振动式输送装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及振动式输送装置，尤其涉及适于呈直线状地输送部件的输送装置的输送机构。
【背景技术】
[0002]通常，振动式输送装置构成为:经由板簧将输送体弹性支撑在台座上，并利用电磁驱动体或者压电驱动体等激振机构对该输送体进行激振，从而产生朝向输送朝向斜向上的振动，由此沿着形成于输送体上的输送路输送部件等输送物。近年来，微小电子器件作为输送物的情况越来越多，另外，对于这种微小输送物的高速供给的需求越来越高，因此，大量需要利用压电驱动源进行激振从而将微小输送物一边排列整齐一边高速输送的装置。
[0003]在欲满足上述高速输送的要求时，在振动式输送装置中产生下述相同问题，S卩:由于输送体振动的反作用力被传递至设置面，从而有可能经由设置面而对周围的其他装置类带来振动性影响，或者，因为用于使输送体振动的激振结构整体的俯仰动作等而使输送体朝向与本来的振动方向不同的方向振动，从而导致输送方向上的不同位置处的输送速度不同、或者输送物朝向输送方向以外的其他方向振动而使输送姿态混乱。
[0004]为了解决上述问题，在现有的振动式输送装置中提出了一种方法，在该方法中，经由防振弹簧支撑振动系统，并且，在该振动系统内设置以与输送体相反的相位进行振动的反作用配重(惯性体)，通过该反作用配重的振动来抵消输送体振动的反作用力，从而减少传递至设置面上的振动能(例如下述专利文献I)。但是，在这种结构中，由于输送体与反作用配重的重心在上下方向上错开，因此，装置整体会随着输送体的振动而产生俯仰运动，由此导致输送效率降低，并且导致输送方向上的不同位置处的输送速度不同、或者输送姿态混乱。因此，已知有一种振动式输送装置，其通过减小输送体的重心与反作用配重的重心之间的偏差，从而抑制上述俯仰运动。
[0005]例如，已知有下述结构，即:在输送体上连接有配置在反作用配重下方的平衡块的结构(例如下述专利文献2);将由防振弹簧支撑的压电式振动部与输送体加以连接，并在压电式振动部与输送体之间配置砝码(counter weight)，并且配置为连接压电式振动部和输送体整体的重心位置与砝码的重心位置的直线与施加于输送物的振动的方向平行的结构(例如下述专利文献3);将与输送体连接的可动板弹性支撑在由防振弹簧支撑的固定架上方，在可动板的下方连接下部配重，并且在固定架的上方连接固定配重，由此使两者的重心位置靠近，从而抑制产生转矩的结构(例如下述专利文献4)等。
[0006]【现有技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]专利文献1:日本公报、特开平2-204210号
[0009]专利文献2:日本公报、特开平4-39206号
[0010]专利文献3:日本公报、特开2006-248727号
[0011]专利文献4:日本公报、特开2009-298498号
[0012]然而，在上述设有反作用配重的现有振动式输送装置中，存在下述问题，SP:为了使输送体的重心与反作用配重的重心靠近、或者排列在同一条直线上而导致结构变复杂，因而导致装置大型化或者制造成本增加，并且，由于必须极其精密地设定重心位置，因而在输送物的类型或输送速度等状况不断变化的制造现场难以获得充分效果。尤其是，当为了能够高速输送而提高驱动频率时，即使重心位置仅存在些许偏差也会导致俯仰运动或上下运动等变得剧烈，从而无法获得恰当的输送状态，因而难以实现高频化或者高速输送。
[0013]因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，其课题在于提供一种能够通过简单的结构而容易地减少施加于设置面的反作用力，并且容易实现振动的高频化或者输送速度的高速化的振动式输送装置。
【发明内容】
[0014]鉴于上述实际情况，本发明的振动式输送装置的特征在于，具备:一对防振弹簧，其分别设置在输送方向的前后位置处，并且由具有朝向所述输送方向的板面的板簧构成；基准质量体，其在所述输送方向的前后位置处被一对所述防振弹簧支撑；上侧质量体，其配置在所述基准质量体的上方；下侧质量体，其配置在所述基准质量体的下方；一对上侧振动弹簧，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述上侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；一对下侧振动弹簧，其分别在所述输送方向的前后位置处将所述基准质量体与所述下侧质量体弹性连接，并且包含具有朝向所述输送方向的板面的板簧结构；以及同相激振机构，其向所述基准质量体与所述上侧质量体之间、以及所述基准质量体与所述下侧质量体之间施加激振力，从而在所述输送方向上产生同相的振动；并且，在所述上侧质量体和所述下侧质量体中的至少一者上设有用于输送输送物的输送路；所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧具有相互朝向上下方向相反侧倾斜的振动角，从而通过所述同相激振机构的所述激振力而使所述上侧质量体和所述下侧质量体沿相互朝向上下方向相反侧倾斜的方向进行振动。
[0015]根据本发明，在输送方向的前后位置处分别被防振弹簧支撑的基准质量体的上方和下方，在输送方向的前后位置处分别经由振动弹簧而弹性连接有上侧质量体和下侧质量体，并且，利用同相激振机构施加激振力，从而使上侧质量体与下侧质量体在从输送方向观察时同相振动，而基准质量体与上侧质量体和下侧质量体在从输送方向观察时反相振动。因此，能够减小基准质量体的重心位置与上侧质量体和下侧质量体的总体重心位置在上下方向上的偏移，因而能够提高基准质量体与上侧质量体和下侧质量体的输送方向振动的反作用力的消除作用。
[0016]另外，在振动时，上侧质量体对基准质量体施加的转矩的方向与下侧质量体对基准质量体施加的转矩的方向相反，因而基准质量体所受到的由振动产生的旋转方向的反作用力被相互抵消或减弱，从而能够抑制俯仰动作(旋转运动)。因此，经由防振弹簧传递至设置面的输送方向和上下方向的反作用力被减弱，从而能够抑制振动能经由防振弹簧漏向设置面。进而，由于俯仰动作被抑制，因而即使提高频率也不易使振动紊乱，而且输送物的姿态也保持稳定，因此，能够实现高速输送，并且也能够提高沿着输送路的输送速度或者输送姿态等输送状态的均匀性。
[0017]在本发明中，在所述上侧质量体和所述下侧质量体中的至少一者上设有用于输送输送物的输送路，所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧具有相互朝向上下方向相反侧倾斜的振动角，从而通过所述同相激振机构的所述激振力而使所述上侧质量体和所述下侧质量体沿相互朝向上下方向相反侧倾斜的方向进行振动，由此，能够在设置于上侧质量体和下侧质量体中的至少一者上的输送路上对输送物施加朝向输送方向的一侧或者另一侧的输送力。因此，无需将振动系统整体设置为倾斜以对输送物施加输送力，因而能够简化装置结构，而且也使输送力的调整作业变得容易。
[0018]另外，由于同步振动的上侧质量体和下侧质量体的振动方向是相互朝向上下方向相反侧倾斜的方向，因此，能够提高上侧质量体的转矩和下侧质量体的转矩的上下方向成分的削弱效果，从而能够减少基准质量体所受到的上下方向的反作用力。因此，能够实现下述效果，即:使输送路上的输送物的输送状态变稳定，能够通过提高装置的频率而提高输送速度，以及能够抑制上下振动经由防振弹簧漏向设置面。
[0019]尤其是在将频率提高至300Hz?IkHz这一远高于现有频率的频率时，即使上下方向的动态平衡稍微不均衡，也会产生下述事态，即:因为上下振动而使输送物跳动，从而不易进行输送物的排列、分选、高密度输送等，或者，上下振动从设置面传递至周围。但是，根据本发明的构成，通过减小上下振动而使输送物的上下跳动减少，从而使输送物的输送姿态变稳定，因此，能够进行输送物的排列、分选、高密度输送等，并且能够抑制上下振动从设置面传向周围。
[0020]在本发明中，如上所述，为了使所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧具有振动角，作为一例，也可以构成为将所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧分别设置为整体倾斜的姿态。该情况下，为了使上侧振动弹簧和下侧振动弹簧具有相互朝向上下方向相反侧的振动角，只要将上侧振动弹簧和下侧振动弹簧分别配置为整体朝向上下方向相反侧倾斜的姿态即可。
[0021]但是，从容易进行弹簧的安装作业，并且能够调整振动角的方面来看，优选所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧的弹簧结构分别具有多个弹簧构件，并且所述上侧质量体和所述下侧质量体侧的所述弹簧构件相对于所述基准质量体侧的所述弹簧构件而配置在所述输送方向的一侧。
[0022]该情况下，优选所述上侧振动弹簧具有上侧振动弹簧主体和上侧连接部，其中，该上侧连接部在所述输送方向上将该上侧振动弹簧主体的上端部连接在所述上侧质量体上，并且，在该上侧连接部中，在相比所述上侧振动弹簧主体更靠近所述输送方向的所述一侧的位置处设有上侧弹簧构件，该上侧弹簧构件以所述上侧质量体相对于所述上侧振动弹簧主体而能够围绕与所述输送方向和垂直方向垂直的轴线转动的形态弹性变形；所述下侧振动弹簧具有下侧振动弹簧主体和下侧连接部，其中，该下侧连接部在所述输送方向上将该下侧振动弹簧主体的下端部连接在所述下侧质量体上，并且，在该下侧连接部中，在相比所述下侧振动弹簧主体更靠近所述输送方向的所述一侧的位置处设有下侧弹簧构件，该下侧弹簧构件以所述下侧质量体相对于所述下侧振动弹簧主体而能够围绕与所述输送方向和垂直方向垂直的轴线转动的形态弹性变形。
[0023]由此，在上侧连接部和下侧连接部中，经由配置在输送方向一侧的上侧弹簧构件或下侧弹簧构件而将上侧振动弹簧主体的上端部或者下侧振动弹簧主体的下端部连接在上侧质量体或者下侧质量体上，从而与将上侧振动弹簧和下侧振动弹簧本身设置为倾斜姿态时同样地，能够将设置于上侧质量体或者下侧质量体上的输送路的振动方向形成为相对于输送方向相互朝向上下方向相反侧倾斜的方向。该情况下，所述上侧振动弹簧和下侧振动弹簧的振动角根据上侧振动弹簧主体的上部连接端与上侧弹簧构件之间在输送方向上的间隔、以及下侧振动弹簧主体的下部连接端与下侧弹簧构件之间在输送方向上的间隔而变化。因此，只要通过间隔件等对该间隔进行调整，便可调整上侧振动弹簧和下侧振动弹簧的振动角。
[0024]在此，作为所述上侧弹簧构件或者下侧弹簧构件，可以使用沿着与所述输送方向和垂直方向垂直的宽度方向(水平方向)连接所述上侧振动弹簧主体或者所述下侧振动弹簧主体与所述上侧质量体或者所述下侧质量体的板簧状连接板。该连接板作为扭簧发挥作用，其能够在上侧质量体或者下侧质量体相对于上侧振动弹簧主体的上部连接端或者下侧振动弹簧主体的下部连接端而以朝向宽度方向的轴线为中心进行旋转的方向上弹性变形。该情况下，进而优选所述上侧振动弹簧主体以沿垂直方向延伸的姿态配置在所述基准质量体与所述上侧质量体之间，所述下侧振动弹簧主体以沿垂直方向延伸的姿态配置在所述基准质量体与所述下侧质量体之间。
[0025]通过如上所述在上侧连接部和下侧连接部中设置上侧弹簧构件和下侧弹簧构件，能够使上侧振动弹簧和下侧振动弹簧具有振动角，因此，即使在将上侧振动弹簧主体和下侧振动弹簧主体设置为垂直姿态时也能够产生输送力。而且，通过将上侧振动弹簧主体和下侧振动弹簧主体设置为垂直姿态，能够简化结构并减少上下振动，因此，即使提高频率也能够确保输送姿态的稳定性，另外能够减少经由防振弹簧漏出的振动。
[0026]作为如上所述排列有多个弹簧构件的弹簧结构的另一例，也可以将所述上侧振动弹簧和下侧振动弹簧在其延伸方向(上下方向)的中间位置处分为上下两部分，并且根据需要而经由在输送方向上具有厚度的间隔件等将分割后的上侧板簧部分的下端与下侧板簧部分的上端呈阶梯状地加以连接。该情况下，为了使上侧振动弹簧和下侧振动弹簧具有相互朝向上下方向相反侧倾斜的振动角，只要构成为上侧振动弹簧的下侧板簧部分的上端相对于上侧板簧部分的下端的配置侧、与下侧振动弹簧的下侧板簧部分的上端相对于上侧板簧部分的下端的配置侧在从输送方向观察时相反即可。
[0027]例如，在上侧振动弹簧由配置于下方的上侧压电驱动部与配置于上方的上侧增幅弹簧的串联连接结构构成，下侧振动弹簧由配置于上方的下侧压电驱动部与配置于下方的下侧增幅弹簧的串联连接结构构成的情况下，只要根据需要而将上侧增幅弹簧的下端从输送方向的一侧隔着间隔连接在上侧压电驱动部的上端上，并且根据需要而将下侧增幅弹簧的上端从输送方向的一侧(与上述相同的一侧)隔着间隔连接在下侧压电驱动部的下端上即可。该情况下，也优选所述上侧振动弹簧和所述下侧振动弹簧均被配置为上侧板簧部分和下侧板簧部分分别沿垂直方向延伸的姿态。由此，能够简化结构并减少上下振动，从而即使提高频率也能确保输送姿态的稳定性，另外还能够减少经由防振弹簧漏出的振动。
[0028]在本发明中，优选所述同相激振机构具有上侧激振部和下侧激振部，其中，该上侧激振部直接向所述基准质量体与所述上侧质量体之间施加所述激振力，该下侧激振部直接向所述基准质量体与所述下侧质量体之间施加所述激振力。由此，通过构成为由上侧激振部和下侧激振部直接且分开独立地施加激振力，从而能够简化装置的整体结构，并且能够容易地根据情况而调整同相激振机构。
[0029]该情况下，优选所述上侧激振部由上侧压电驱动部构成，并且包含在所述上侧振动弹簧的长度方向的一部分中，所述下侧激振部由下侧压电驱动部构成，并且包含在所述下侧振动弹簧的长度方向的一部分中。由此，通过使上侧压电驱动部和下侧压电驱动部包含在弹性连接基准质量体与上侧质量体、以及基准质量体与下侧质量体之间的上侧振动弹簧和下侧振动弹簧的长度方向的一部分中，能够仅通过上侧振动弹簧和下侧振动弹簧向基准质量体与上侧质量体之间、以及基准质量体与下侧质量体之间施加激振力，因而能够简化结构，并且能够更加容易地抵消或减弱主要振动系统中所产生的反作用力。
[0030]在此，优选所述上侧振动弹簧具有所述上侧压电驱动部与板面朝向输送方向的板状上侧增幅弹簧串联连接的结构。另外，优选所述下侧振动弹簧具有所述下侧压电驱动部与板面朝向输送方向的板状下侧增幅弹簧串联连接的结构。上侧压电驱动部和下侧压电驱动部设有板面朝向输送方向的板状弹性基板、和层压在该弹性基板的表面或背面中的至少任意一个面上的压电体，并且，通过对该压电体的厚度方向施加交变电压而使所述弹性基板朝向输送方向前后烧曲，从而产生振动。
[0031]该情况下，优选所述同相激振机构由板状的压电驱动体构成，其中，该压电驱动体的上下方向中间部位的宽度方向两侧结合在所述基准质量体上，朝向所述基准质量体的上方延伸的部分形成所述上侧压电驱动部，朝向所述基准质量体的下方延伸的部分形成所述下侧压电驱动部，并且，该压电驱动体整体的朝向所述输送方向的板面呈上下一体地挠曲变形。
[0032]由此，通过将呈一体构成的压电驱动体的上下方向中间部位的宽度方向的两侧结合在基准质量体上，并利用朝向基准质量体上方延伸的上侧压电驱动部对上侧质量体进行激振，利用朝向基准质量体下方延伸的下侧压电驱动部对下侧质量体进行激振，从而能够使得与基准质量体的连接状态保持稳定，同时，能够通过上下一体的挠曲变形而容易且可靠地使上侧质量体与下侧质量体同相地振动。另外，由于能够通过一体的压电驱动体对上侧质量体和下侧质量体进行激振，因而能够降低装置整体的高度，从而使装置结构小型化。
[0033]该情况下，优选所述压电驱动体具有从其与所述基准质量体的结合位置朝向上下两侧延伸且呈一体的压电体。在本发明中，例如也可以使弹性基板呈一体，并且利用不同的压电体构成基准质量体上方的上侧压电驱动部和基准质量体下方的下侧压电驱动部。但是，通过设置如上所述朝向基准质量体的上下两侧延伸的呈一体的压电体，能够提高压电驱动体的挠曲变形的整体性，因此，能够更加均匀地对上侧质量体和下侧质量体进行激振，并且能够容易地简化结构、降低生产成本、以及使上下的振动形态均匀化等。
[0034]在本发明中，优选所述上侧压电驱动部具有弹性基板和层压在该弹性基板上的压电体，并且所述上侧增幅弹簧与所述弹性基板呈一体地构成。另外，优选所述下侧压电驱动部具有弹性基板和层压在该弹性基板上的压电体，并且所述下侧增幅弹簧与所述弹性基板呈一体地构成。由此，由于无需使用螺栓等来连接上下至少任意一个压电驱动部与上下至少任意一个增幅弹簧，因而能够减少部件件数或者组装工时，并且能够将装置高度降低与该连接部分的高度相对应的高度。尤其优选上侧压电驱动部的弹性基板与上侧增幅弹簧呈一体地构成，并且，下侧压电驱动部的弹性基板与下侧增幅弹簧呈一体地构成。
[0035]另外，当上侧压电驱动部和下侧压电驱动部由一体的压电驱动体构成时(上侧压电驱动部的弹性基板和下侧压电驱动部的弹性基板呈一体时)，优选该一体的压电驱动体的弹性基板与上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧全部呈一体地构成。此时，能够将压电驱动体本身设置为垂直姿态。另外，优选将所述上侧增幅弹簧和所述下侧增幅弹簧形成为厚度小于上侧压电驱动部和下侧压电驱动部。由此，能够避免损坏上侧压电驱动部和下侧压电驱动部，并且能够确保由上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧所产生的振幅。
[0036]在本发明中，当上述一体的压电驱动体与上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧分开构成，并且设有用于通过螺栓和垫圈等连接固定在上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧上的上侧连接结构和下侧连接结构时，优选通过使弹性基板从层压有压电体的区域朝向上方和下方延伸而设置上侧连接结构和下侧连接结构。
[0037]另外，通过将上侧连接结构和下侧连接结构的厚度范围形成为在从输送方向观察时与层压有压电体的区域的厚度范围存在偏差，从而根据该厚度范围的偏差量来设定上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧与压电驱动体之间在输送方向上的偏差量，因而能够调整上述振动角、或者改变振动角的调整范围。
[0038]上侧压电驱动部与上侧增幅弹簧、以及下侧压电驱动部与下侧增幅弹簧之间在输送方向上的偏差量与振动角呈正相关关系，从而能够根据上述厚度范围的偏差量或者设置在两者之间的间隔件的厚度来设定振动角。
[0039]在本发明中，优选所述上侧增幅弹簧的下端以从所述输送方向的所述一侧重叠的状态连接固定在所述上侧连接结构上，所述下侧增幅弹簧的上端以从所述输送方向的所述一侧重叠的状态连接固定在所述下侧连接结构上。由此，无论在上侧增幅弹簧与上侧压电驱动部、以及下侧增幅弹簧与下侧压电驱动部之间是否设有间隔件，均能够形成上述振动角。
[0040]该情况下，通过如上所述在压电驱动体的层压有压电体的部分与上侧连接结构和下侧连接结构之间设置厚度范围的偏差，从而能够容易地调整振动角或者使振动角达到最佳。另外，通过将上侧连接结构和下侧连接结构构成为其厚度小于层压有压电体的部分，能够将其构成为与上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧一同作为具有增大压电体所产生的挠曲变形的作用的部分而发挥作用，因而能够缩短上侧增幅弹簧和下侧增幅弹簧的长度。
[0041]该情况下，优选所述上侧压电驱动部和所述下侧压电驱动部具有相对于其与所述基准质量体的结合位置而实质上呈上下对称的结构。由此，通过具有对称结构的上侧压电驱动部和下侧压电驱动部，能够在上下两侧获得对称的动作形态。另外，在采用如上所述将一体的压电驱动体在宽度方向两侧结合在基准质量体上的连接结构时，优选所述压电驱动体具有以连接宽度方向两侧的