以下、本発明を実施するための最良の形� ��を、図面を参照しながら説明する。

 図1は本発明の第1の実施形態に係る振動� �ンベアの正面図である。図1(a)に示すように� ��振動コンベア1は、ベース部2、リニアガイ� �3、トラフ4、圧電アクチュエータ5、及び圧� �アクチュエータ5に接続され、所定の電圧を� ��えて圧電アクチュエータ5を駆動する電源/� �動制御装置6を備えて、トラフ4を水平方向(� �送方向および反搬送方向)に振動させて、ト� ��フ4上に載置された様々な大きさの搬送物(� �ーク)7を所定の方向(-Xから+Xの方向)に搬送す るものである。

 架台となる固定系のベース部2は、水平方 向に延びるテーブル部2aと、テーブル部2aの� �平面に対して垂直な垂直部2bとを備える。ま た、垂直部2bは、図1(b)に示すように、搬送方 向(-Xから+Xの方向)と直交する方向(幅方向)に� ��びる。

 リニアガイド3は、低摩擦で直線的に移動 する軸受であり、搬送方向に平行に設けられ る2本のリニアガイドレール3a、3bと、そのリ� ��アガイドレール3a、3bにスライド移動自在に 係合されるリニアガイドブロック3c~3hとで構� ��される。リニアガイドレール3aにはリニア� �イドブロック3c~3eが所定の間隔を空けて係合 され、リニアガイドレール3bにはリニアガイ� ��ブロック3f~3hが所定の間隔を空けて係合さ� �る。これらのリニアガイドブロック3c~3hの内 部には、ボールベアリング(図示せず)が内蔵� ��れ、前記ボールベアリングはリニアガイド� ��ロック3c~3hの内部を循環しながら、リニア� �イドレール3a、3bの溝内(接触面)で転動する� �で、各リニアガイドブロック3c~3hは殆ど摩擦 抵抗を受けることなく、リニアガイドレール 3a、3b上を搬送方向にスライド移動すること� �できる。

 トラフ4は、水平方向に延びるプレート部 4aと、プレート部4aの水平面に対して垂直な� �直部4bとを備える。また、垂直部4bは、前述� ��たベース部2の垂直部2bと同様に搬送方向と� ��交する方向(幅方向)に延びる。また、この� �直部4bは、少なくとも一部がベース部2の垂� �部2bと対向するように設けられる。

 圧電アクチュエータ5は、ベース部2の垂� �部2bとトラフ4の垂直部4bとが対向する部分の 隙間に配設される。圧電アクチュエータ5の� �端は垂直部2bに連結され、他端は垂直部4bに� ��結される。また、圧電アクチュエータ5は、 圧電セラミックス層と電極層とを交互に積層 させてなるものであり、その積層方向は搬送 方向と同じである。また、前記電極層は一層 おきに接続されて一対の駆動電極を構成し、 この駆動電極に、電源/駆動制御装置6から所� ��の電圧を印加することによって、前記圧電� ��ラミックス層が積層方向に伸縮するので、� ��ラフ4は搬送方向および反搬送方向(搬送方� �と反対の方向)に往復動する。

 ここで、トラフ4上に置かれた搬送物7を� �送方向に移送する手順を説明する。

 まず、圧電アクチュエータ5を伸長する方 向の電圧を印加して、トラフ4を+X方向(搬送� �向)に加速する。この時、搬送物7にはトラフ 4の加速方向の逆方向、つまり-X方向(反搬送� �向)の慣性力が生じるので、この慣性力が搬� ��物7とトラフ4の間の最大静止摩擦力より小� �くなるように加速度の大きさを選ぶ。つま� �+X方向には小さな力でゆっくり加速する。こ のような加速度を選ぶと、慣性力は最大静止 摩擦力より小さいから、搬送物7はトラフ4と� ��に+X方向に移動する。

 トラフ4が+X方向の所定の位置に到達した� ��、圧電アクチュエータ5を収縮する方向の電 圧を印加して、トラフ4を-X方向に加速する。 このときの加速度の大きさは、搬送物7に生� �る+X方向の慣性力が搬送物7とトラフ4の間の� ��大静止摩擦力より大きくなるような値を選� ��、つまり-X方向には大きな力で素早く加速� �る。このような加速度を選ぶと、慣性力は� �大静止摩擦力より大きいから、搬送物7はト� ��フ4の上を滑って、+X方向への移動を続ける� ��

 そして、トラフ4が-X方向の所定の位置に� ��達したら、圧電アクチュエータ5が伸長する 方向の電圧を印加して、トラフ4を+X方向に加 速する。

 以上の繰り返しによって、トラフ4は水平 方向に往復動作し、搬送物7はトラフ4の上を� ��って、+X方向への移動を続ける。なお、前� �した圧電アクチュエータ5に印加する電圧の� ��向およびトラフ4の速度及び加速度は電源/� �動制御装置6によって制御される。

 このように、振動コンベア1は圧電アクチ ュエータ5を駆動源としているので、リニア� �ータや(回転型)サーボモータを用いる従来の スライディングコンベアに比べて、機構が簡 単であり、装置をコンパクトにまとめること ができる。

 また、圧電アクチュエータ5は電圧の正負 の切り替えで伸長と収縮を切り替え可能であ り、これにより所定のストロークで伸縮され る。圧電アクチュエータ5は印加する電圧の� �波数の高低によって伸縮速度の調整が可能� �ので、搬送物7の搬送速度の調整が可能にな� ��。例えば、圧電アクチュエータ5は、長さ50m mの圧電素子に長手方向に500Vの電圧をかける� ��50μmの伸縮が得られ、かつ、周期0.01sの周波 数の電圧を加えると、搬送速度(周波数×スト ローク)は5mm/sとなる。圧電アクチュエータ5� �1ストローク当たりの伸縮量(搬送距離)は、� �常に小さいことから、この振動コンベア1は� ��送物7を高精度に位置決めすることが可能に なる。

 また、この振動コンベア1は機械的動作部 が少ないので騒音が小さい。更に、例えば、 10000Hzを超えるような高サイクルでアクチュ� �ータを伸縮作動させた場合、伸縮作動に伴� �音はほとんどの人には聞こえなくなるため� �見かけ上の騒音が小さくなる。

 また、この振動コンベア1は圧電アクチュ エータ5による振動方向が水平方向成分のみ� �あるため、従来のコンベアと比べて、振動� �際に重力による影響を受けることがなく、� �り高精度の位置決めが可能となる。

 図2は本発明の第2の実施形態に係る連結� �の振動コンベアの外形図であり、(a)は平面� �であり、(b)は正面図である。図2に示すよう� ��、連結型の振動コンベア8は、3台の振動コ� �ベア部材10,20,30を搬送方向に直列に配列して 構成される。

 振動コンベア部材10,20,30の基本的な構成� �、前述の第1の実施形態に係る振動コンベア1 と同一であり、振動コンベア部材10,20,30は、� ��通のベース部2に、リニアガイド13,23,23、ト� ��フ14,24,34及び圧電アクチュエータ15,25,35をそ れぞれ取り付けて構成されている。また、振 動コンベア部材10,20,30は同一高さ、つまり、� ��ラフ14,24,34の上面が同一平面になるように� �置されている。なお、圧電アクチュエータ15 ,25,35を駆動する電源/駆動制御装置は図が煩� �になるのを避けるため図示を省略している� �

 トラフ14,24,34は平面視において、その搬� �方向前後端に凸部41及び凹部42を備えている� ��すなわち、各トラフ14,24,34は搬送方向の後� �側に3つの凸部41を備え、前端側には3つの凹� ��42を備えている。また、凸部41と凹部42は互� ��に噛み合う(つまり、一方のトラフの凸部41� ��向かい合う他方のトラフの凹部42に嵌りこ� �)ように配置、形成されている。なお、図2で は、トラフ14の凸部41及びトラフ34の凹部42に� ��、これらと噛み合う凹部42、凸部41がないが 、これらは連結型の振動コンベア8の前後に� �新たに別の振動コンベア部材を増結する場� �を考慮して取り付けたものである。したが� �て、増結を考慮しない場合は、これらを省� �してもよい。

 また、ここではトラフ14,24,34において、3� ��の凸部41と3つの凹部42が噛み合う例を示し� �が、本実施の形態の凸部41と凹部42の噛み合� ��の組み合わせはこれに限られるものではな� ��。4つ以上の凸部41と凹部42の噛み合わせで� �ってもよいし、少数(例えば、1つ又は2つ)の� ��部41と凹部42の噛み合わせを選んでもよい。

 また、凸部41の高さ及び凹部42の深さは、 振動コンベア部材10,20,30の往復動作のストロ� ��クに2倍に若干の余裕を加えたものにする。 振動コンベア部材10,20,30が互いに接近した時� ��トラフ14,24,34が衝突せず、しかも振動コン� �ア部材10,20,30が互いに離反した時にトラフ14, 24,34の間に搬送方向の隙間が生じないように� ��るためである。

 また、凸部41と凹部42の間の幅方向(搬送� �向に直交する方向)の隙間は、小さい方が望� ��しいが、寸法公差や運転中に生じる横揺等� ��考慮して、凸部41と凹部42が擦れないような 隙間を設定する。勿論、幅方向の隙間が搬送 物7に較べて十分小さくなければならないこ� �は言うまでもない。

 図3は、凸部および凹部の作用を説明する 図であり、連結型の振動コンベア8の平面図� �ある。図3において、振動コンベア部材10の� �ラフ14は左に移動し、振動コンベア部材20の� ��ラフ24は右に移動し、振動コンベア部材30の トラフ34は左に移動している。つまり、トラ� ��14とトラフ24は互い離反し、トラフ24とトラ� ��34は互いに接近している。振動コンベア部� �10,20,30が同一のストロークで同期して動いて いる場合は、トラフ14,24,34の間隔は常に一定( つまり、図2(a)に示すような相対位置を保つ)� ��あるが、振動コンベア部材10,20,30のストロ� �クや周期が異なる場合に図3に示すような状� ��になる。

 例えば、連結型の振動コンベア8に何らか の外乱が加わると、振動コンベア部材10,20,30� ��ストロークや周期が乱れて、図3に示すよう な状態になる。このような場合であっても、 トラフ24の凹部42とトラフ34の凸部41とが互い� ��噛み合っているから、トラフ14とトラフ24の 取り合い部を幅方向に見た時に一部に隙間が あっても、他の部分には隙間がない(全幅に� �って隙間が生じることがない)。そのため、� ��ラフ14とトラフ24の間の搬送方向の隙間から 搬送物7が落下したり、その隙間に搬送物7の� ��部が挟まれることはない。

 また、図3に示すような状態は電源/駆動� �御装置6によって意図的に作られる場合があ� ��。例えば、図4に示すように供給元(上流工� �)から搬送物7が高密度かつ低速で供給され、 搬送先(下流工程)に搬送物7を低密度かつ高速 で払い出すような場合である。このような場 合は、上流側の振動コンベア部材10を低速で� ��転し、中間の振動コンベア部材20を振動コ� �ベア部材10より高速で、下流側の振動コンベ ア部材30を更に高速で運転して、上流側では� ��速で搬送し、下流に行くにしたがって高速� ��搬送する。つまり、搬送速度の速さは、振� ��コンベア部材10<振動コンベア部材20<振� ��コンベア部材30となる。また各トラフ14,24,34 は、凸部41及び凹部42を備えているので、ト� �フ14,24,34の間に搬送方向の隙間が生じたり、 トラフ14,24,34が衝突することはない。

 本実施形態に係る連結型の振動コンベア8 は、上流側では集積されていた搬送物7を下� �側に行くに従って離散させ、最後には等ピ� �チで並んだ搬送物7が一個ずつ供給されると� ��った部品供給装置に好適である。

 なお、振動コンベア部材10,20,30の速度は� �圧電アクチュエータ5の伸縮周波数(つまり圧 電素子に印加する電圧の周波数)で決まるの� �、速度の変更は電圧の周波数を変えて行う� �