056]16p…壓電體17a、17b…上側(cè)增幅彈簧
[0057]18a、18b…下側(cè)增幅彈簧19a、19b…間隔件
[0058]2…基臺(tái)(設(shè)置面)D…輸送方向[0059]F…輸送的朝向B…振動(dòng)方向【具體實(shí)施方式】
[0060]接下來，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。首先，參照?qǐng)D1及圖2對(duì)實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0061]本實(shí)施方式的振動(dòng)式輸送裝置10具有基準(zhǔn)質(zhì)量體11、配置在該基準(zhǔn)質(zhì)量體11的上方的上側(cè)質(zhì)量體12A、以及配置在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的下方的下側(cè)質(zhì)量體12B?；鶞?zhǔn)質(zhì)量體11在輸送方向D的前后位置處被板狀的防振彈簧13a和13b從下方加以支承，其中，該板狀的防振彈簧13a、13b分別具有朝向輸送方向D (準(zhǔn)確來說是與振動(dòng)方向B大致正對(duì)、以下相同)的板面。上述防振彈簧13a、13b的下端固定于設(shè)置面上、或固定于被配置在設(shè)置面上的基臺(tái)2上。
[0062]在此，輸送方向 D的前后位置是指沿著輸送方向D相互遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置，即，前方位置是指輸送的朝向F側(cè)的位置，后方位置是指與輸送的朝向F相反側(cè)的位置。另外，在本說明書中，所謂的“輸送方向D”是指在振動(dòng)式輸送裝置10的輸送路12c中輸送電子器件等輸送物的方向，所謂的“輸送的朝向F”是指輸送方向D中的上述輸送物前進(jìn)的方向。
[0063]另外，基準(zhǔn)質(zhì)量體11與上側(cè)質(zhì)量體12A在輸送方向D的前后位置處通過板狀的上側(cè)振動(dòng)彈簧14a和14b而被彈性連接，其中，該板狀的上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b分別具有朝向輸送方向D的板面。即，上側(cè)質(zhì)量體12A在輸送方向D的前后位置處分別被上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b從下方加以支承。
[0064]進(jìn)而，基準(zhǔn)質(zhì)量體11與下側(cè)質(zhì)量體12B在輸送方向D的前后位置處通過板狀的下側(cè)振動(dòng)彈簧15a和15b而被彈性連接，其中，該板狀的下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b分別具有朝向輸送方向D的板面。即，下側(cè)質(zhì)量體12B在輸送方向D的前后位置處分別被下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b從上方加以懸掛。
[0065]上述防振彈簧13a、13b、上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b、以及下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b，均是整體構(gòu)成為板狀，且上述各彈簧的板面正對(duì)方向的彈簧常數(shù)低，長度方向(將被連接在上下兩側(cè)的物體之間連接的方向)的彈簧常數(shù)高。因此，在圖示的例子中，從沿著長度方向稍微傾斜的上下方向觀察到的支承剛性高，相對(duì)于此，從沿著輸送方向D稍微傾斜的振動(dòng)方向B觀察到的剛性低。由此,基準(zhǔn)質(zhì)量體11、上側(cè)質(zhì)量體12A及下側(cè)質(zhì)量體12B相互之間的支承結(jié)構(gòu)穩(wěn)定從而容易保持相互的位置關(guān)系，并且，容易產(chǎn)生用于對(duì)輸送物賦予輸送的朝向F的輸送力的振動(dòng)，同時(shí)抑制發(fā)生無助于上述輸送力、或妨礙上述輸送的形態(tài)的無用振動(dòng)。
[0066]在此，通過使防振彈簧13a、13b的寬度比其他彈簧的寬度大從而提高寬度方向的支承剛性，并且，通過使防振彈簧13a、13b的長度比其他彈簧的長度長從而使振動(dòng)方向B的彈性變形容易。另外，上述各彈簧的彈性特性也能夠根據(jù)材質(zhì)或板厚進(jìn)行調(diào)整。
[0067]在本實(shí)施方式中，上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b通過上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu與板狀的上側(cè)增幅彈簧17a、17b的串聯(lián)結(jié)構(gòu)而被分別構(gòu)成，其中，上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu是壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b中的朝向基準(zhǔn)質(zhì)量體11的上方延伸的部分，壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b被分別結(jié)合(連接固定)在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的前方部Ila和后方部Ilb上，上側(cè)增幅彈簧17a、17b被連接在該上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu的上端、且具有朝向輸送方向D的板面。[0068]同樣地，下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b通過下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd與板狀的下側(cè)增幅彈簧18a、18b的串聯(lián)結(jié)構(gòu)而被分別構(gòu)成，其中，下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd是壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b中的朝向基準(zhǔn)質(zhì)量體11的下方延伸的部分，壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b被分別結(jié)合(連接固定)在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的前方部IIa和后方部Ilb上，下側(cè)增幅彈簧18a、18b被連接在該下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd的下端、且具有朝向輸送方向D的板面。
[0069]基準(zhǔn)質(zhì)量體11具有下述結(jié)構(gòu):即，位于輸送方向D的前后位置的前方部Ila和后方部Ilb被薄壁化，位于前方部Ila與后方部Ilb之間的輸送方向D的中間部以朝向上下兩側(cè)突出的方式被厚壁化這一結(jié)構(gòu)。前方部Ila和后方部Ilb的端面上固定有壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b的長度方向的中間部，該中間部經(jīng)由構(gòu)成基準(zhǔn)質(zhì)量體11 一部分的間隔件(spacer) 19a、19b而在輸送方向D的更為前方和更為后方的位置處被連接固定于防振彈簧13a、13b的上端部。另外，將防振彈簧13a、13b配置在輸送方向D上相比下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b更為前方外側(cè)和更為后方外側(cè)的位置處，由此提高了振動(dòng)系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。
[0070]在圖3中示出本實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b的結(jié)構(gòu)。壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b具有被稱為墊板(shim plate)的金屬制的彈性基板16s、和被粘接固定(層壓)于該彈性基板16s的表面及背面的壓電體(壓電層)16p。
[0071]彈性基板16s在其長度方向的兩端(上下兩端)，分別具有相對(duì)于上側(cè)增幅彈簧17a、17b的上部連接結(jié)構(gòu)(在圖示的例子中為連接用的孔)16u和相對(duì)于下側(cè)增幅彈簧18a、18b的下部連接結(jié)構(gòu)16d。另外，彈性基板16s在其長度方向中間部的寬度方向兩側(cè)，具有相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的側(cè)部連接結(jié)構(gòu)(在圖示的例子中為向?qū)挾确较蛲怀龅膸Э椎耐怀霾?16t、16t。該情況下，壓電體16p在彈性基板16s上被配置在左右的側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16t之間的寬度方向中間位置處。
[0072]當(dāng)這樣構(gòu)成時(shí)，由于壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的結(jié)合位置被設(shè)置在避開壓電體16p的寬度方向兩側(cè)，因此，不易對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b的撓曲變形動(dòng)作造成影響，且在左右兩側(cè)可靠地與基準(zhǔn)質(zhì)量體11結(jié)合，由此，能夠?qū)弘婒?qū)動(dòng)體16a、16b牢固地固定在基準(zhǔn)質(zhì)量體11上，從而能夠在上下兩側(cè)對(duì)基準(zhǔn)質(zhì)量體11可靠地施加激振力。
[0073]另外，圖示例子中的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b具有在彈性基板16s的兩面配置有壓電體16p的雙壓電晶片結(jié)構(gòu)，但是，也可以為僅在彈性基板16s的一面配置有壓電體而形成的單壓電晶片結(jié)構(gòu)，能夠使用其他周知的各種壓電驅(qū)動(dòng)體。另外，壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b具有以上述中間部為對(duì)稱軸而在長度方向(上下)呈對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，并構(gòu)成為在寬度方向(左右)也呈對(duì)稱。
[0074]關(guān)于上述壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b,當(dāng)對(duì)壓電體16p的表面和背面施加電壓時(shí)，壓電體16p根據(jù)電壓而變形，由此彈性基板16s以朝向長度方向撓曲的方式彎曲。然后，通過施加規(guī)定頻率的交變電壓，壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b以交替向相反方向撓曲變形的方式振動(dòng)，并且，該振動(dòng)經(jīng)由上側(cè)增幅彈簧17a、17b及下側(cè)增幅彈簧18a、18b在基準(zhǔn)質(zhì)量體11與上側(cè)質(zhì)量體12A、基準(zhǔn)質(zhì)量體11與下側(cè)質(zhì)量體12B之間產(chǎn)生大致沿著輸送方向D的振動(dòng)方向B的振動(dòng)。
[0075]在此，輸送方向D的前后位置處的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b均以同相進(jìn)行撓曲變形，上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu與下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd也以同相進(jìn)行變形，因此，相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11，上側(cè)質(zhì)量體12A與下側(cè)質(zhì)量體12B也以同相沿振動(dòng)方向B振動(dòng)。此時(shí),基準(zhǔn)質(zhì)量體11以與上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B相反的相位沿振動(dòng)方向B振動(dòng)，以消除由上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B沿振動(dòng)方向B振動(dòng)而產(chǎn)生的反力。
[0076]另外，彈性支承基準(zhǔn)質(zhì)量體11 (實(shí)際上是振動(dòng)系統(tǒng)整體)的防振彈簧13a、13b、將上述基準(zhǔn)質(zhì)量體11與上側(cè)質(zhì)量體12A之間連接的上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b、以及將上述基準(zhǔn)質(zhì)量體11與下側(cè)質(zhì)量體12B之間連接的下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b的各板面，以朝向與輸送的朝向F相反側(cè)的方向相對(duì)于輸送方向D朝向斜上方傾斜的姿態(tài)設(shè)置。該傾斜方向與該振動(dòng)系統(tǒng)整體的振動(dòng)方向B大致一致。
[0077]振動(dòng)方向B通常具有相對(duì)于水平方向?yàn)镮度?10度范圍內(nèi)的傾角，優(yōu)選為2度?8度范圍內(nèi)、更優(yōu)選3度?6度范圍內(nèi)。如圖2所示，上述振動(dòng)方向B的振動(dòng)產(chǎn)生用于將輸送路12c上的輸送物朝向輸送的朝向F輸送的輸送力，其中，輸送路12c設(shè)置在上側(cè)質(zhì)量體12A。
[0078]在圖示例子中，在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的前端部上，利用螺栓和固定板(墊圈、墊片)等，將前方部11a、壓電驅(qū)動(dòng)體16a、間隔件19a及防振彈簧13a沿著與上述振動(dòng)方向B大致一致的軸線Sax進(jìn)行連接固定。另外，在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的后端部上，利用螺栓和固定板(墊圈、墊片)等，將后方部lib、壓電驅(qū)動(dòng)體16b、間隔件19b及防振彈簧13b沿著與上述振動(dòng)方向B大致一致的軸線Sbx進(jìn)行連接固定。
[0079]在此，軸線Sax與軸線Sbx呈相互平行，但是由于基準(zhǔn)質(zhì)量體11構(gòu)成為大致沿著輸送方向D (水平方向)呈直線狀地延伸的板狀或片狀，因此軸線Sax與軸線Sbx并不是相互一致的線。另外，上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B也構(gòu)成為沿著輸送方向D(水平方向)呈直線狀地延伸的板狀或片狀。
[0080]另外,如圖所示,從進(jìn)一步減輕俯仰(pitching)動(dòng)作方面出發(fā),上側(cè)振動(dòng)彈簧14a與下側(cè)振動(dòng)彈簧15a以及上側(cè)振動(dòng)彈簧14b與下側(cè)振動(dòng)彈簧15b，分別優(yōu)選為呈大致直線狀地排列。
[0081]圖4中示出能夠直接使用于上述實(shí)施方式中的與上述壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b不同的其他壓電驅(qū)動(dòng)體16a'、16b'的結(jié)構(gòu)。該壓電驅(qū)動(dòng)體16a'、16b'基本上具有與上述相同的彈性基板16s,、上部連接結(jié)構(gòu)16Y、下部連接結(jié)構(gòu)16cT、側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16C，但是在下述方面與上述壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b不同:即，層壓在彈性基板16s'上的壓電體，通過在其長度方向的中間部(相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的結(jié)合位置)位置處被上下截?cái)鄰亩陂L度方向上分成兩部分。即，在彈性基板16s'上形成有:配置在上述結(jié)合位置的上方的上側(cè)壓電體16pu'和配置在上述結(jié)合位置的下方的下側(cè)壓電體16pd'。
[0082]在這樣構(gòu)成的情況下，也能夠在上下分別可靠地產(chǎn)生壓電驅(qū)動(dòng)體16a'、16b'的驅(qū)動(dòng)力。另一方面，在該情況下，也能夠?qū)㈤L度方向中間部(結(jié)合位置)的寬度方向整體固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11上，由此實(shí)現(xiàn)了更牢固的結(jié)合狀態(tài)，從而能夠提高振動(dòng)系統(tǒng)的上下對(duì)稱性或平衡性。
[0083]圖5的(a)和(b)是進(jìn)一步表示其他的壓電驅(qū)動(dòng)體16a"、16b"的主視圖。該壓電驅(qū)動(dòng)體16a"、16b"在具有彈性基板16s"、壓電體16p"(或上側(cè)壓電體16pu"和下側(cè)壓電體16pd")、上部連接結(jié)構(gòu)16u"及下部連接結(jié)構(gòu)16d"這一點(diǎn)上基本與圖3和圖4所示的壓電驅(qū)動(dòng)體相同。
[0084]圖5 (a)所示的壓電驅(qū)動(dòng)體是上述壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b的變形例，是將彈性基板16s"的平面形狀改變，即，取代設(shè)置朝向?qū)挾确较騼蓚?cè)突出的側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16t而形成為具有整體地將寬度增大的矩形平面形狀的結(jié)構(gòu)，并且在寬度方向的兩端部形成有孔等的側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16t"。
[0085]圖5(b)同樣地是壓電驅(qū)動(dòng)體16a'、16b'的變形例，與圖5 (a)同樣地是將彈性基板16s"的平面形狀改變，即，取代設(shè)置側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16t'而形成為寬幅并在寬度方向的兩端部形成有側(cè)部連接結(jié)構(gòu)16t"。
[0086]圖6的(a)和(b)是對(duì)上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b和下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b所包含的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd的不同形態(tài)進(jìn)行表示的主視圖。
[0087]在圖6(a)所示的例子中表示了下述結(jié)構(gòu):即，取代設(shè)置如上所述的上下一體的(即，整體地?fù)锨冃味a(chǎn)生振動(dòng))壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b，而將上下分開的壓電驅(qū)動(dòng)體、即相互獨(dú)立的(分別進(jìn)行撓曲變形而產(chǎn)生振動(dòng))上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B均固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11上的結(jié)構(gòu)。
[0088]S卩，將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A的下端連接固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11(的前方部Ila和后方部Ilb的上部)上，并且，將下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B的上端連接固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11(的前方部Ila和后方部Ilb的下部)上。這樣構(gòu)成的情況下，當(dāng)將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B呈同相地驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)與上述相同的振動(dòng)形態(tài)。但是，在該情況下，在輸送方向D的前后位置處分別使上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B直接地上下鄰接，并優(yōu)選將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B以配置在板面相互連續(xù)的面上的方式呈直線狀地排列。
[0089]圖6(b)中在將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A連接固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的上部、且將下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B連接固定于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的下部這一點(diǎn)上與圖6(a)的結(jié)構(gòu)相同，但是，在將基準(zhǔn)質(zhì)量體11的一部分配置在上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A與下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B之間而不是將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A與下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B直接鄰接這一點(diǎn)上不同。在該情況下，當(dāng)將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B呈同相地驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述相同的振動(dòng)形態(tài)。另外，在該情況下，也優(yōu)選將上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B以配置在板面相互連續(xù)的面上的方式呈直線狀排列，這一點(diǎn)上與上述相同。另外，上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16A和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)體16B能夠形成為與上述壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b相同的構(gòu)成。
[0090]最后，參照?qǐng)D7?圖12對(duì)本實(shí)施方式的振動(dòng)式輸送裝置10的作用效果進(jìn)行說明。圖7是表示本發(fā)明振動(dòng)系統(tǒng)的原理構(gòu)成的說明圖。對(duì)說明圖中的各部分標(biāo)注與上述實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的部分的符號(hào)。
[0091]在本發(fā)明的振動(dòng)系統(tǒng)中，上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B經(jīng)由上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b和下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b而被彈性連接在基準(zhǔn)質(zhì)量體11的上下兩側(cè)。而且，上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B利用被作為同相激振機(jī)構(gòu)的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b分別施加于上側(cè)質(zhì)量體12A及下側(cè)質(zhì)量體12B與基準(zhǔn)質(zhì)量體11之間的激振力、即利用從上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b接受的激振力F2a和從下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b接受的激振力F2B，從輸送方向D觀察時(shí)相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11呈同相地進(jìn)行振動(dòng)。
[0092]在此，F(xiàn)ia是基準(zhǔn)質(zhì)量體11從上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b接受的激振力，F(xiàn)ib是基準(zhǔn)質(zhì)量體11從下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b接受的激振力。因此，當(dāng)從輸送方向D觀察時(shí)，基準(zhǔn)質(zhì)量體11的相位O1為與上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B的相位Φ2Α、Φ2Β相反的相位。因此，當(dāng)以設(shè)置面2為基準(zhǔn)加以考慮時(shí)，呈下述關(guān)系:即，由基準(zhǔn)質(zhì)量體11的振動(dòng)產(chǎn)生的輸送方向D的反力與由上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B的振動(dòng)合成的反力相互消除的關(guān)系(抵消或削弱的關(guān)系)。其結(jié)果是，經(jīng)由防振彈簧13a、13b傳向設(shè)置面2側(cè)的輸送方向D的振動(dòng)被減弱。
[0093]另一方面，當(dāng)以基準(zhǔn)質(zhì)量體11為基準(zhǔn)加以考慮時(shí)，從上側(cè)質(zhì)量體12A接受的激振力Fia和從下側(cè)質(zhì)量體12B接受的激振力Fib均是沿著振動(dòng)方向B的方向的相同朝向，但是，相互以同相進(jìn)行振動(dòng)的上側(cè)質(zhì)量體12A的轉(zhuǎn)矩與下側(cè)質(zhì)量體12B的轉(zhuǎn)矩為相反方向且呈相互消除的關(guān)系(抵消或削弱的關(guān)系)。因此，基準(zhǔn)質(zhì)量體11受到的旋轉(zhuǎn)方向的反力被減弱從而不易發(fā)生俯仰動(dòng)作，并且，經(jīng)由防振彈簧13a、13b被傳向設(shè)置面2側(cè)的上下方向的振動(dòng)也被減弱。另外，通過這樣，沿著輸送路12c長度方向的輸送物的輸送速度或輸送姿態(tài)等的輸送狀態(tài)也被均勻化。
[0094]在本發(fā)明中，在圖7所示的振動(dòng)系統(tǒng)中，通過設(shè)置作為同相激振機(jī)構(gòu)的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b，上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B實(shí)際上作為一個(gè)質(zhì)量體進(jìn)行動(dòng)作，換言之，通過同相激振機(jī)構(gòu)將上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B限制成作為一個(gè)質(zhì)量體進(jìn)行動(dòng)作，因此，構(gòu)成具有作為一個(gè)質(zhì)量體的基準(zhǔn)質(zhì)量體11和另一個(gè)質(zhì)量體(上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B)的、實(shí)質(zhì)上為雙自由度(Two Degree Of Freedom)或雙質(zhì)點(diǎn)(Two-Mass)的受迫(衰減)振動(dòng)系統(tǒng)，其中，上述作為同相激振機(jī)構(gòu)的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b以使上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11呈同相進(jìn)行振動(dòng)的方式施加激振力，上述作為一個(gè)質(zhì)量體的基準(zhǔn)質(zhì)量體11經(jīng)由防振彈簧13a、13b與設(shè)置面2彈性連接，上述另一個(gè)質(zhì)量體經(jīng)由四個(gè)振動(dòng)彈簧14a、14b、15a、15b與基準(zhǔn)質(zhì)量體11彈性連接。
[0095]在該振動(dòng)系統(tǒng)中，具有聞低兩個(gè)的共振頻率O1和ω2,并且,在該兩個(gè)共振頻率O1和ω2之間的頻帶上兩個(gè)質(zhì)量體相互以相反的相位進(jìn)行振動(dòng)。
[0096]在具有該兩個(gè)質(zhì)量體11和12Α+12Β的振動(dòng)系統(tǒng)的反相模式中，呈兩個(gè)質(zhì)量體之間的輸送方向D的反力相互消除的關(guān)系，在本發(fā)明中如上所述，相對(duì)于作為一個(gè)質(zhì)量體的基準(zhǔn)質(zhì)量體11，另一個(gè)質(zhì)量體被二分為上側(cè)質(zhì)量體12Α和下側(cè)質(zhì)量體12Β,且上側(cè)質(zhì)量體12Α和下側(cè)質(zhì)量體12Β被彈性連接于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的相互相反側(cè)，因此，基準(zhǔn)質(zhì)量體11所受到的轉(zhuǎn)矩也呈相互消除的關(guān)系。
[0097]在此，當(dāng)以基準(zhǔn)質(zhì)量體11的質(zhì)量M1的重心位置為基準(zhǔn)時(shí)，上側(cè)質(zhì)量體12Α的轉(zhuǎn)矩為上側(cè)質(zhì)量體12Α的質(zhì)量與重心間距離之積、即M2aXR2a，下側(cè)質(zhì)量體12Β的轉(zhuǎn)矩同樣地為M2bXR2bo但是，兩個(gè)轉(zhuǎn)矩為相反方向。這種振動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成，形成與現(xiàn)有裝置基本不同的振動(dòng)形態(tài)，并實(shí)現(xiàn)不依賴于利用設(shè)置面產(chǎn)生的固定力的輸送形態(tài)。
[0098]在現(xiàn)有裝置中為了確保輸送路上的輸送物的輸送狀態(tài)而必須牢固地固定于設(shè)置面上或使基臺(tái)重型化，相對(duì)于此，在本發(fā)明中，極端而言，即使在將防振彈簧13a、13b的下端僅僅是載置在柔軟被褥等的設(shè)置面上而并沒有進(jìn)行固定的情況下，或者，在將輕型化的基臺(tái)2不加以固定地進(jìn)行設(shè)置的情況下，振動(dòng)形態(tài)也幾乎不發(fā)生變化(惡化)，輸送路12c上的輸送形態(tài)也基本不變。
[0099]另外，如圖中明確所示，從將輸送方向D的反力抵消這一方面來看，實(shí)際上優(yōu)選M1=M2A+M2B,從將上述兩個(gè)轉(zhuǎn)矩抵消這一方面來看，實(shí)際上優(yōu)選M2aXR2a = M2bXR2b,從減少俯仰動(dòng)作這一方面來看，實(shí)際上優(yōu)選M2a = M2b且R2a = R2bo[0100]以上的構(gòu)成及作用效果基本上是根據(jù)表示本發(fā)明概念的圖7所示的結(jié)構(gòu)而得出，但是，在本實(shí)施方式中，通過使上述同相激振機(jī)構(gòu)分別具有上側(cè)激振部和下側(cè)激振部，并且由上側(cè)激振部和下側(cè)激振部直接且分別地賦予激振力F2a(Fia)和激振力F2b(Fib)，由此能夠使裝置構(gòu)造簡易化，同時(shí)，也能夠容易地進(jìn)行用于與例如輸送物或輸送路的變動(dòng)等對(duì)應(yīng)的激振側(cè)的頻率或振幅等的調(diào)整。尤其是，在本實(shí)施方式中，由于設(shè)置有被插入上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b中的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu和被插入下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b中的下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd，并且通過壓電驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行激振，因此無需在振動(dòng)系統(tǒng)之外另外設(shè)置激振機(jī)構(gòu)，因而能夠更為簡易地構(gòu)成裝置構(gòu)造。
[0101]圖8是表示上述實(shí)施方式的振型(vibration model)的圖。在本實(shí)施方式中如圖8所示，上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b與下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b直接連接，并且其連接點(diǎn)被連接固定在基準(zhǔn)質(zhì)量體11上。因此，上述激振力Fia和Fib作用于基準(zhǔn)質(zhì)量體11的點(diǎn)相互一致，因而，由圖7所示振型中的激振力Fia和Fib的作用位置的偏差引起的無用振動(dòng)或力矩的發(fā)生被減少。另外，由于上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b與下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b被直接連接，因此，上下的振動(dòng)結(jié)構(gòu)部分之間的振動(dòng)能的交換變得容易，由此認(rèn)為能夠構(gòu)成更穩(wěn)定的振動(dòng)系統(tǒng)。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，如圖中明確所示，根據(jù)上述構(gòu)成，具有能夠降低振動(dòng)式輸送裝置10的高度這一效果。
[0102]進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b與下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b呈直線狀排列，并且，沿著與該直線垂直且相互平行的軸線Sax和Sbx排列有基準(zhǔn)質(zhì)量體11、上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b與下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b的連接點(diǎn)、防振彈簧13a、13b的支承點(diǎn)，因此可認(rèn)為被構(gòu)成為不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)方向的無用振動(dòng)或俯仰動(dòng)作。
[0103]尤其是，通過構(gòu)成為將基準(zhǔn)質(zhì)量體11的質(zhì)量M1的重心位置、上側(cè)質(zhì)量體12A的質(zhì)量M2a的重心位置、以及下側(cè)質(zhì)量體12B的質(zhì)量M2b的重心位置配置在與上述直線平行的直線上、即與上述軸線Sax、Sbx垂直的直線上，從而能夠使振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步穩(wěn)定化。
[0104]另外，在圖8中強(qiáng)調(diào)記載了振動(dòng)方向的傾角，但是，實(shí)際上傾角如上所述為數(shù)度左右，振動(dòng)的振幅也十分小且各彈簧的長度方向的剛性十分高，因此由傾角引起的上下振動(dòng)的影響小。
[0105]另外，在圖8的振型中，M2a = M2B、R2a = R2b、上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b和下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b的長度及彈簧常數(shù)均相同，防振彈簧13a和13b的長度及彈簧常數(shù)也相同，但其并不是對(duì)本發(fā)明及本實(shí)施方式進(jìn)行任何的限定。另外，在圖示中，在處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，基準(zhǔn)質(zhì)量體11 (質(zhì)量M1)的重心位置位于將上側(cè)質(zhì)量體12A (質(zhì)量M2a)的重心位置和下側(cè)質(zhì)量體12B (質(zhì)量M2b)的重心位置連接的直線上。
[0106]在本實(shí)施方式中，通過使用長度方向的中間部相對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量體11被結(jié)合的一體的壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b，從而能夠可靠且穩(wěn)定地對(duì)上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B雙方施加激振力。尤其是,壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b通過一體的撓曲變形，能夠?qū)ι蟼?cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B這兩質(zhì)量體可靠地施加同相的激振力。
[0107]另外，由于在上側(cè)振動(dòng)彈簧14a、14b和下側(cè)振動(dòng)彈簧15a、15b中的基準(zhǔn)質(zhì)量體11側(cè)位置配置有上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16au、16bu和下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部16ad、16bd，因此，通過上側(cè)增幅彈簧17a、17b或下側(cè)增幅彈簧18a、18b，能夠產(chǎn)生在上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B上設(shè)置輸送路時(shí)所需要的充分的振幅。[0108]圖9?圖12是對(duì)表示根據(jù)上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了模態(tài)分析后的結(jié)果的仿真動(dòng)作的一部分進(jìn)行表示的圖。在此，使用上述基準(zhǔn)質(zhì)量體11、上側(cè)質(zhì)量體12A、下側(cè)質(zhì)量體12B、基臺(tái)2、防振彈簧13a、13b、壓電驅(qū)動(dòng)體16a、16b、上側(cè)增幅彈簧17a、17b、下側(cè)增幅彈簧18a、18b、間隔件19a、19b、其他的墊圈或螺栓等的各材質(zhì)和尺寸、以及各材質(zhì)的楊氏模量、泊松比、密度等的數(shù)據(jù)，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模式的分析，并根據(jù)其分析結(jié)果(模態(tài)參數(shù)、即固有振型、固有振動(dòng)頻率、模態(tài)阻尼比)作成了仿真動(dòng)畫。
[0109]圖9和圖11表示在接近一方最大位移時(shí)的振動(dòng)形態(tài)，圖10和圖12表示在接近另一方最大位移時(shí)的振動(dòng)形態(tài)。另外，在該分析所使用的數(shù)據(jù)中，將基準(zhǔn)質(zhì)量體11的質(zhì)量M1設(shè)定為I時(shí)，上側(cè)質(zhì)量體12A的質(zhì)量M2a設(shè)定為0.46，下側(cè)質(zhì)量體12B的質(zhì)量M2b設(shè)定為
0.38。
[0110]在本發(fā)明中，從獲得穩(wěn)定的振動(dòng)形態(tài)的方面出發(fā)，優(yōu)選基準(zhǔn)質(zhì)量體11的質(zhì)量M1與上側(cè)質(zhì)量體12A和下側(cè)質(zhì)量體12B的質(zhì)量之和M2A+M2B大致相等(例如，M1與M2A+M2B的質(zhì)量之差為M1與M2A+M2B的中值的10%以下)，或者，大于該質(zhì)量之和M2A+M2B。
[0111]另外,優(yōu)選上側(cè)質(zhì)量體12A的質(zhì)量M2a和下側(cè)質(zhì)量體12B的質(zhì)量M2b大致相等，但是，觀察上述數(shù)值可知，只要M2a與M2b的質(zhì)量之差也在M2a與M2b的中值的30%以下便無大問題，更優(yōu)選為20%以下。
[0112]根據(jù)上述仿真圖像所示的振動(dòng)形態(tài)可知，俯仰動(dòng)作幾乎未發(fā)生，而且各質(zhì)量體在作為輸送方向D的水平方向上整齊地往復(fù)振動(dòng)，因此，也能夠充分獲得在輸送方向D上所觀察到的輸送狀態(tài)(輸送速度、輸送姿態(tài))的均勻性。
[0113]另外，本發(fā)明的振動(dòng)式輸送裝置并不僅限于上述的圖示例子，毋庸置疑在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠追加各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中，作為同相激振機(jī)構(gòu)、或者上側(cè)激振部和下側(cè)激振部，使用了壓電驅(qū)動(dòng)體、或者壓電驅(qū)動(dòng)部，但是也可以使用電磁驅(qū)動(dòng)體。另外，在上述實(shí)施方式中，在基準(zhǔn)質(zhì)量體側(cè)配置了壓電驅(qū)動(dòng)體或壓電驅(qū)動(dòng)部，并在上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體側(cè)配置了增幅彈簧，但是，也可以將其配置關(guān)系設(shè)定呈相互相反，即，將壓電驅(qū)動(dòng)體或壓電驅(qū)動(dòng)部配置在上側(cè)質(zhì)量體和下側(cè)質(zhì)量體側(cè)，將增幅彈簧配置在基準(zhǔn)質(zhì)量體側(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 具備: 一對(duì)板狀的防振彈簧，其具備朝向輸送方向的板面； 基準(zhǔn)質(zhì)量體，其在所述輸送方向的前后位置處被一對(duì)所述防振彈簧支承； 上側(cè)質(zhì)量體，其配置在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方； 下側(cè)質(zhì)量體，其配置在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方； 一對(duì)板狀的上側(cè)振動(dòng)彈簧，其在所述輸送方向的前后位置處分別將所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接，并具備朝向所述輸送方向的板面； 一對(duì)板狀的下側(cè)振動(dòng)彈簧，其在所述輸送方向的前后位置處分別將所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體加以彈性連接，并具備朝向所述輸送方向的板面；以及， 同相激振機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體之間、以及所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體之間施加用于在所述輸送方向上產(chǎn)生同相振動(dòng)的激振力； 在所述基準(zhǔn)質(zhì)量體、所述上側(cè)質(zhì)量體或所述下側(cè)質(zhì)量體的至少任意一個(gè)質(zhì)量體上，設(shè)置有輸送輸送物的輸送路； 利用所述同相激振機(jī)構(gòu)，使所述上側(cè)質(zhì)量體和所述下側(cè)質(zhì)量體在從所述輸送方向觀察時(shí)進(jìn)行同相振動(dòng)，并且，使所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體和所述下側(cè)質(zhì)量體從所述輸送方向觀察時(shí)進(jìn)行反相振動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 所述同相激振機(jī)構(gòu)具備上側(cè)激振部和下側(cè)激振部，所述上側(cè)激振部對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述上側(cè)質(zhì)量體之間直接施加所述激振力，所述下側(cè)激振部對(duì)所述基準(zhǔn)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體之間直接施加所述激振力。
3.如權(quán)利要求2所述的振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 所述上側(cè)激振部由板狀的上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成，所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部被插入所述上側(cè)振動(dòng)彈簧的長度方向的一部分中且所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的朝向所述輸送方向的板面進(jìn)行撓曲變形； 所述下側(cè)激振部由板狀的下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成，所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部被插入所述下側(cè)振動(dòng)彈簧的長度方向的一部分中且所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的朝向所述輸送方向的板面進(jìn)行撓曲變形。
4.如權(quán)利要求3所述的振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部由板狀的壓電驅(qū)動(dòng)體構(gòu)成，其中，所述壓電驅(qū)動(dòng)體在所述輸送方向的前后位置處分別與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合，并且，所述壓電驅(qū)動(dòng)體的朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方延伸的部分形成所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部，朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方延伸的部分形成所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部，且作為整體朝向所述輸送方向的板面一體地進(jìn)行撓曲變形。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上等于或大于所述上側(cè)質(zhì)量體與所述下側(cè)質(zhì)量體的質(zhì)量之和。
6.如權(quán)利要求2所述的振動(dòng)式輸送裝置，其特征在于， 所述上側(cè)振動(dòng)彈簧由上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和板狀的上側(cè)增幅彈簧構(gòu)成，所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成所述上側(cè)激振部，且在所述輸送方向的前后位置處與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合并朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的上方延伸，所述上側(cè)增幅彈簧連接在所述上側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的上端且具備朝向所述輸送方向的板面； 所述下側(cè)振動(dòng)彈簧由下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部和板狀的下側(cè)增幅彈簧構(gòu)成，所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成所述下側(cè)激振部，且在所述輸送方向的前后位置處與所述基準(zhǔn)質(zhì)量體結(jié)合并朝向所述基準(zhǔn)質(zhì)量體的下方延伸，所述下側(cè)增幅彈簧連接在所述下側(cè)壓電驅(qū)動(dòng)部的下端且具備朝向所述輸送方向的板 面。
【文檔編號(hào)】B65G27/28GK104029990SQ201310280285
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】原順一, 波多腰宗保, 皆川恭弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大伸