第1の実施の形態
 1.振動搬送装置の構造
 図1Aは、本実施の形態にかかる振動搬送装� �1を概念的に示す図である。振動搬送装置1は 、菓子類、野菜類、加工食品等の物品を振動 させながら、搬送方向93へと搬送する装置で� ��って、搬送台11、第1のバネ121,122、第2のバ� �131,132、振動源14、及び固定部15を備える。な お以下では、鉛直方向90についての上側及び� ��側を、それぞれ単に「上側」及び「下側」� ��表現する。

 <搬送台>
 搬送台11は、上側の面を搬送面11aとして有� �る。搬送面11aには、搬送の対象である物品� �載せられる。

 <第1及び第2のバネ>
 第1のバネ121,122は、第1の固有振動数fc1にお� ��て共振するバネであって、搬送台11に振動� �与える。第2のバネ131,132は、第1の固有振動� �fc1とは異なる第2の固有振動数fc2において共� ��するバネであって、搬送台11に振動を与え� �。以下、具体的に説明する。なお、図1Aでは 、第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132のいず� �にも、板バネを採用している。

 第1のバネ121,122は、鉛直方向90に対して傾 いた方向911へと延びている。第2のバネ131,132� ��、鉛直方向90に対して方向911とは反対側へ� �傾いた方向921へと延びている。なお、方向91 1と方向921とは交差している。以下、方向911� �び方向921をそれぞれ、延在方向911及び延在� �向921と称す。

 第1のバネ121,122の上端部121a,122aは、搬送� �11に固定された連結部161に連結されている。 第1のバネ121,122の下端部121b,122bはそれぞれ、� ��2のバネ131,132の上端部131a,132aに連結されて� �る。第2のバネ131,132の下端部131b,132bは、固定 部15に連結されている。

 具体的に図1Aでは、上端部121a,122aは、ネ� �での連結部161への固定により、連結部161に� �結されている。下端部121b及び上端部131aは、 ネジでの連結部162への固定により、互いに連 結されている。下端部122b及び上端部132aは、� ��ジでの連結部163への固定により、互いに連� ��されている。下端部131b,132bは、ネジでの固� ��部15への固定により、固定部15に連結されて いる。

 なお、連結部161が搬送台11に固定されて� �ることに鑑みれば、上端部121a,122aは、同じ� �結部161を介して搬送台11に連結されている、 と把握することができる。また、第2のバネ13 1,132はそれぞれ、第1のバネ121,122及び連結部16 1を介して搬送台11に連結されていると把握す ることができる。

 上述した第1及び第2のバネの配設により� �第1のバネ121,122については上端部121a,122aのそ れぞれが、下端部121b,122bを支点として、延在 方向911に垂直な方向912に沿って振動する。よ って、第1のバネ121,122は、方向912についての� ��動を搬送台11に与えることができる。

 第2のバネ131,132については、上端部131a,132 aのそれぞれが、下端部131b,132bを支点として� �延在方向921に垂直な方向922に沿って振動す� �。よって、第2のバネ131,132はそれぞれ、第1� �バネ121,122を介して、方向922についての振動� ��搬送台11に与えることができる。

 第2のバネ131,132の延在方向921が、鉛直方� �90に対して第1のバネ121、122の延在方向911と� �反対側に傾いていることに鑑みれば、方向92 2を次のように把握することができる。つま� �、方向922は、方向912とは異なる方向で、か� �鉛直方向90に対して方向912とは反対側へと傾 いている(図1A)。

 図1Aでは、連結部162,163同士は、連結部164� ��介して互いに連結されている。具体的には� ��連結部162,163はいずれも、同じ連結部164に固 定されている。これにより、第1及び第2のバ� ��121,131の振動と、第1及び第2のバネ122,132の振 動とが同調しやすく、以って搬送台11に対し� ��同じ振動を与えることができる。

 <振動源>
 振動源14は、互いに作用し合う電磁コイル14 1と可動鉄心142とを有する。具体的に電磁コ� �ル141は、自身に交流が流れることで振動磁� �を発生し、可動鉄心142を振動させる。そし� �、電磁コイル141に流す交流の振幅と周波数� �変化させることで、振動する可動鉄心142の� �幅と振動数fを変化させることができる。印� ��する電流には、交流の他に、半波整流され� ��交流や、断続的な矩形波、インバータによ� ��て生成されるPWM(Pulse Width Modulation)波など� �採用しても良い。

 振動源14は、第1のバネ121,122及び第2のバ� �131,132を振動させる。具体的には、振動源14� �可動鉄心142が、連結部161を介して第1のバネ1 21,122に連結されている。これにより、可動鉄 心142の振動が、連結部161を介して第1のバネ12 1,122に伝達される。

 そして、第1のバネ121,122に伝達された振� �は、第1のバネ121,122のそれぞれに連結された 第2のバネ131,132にも伝達される。

 よって、一つの振動源14によって、第1の� ��ネ121,122及び第2のバネ131,132を同じ振動数fで 振動させることできる。

 <変形例1>
 上述した振動搬送装置1では、第1のバネ121,1 22及び第2のバネ131,132には板バネを採用した� �、板バネ以外のバネを採用しても良い。ま� �、複数の板バネを積層したものを採用して� �良い。

 <変形例2>
 上述した振動搬送装置1では、第1のバネ121,1 22の下端部121b,122bのそれぞれが、第2のバネ131 ,132の上端部131a,132aに連結部162,163を介して連� ��されているが、これに限らず他の態様で第1 のバネ121,122と第2のバネ131,132とをそれぞれ連 結しても良い。

 また、第1のバネ121,122と第2のバネ131,132と を別々に、搬送台11や連結部161に連結しても� ��い。

 また、第1のバネ121,122の下端部121b,122bと� �第2のバネ131,132の上端部131a,132aとが連結部164 に取り付けられる位置は、連結部164の幅方向 の同一位置(図1B参照)であっても、左右にオ� �セットされた位置(図1C参照)であっても良い� ��なお、図1B及び図1Cは、図1Aに示す振動搬送� ��置1において物品の搬送方向下流側から見た 図である。

 <変形例3>
 上述した振動搬送装置1では、振動源14とし� ��、電磁コイル141及び可動鉄心142を採用した� ��、例えば圧電素子を採用しても良い。圧電� ��子を採用することで、振動源14を小型化す� �ことができ、以って振動搬送装置1を小型化� ��ることができる。

 2.第1及び第2のバネの特性
 <振動数と振幅の関係>
 図2は、振動数fと振幅Aとの関係を、第1のバ ネ121,122についてはグラフ201で、第2のバネ131, 132についてはグラフ202で示す。

 第1のバネ121,122では、振動数fが第1の固有 振動数fc1のときに、振幅Aが最大となる(グラ� ��201)。すなわち、振動数fが第1の固有振動数f c1のときには、第1のバネ121,122は共振した状� �となる。

 第1の固有振動数fc1での振幅Aの値は、振� �源14から第1のバネ121,122に与えられる振動の� ��幅によって決まる。すなわち、振動源14で� �動させる可動鉄心142の振幅を大きく(または� ��小さく)することで、第1の固有振動数fc1で� �振幅Aの値を大きく(または、小さく)するこ� �ができる。

 第2のバネ131,132では、振動数fが第2の固有 振動数fc2のときに、振幅Aが最大となる(グラ� ��202)。すなわち、振動数fが第2の固有振動数f c2のときには、第2のバネ131,132は共振した状� �となる。

 第2の固有振動数fc2での振幅Aの値は、振� �源14から第2のバネ131,132に与えられる振動の� ��幅によって決まる。すなわち、振動源14で� �動させる可動鉄心142の振幅を大きく(または� ��小さく)することで、第2の固有振動数fc2で� �振幅Aの値を大きく(または、小さく)するこ� �ができる。

 図2では、第1及び第2の固有振動数fc1,fc2が 互いに異なっており、第2の固有振動数fc2が� �1の固有振動数fc1よりも大きい場合が示され� ��いる。しかも図2では、グラフ201の高振動数 側とグラフ202の低振動数側とが、ある振動数 fで交わっている。

 <振動数と初期位相との関係>
 図3は、振動数fと初期位相φ0との関係を、� �1のバネ121,122についてはグラフ301で、第2の� �ネ131,132についてはグラフ302で示す。図3に示 される初期位相φ0は、図4に示されるように� �動の方向912,922に沿って座標軸x1,x2を設定し� �場合のものである。なお、座標軸x1,x2のそれ ぞれの原点Oは、振動の中心の位置にある。

 グラフ301からは、第1のバネ121、122につい て、振動数fが大きくなるに従って第1の固有� ��動数fc1の近傍で、初期位相φ0が0(deg)から-180 (deg)まで変化することがわかる。なお、振動� ��fが第1の固有振動数fc1のときには、初期位� �φ0は-90(deg)である。

 グラフ302からは、第2のバネ131,132につい� �、振動数fが大きくなるに従って第2の固有振 動数fc2の近傍で、初期位相φ0が0(deg)から-180(d eg)まで変化することがわかる。なお、振動数 fが第2の固有振動数fc2のときには、初期位相� �0は-90(deg)である。

 そして、第1及び第2の固有振動数fc1,fc2が� ��いに異なっているため、振動数fを変化させ るだけで、第1のバネ121,122が振動するときの� ��相と、第2のバネ131,132が振動するときの位� �とを同じにしたり、異ならせたりすること� �できる。具体的に図3を用いて説明する。な� ��図3では、図2と同様に、第2の固有振動数fc2� ��第1の固有振動数fc1よりも大きい場合が示さ れている。

 振動数fが振動数f1以下である領域R1(図3)� �は、第1のバネ121,122と第2のバネ131,132とは初� ��位相φ0(=0(deg))が同じになるので、同位相で� ��動する。なお、領域R1の下限の振動数f0では 、第1のバネ121,122の振幅A及び第2のバネ131,132� ��振幅Aのいずれもがほぼ0となる(図2)。

 振動数fが振動数f1と振動数f3との間にあ� �領域R2(図3)では、第1のバネ121、122と第2のバ� ��131,132とは、初期位相φ0が互いに異なるので 、異なる位相で振動する。すなわち、第1の� �ネ121,122が振動するときの位相と、第2のバネ 131,132が振動するときの位相との間に、位相� �δφ0が生じる。具体的には、振動数fが振動� �f1から大きくなるに従って、位相差δφ0の絶� ��値が0(deg)から、180(deg)またはその近傍まで� �きくなり、そして再び0(deg)となる。

 振動数fが振動数f3以上である領域R3(図3)� �は、第1のバネ121,122と第2のバネ131,132とは初� ��位相φ0(=-180(deg))が同じになるので、同位相� ��振動する。なお、領域R3の上限の振動数f4で は、第1のバネ121,122の振幅A及び第2のバネ131,1 32の振幅Aのいずれもがほぼ0となる(図2)。

 3.振動搬送装置の動作
 上述した振動搬送装置1では、搬送台11には� ��第1のバネ121,122で生じる振動と、第2のバネ1 31,132で生じる振動とが与えられる。すなわち 、搬送台11には、方向912(座標軸x1)に沿った振 動と、方向922(座標軸x2)に沿った振動とを合� �した振動(以下、「合成振動」という。)が与 えられる。以下、領域R1~R3(図3)ごとに、振動� ��送装置の動作について説明する。

 <領域R1での振動>
 領域R1で第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132は、初 期位相φ0がいずれも0(deg)であり、同位相で振 動する(図3)。しかも、第1のバネ121,122の振幅A が、第2のバネ131,132の振幅Aよりも著しく大き くなる(図2)。

 具体的に、振動数f1での、第1のバネ121,122 及び第2のバネ131,132の振動について、図5乃至 図7を用いて説明する。

 図5は、時間とバネの変位との関係を、第 1のバネ121,122についてはグラフ501で、第2のバ ネ131,132についてはグラフ502で示す。なお、� �5では、第1のバネ121,122の振動と、第2のバネ1 31,132の振動との関係を明確にすべく、座標軸 x1と座標軸x2とを重ねて示しており、後述す� �図8及び図11でも同様である。また、第1のバ� ��121,122の振幅を符号A1で、第2のバネ131,132の� �幅を符号A2で示しており、図8及び図11でも同 様である。

 図6は、振動数f1での、第1のバネ121(122)の� ��動及び第2のバネ131(132)の振動を、それぞれ� ��動搬送装置1に模式的に示した図である。

 図5及び図6に示すように、振動数f1では第 1のバネ121,122と第2のバネ131,132とは同位相(初� ��位相=0(deg))で振動するので、第1のバネ121,122 が座標軸x1の正の方向へと変位すると(実線ベ クトル601)、第2のバネ131,132も座標軸x2の正の� ��向へと変位する(実線ベクトル603)。なお、� �線ベクトル601は、第1のバネ121,122の正の方向 への変位であって、変位量が最大のものを表 す(図5)。実線ベクトル603は、第2のバネ131,132� ��正の方向への変位であって、変位量が最大� ��ものを表す(図5)。

 そして、第1のバネ121,122が座標軸x1の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル602)、第2の バネ131,132も座標軸x2の負の方向へと変位する (破線ベクトル604)。なお、破線ベクトル602は� ��第1のバネ121,122の負の方向への変位であっ� �、変位量が最大のものを表す(図5)。破線ベ� �トル604は、第2のバネ131,132の負の方向への変 位であって、変位量が最大のものを表す(図5) 。

 図7は、振動数f1のときに搬送台11に与え� �れる合成振動を示す図である。図7では、か� ��る合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル7 01で示されている。合成ベクトル701は、第1の バネ121,122の振動に関する実線ベクトル601(図6 )と、第2のバネ131,132の振動に関する実線ベク トル603(図6)との合成であって、その方向が合 成振動の方向を表し、その大きさが合成振動 の振幅を表す。

 そして合成ベクトル701は、搬送方向93へ� �向かう成分ベクトルと、搬送面11aに垂直な� �向94へと向かう成分ベクトルとを有する。こ れは、座標軸x1,x2(図6)において、振動数f1の� �きは、第1のバネ121,122と第2のバネ131,132とが� ��位相で振動し(図3)、かつ第1のバネ121,122の� �幅が第2のバネ131,132の振幅よりも著しく大き い(図2)からである。

 よって、振動数f1のときには、搬送面11a� �に載せられた物品を搬送方向93へと移動させ ることができる。しかも、搬送面11aに垂直な 方向94へと物品を振動させることできるので� ��物品をほぐしたり、ならしたりすることが� ��きる。

 合成振動の振幅(合成ベクトル701の大きさ )は、振動源14で生じる振動の振幅を変化させ ることで、変化させることができる。具体的 には、振動源14で振動させる可動鉄心142の振� ��を大きく(または小さく)して、振幅A1,A2(図5) を大きく(または小さく)することで、合成振� ��の振幅を大きく(または小さく)することが� �きる。後述する合成振動(図10及び図13)につ� �ても同様である。

 <領域R2での振動>
 領域R2で第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132は、初 期位相φ0が互いに異なり、異なる位相で振動 する(図3)。しかも、第1のバネ121,122の振幅と� ��第2のバネ131,132の振幅とが、同程度となる(� ��2)。

 具体的に、位相差δφ0の絶対値が180(deg)と なる振動数f2(図3)での、第1のバネ121,122及び� �2のバネ131,132の振動について、図8乃至図10を 用いて説明する。

 図8は、時間とバネの変位との関係を、第 1のバネ121,122についてはグラフ801で、第2のバ ネ131,132についてはグラフ802で示す。図9は、� ��動数f2での、第1のバネ121(122)の振動、及び� �2のバネ131(132)の振動を、それぞれ振動搬送� �置1に模式的に示した図である。

 図8及び図9に示すように、振動数f2では第 1のバネ121,122と第2のバネ131,132とは逆位相(位� ��差δφ0の絶対値=180(deg))で振動するので、第1 のバネ121,122が座標軸x1の正の方向へと変位す ると(実線ベクトル901)、第2のバネ131,132は座� �軸x2の負の方向へと変位する(実線ベクトル90 3)。なお、実線ベクトル901は、第1のバネ121,12 2の正の方向への変位であって、変位量が最� �のものを表す(図8)。実線ベクトル903は、第2� ��バネ131,132の負の方向への変位であって、変 位量が最大のものを表す(図8)。

 そして、第1のバネ121,122が座標軸x1の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル902)、第2の バネ131,132は座標軸x2の正の方向へと変位する (破線ベクトル904)。なお、破線ベクトル902は� ��第1のバネ121,122の負の方向への変位であっ� �、変位量が最大のものを表す(図8)。破線ベ� �トル904は、第2のバネ131,132の正の方向への変 位であって、変位量が最大のものを表す(図8) 。

 図10は、振動数f2のときに搬送台11に与え� ��れる合成振動を示す図である。図10では、� �かる合成振動の方向と振幅とが合成ベクト� �1001で示されている。合成ベクトル1001は、第 1のバネ121,122の振動に関する実線ベクトル901( 図9)と、第2のバネ131,132の振動に関する実線� �クトル903(図9)との合成であって、その方向� �合成振動の方向を表し、その大きさが合成� �動の振幅を表す。

 そして合成ベクトル1001は、搬送方向93へ� ��向かう成分ベクトルの大きさが、搬送面11a� ��垂直な方向94へと向かう成分ベクトルの大� �さよりも支配的である。これは、座標軸x1,x2 (図9)において、振動数f2のときは、第1のバネ 121,122と第2のバネ131,132とが逆位相(位相差δφ0 の絶対値=180(deg))で振動し(図3)、かつ第1のバ� ��121,122の振幅と第2のバネ131,132の振幅とが同� ��度となる(図2)からである。

 よって、振動数f2のときには振動数f1のと きよりも、搬送面11a上に載せられた物品の搬 送方向93への搬送量を増やすことができる。

 <領域R3での振動>
 領域R3で第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132は、初 期位相φ0がいずれも-180(deg)であり、同位相で 振動する(図3)。しかも、第2のバネ131,132の振� ��Aが、第1のバネ121,122の振幅Aよりも著しく大 きくなる(図2)。

 具体的に、振動数f3での、第1のバネ121,122 及び第2のバネ131,132の振動について、図11乃� �図13を用いて説明する。

 図11は、時間とバネの変位との関係を、� �1のバネ121,122についてはグラフ1101で、第2の� ��ネ131,132についてはグラフ1102で示す。図12は 、振動数f3での、第1のバネ121(122)の振動及び� ��2のバネ131(132)の振動を、それぞれ振動搬送� ��置1に模式的に示した図である。

 図11及び図12に示すように、振動数f3では� ��1のバネ121,122と第2のバネ131,132とは同位相(� �期位相=-180(deg))で振動しているので、第1の� �ネ121,122が座標軸x1の正の方向へと変位する� �(実線ベクトル1201)、第2のバネ131,132も座標軸 x2の正の方向へと変位する(実線ベクトル1203)� ��なお、実線ベクトル1201は、第1のバネ121,122� ��正の方向への変位であって、変位量が最大� ��ものを表す(図11)。実線ベクトル1203は、第2� ��バネ131,132の正の方向への変位であって、変 位量が最大のものを表す(図11)。

 そして、第1のバネ121,122が座標軸x1の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル1202)、第2� �バネ131,132も座標軸x2の負の方向へと変位す� �(破線ベクトル1204)。なお、破線ベクトル1202� ��、第1のバネ121,122の負の方向への変位であ� �て、変位量が最大のものを表す(図11)。破線� ��クトル1204は、第2のバネ131,132の負の方向へ� ��変位であって、変位量が最大のものを表す( 図11)。

 図13は、振動数f3のときに搬送台11に与え� ��れる合成振動を示す図である。図13では、� �かる合成振動の方向と振幅とが合成ベクト� �1301で示されている。合成ベクトル1301は、第 1のバネ121,122の振動に関する実線ベクトル1201 (図12)と、第2のバネ131,132の振動に関する実線 ベクトル1203(図12)との合成であって、その方� ��が合成振動の方向を表し、その大きさが合� ��振動の振幅を表す。

 そして合成ベクトル1301は、搬送方向93と� ��反対方向へと向かう成分ベクトルを有する� ��これは、座標軸x1,x2(図12)において、振動数f 3のときは、第1のバネ121,122と第2のバネ131,132� ��が同位相で振動し(図3)、かつ第2のバネ131,13 2の振幅が第1のバネ121,122の振幅よりも著しく 大きい(図2)からである。

 よって、振動数f3のときには、搬送面11a� �に載せられた物品を搬送方向93とは反対方向 へと移動させることができ、以って搬送方向 93において、搬送面11a上の物品の前進及び後� ��が自在である。

 しかも、搬送を停止する際の停止直前に� ��いて、物品を移動させる方向を、それまで� ��品を移動させていた方向とは逆の方向に制� ��することができる。これにより、搬送を停� ��した際に、物品が惰性で移動するのを防止� ��ることができる。よって、振動搬送装置1に 、物品が惰性で移動するのを防止するための ゲートを取り付ける必要がなく、以って振動 搬送装置1を簡略化することができる。

 4.振動搬送装置の制御
 上述したように、振動源の振動数fを変える ことで、第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132� �振幅A及び位相差φ0を調節することができ、� ��って搬送台11に与える振動(合成振動)の方向 及び振幅を変えることができる。

 そこで、搬送台11に与える振動(合成振動) の方向及び振幅に基づいて、振動源14で生じ� ��振動の振幅及び振動数fを制御する。これに より、所望の方向に所望の振幅で搬送台11を� ��動させることができる。

 振動源14で生じる振動の振幅及び振動数f� ��、例えば次のように制御する。すなわち、� ��動源14の電磁コイル141に流す電流の振幅及� �周波数を制御する。具体的に図14を用いて説 明する。

 図14は、上述した制御を概念的に示すブ� �ック図である。振動搬送装置1は、インバー� ��171及び制御部172を更に備える。なお、図14� �は、振動搬送装置1のうち、インバータ171、� ��御部172及び電磁コイル141が示されている。

 インバータ171は、電源から入力された電� ��i1を、所望の振幅及び所望の周波数を有す� �電流i2に変換して出力し、電流i2を電磁コイ� ��141に与える。

 制御部172は、搬送台11の振動の方向及び� �幅と、かかる方向及び振幅で搬送台11を振動 させるために振動源14で生ずべき振動の振幅� ��び振動数fとの関係を表すテーブルを有する 。

 制御部172には、ある方向へとある振幅で� ��送台11を振動させるために、方向に関する� �令として振動方向指令S1が入力され、振幅に 関する指令として振幅指令S2が入力される。� ��御部172は、上記テーブルに基づいて、入力� ��れた振動方向指令S1及び振幅指令S2から、振 動源14で生ずべき振動の振幅と振動数fとを導 き出す。

 そして、制御部172は、導き出した振幅及� ��振動数fで振動源14を振動させるべく、振動� ��14に与える電流i2を計算し、インバータ171に 入力される電流i1が電流i2に変換されるよう� �、インバータ171を制御する。

 5.振動搬送装置の特徴
 <振動搬送装置に関して>
 上述した振動搬送装置1によれば、第1及び� �2の固有振動数fc1,fc2が互いに異なるので、振 動源14によって第1のバネ121,122及び第2のバネ1 31,132を同じ振動数fで振動させながら、その� �動数fを変化させるだけで、第1のバネ121,122� �び第2のバネ131,132の振幅A及び位相差δφ0を変 化させることができる。

 そして、第1のバネ121,122の振動の方向912(� ��標軸x1)と、第2のバネ131,132の振動の方向922(� ��標軸x2)とは、鉛直方向90に対して互いに反� �側に傾き、互いに交差している。このため� �これらの振動の振幅Aや位相差δφ0を変化さ� �ることで、搬送台11に与える振動の方向及び 振幅を調節することができる。よって、搬送 量の調節、及び物品の性状を考慮した搬送が 可能である。

 具体的には、同位相(位相差δφ0=0(deg))で� �振動を選択することで、物品をほぐしたり� �ならしたりしつつ、搬送方向93へと搬送する ことができる。他方、逆位相(位相差δφ0の絶 対値=180(deg)での振動を選択することで、物品 の搬送方向93への搬送量を増やすことができ� ��。また、搬送面11aに載せられた物品の搬送� ��ついて、搬送方向93について前進と後進と� �選択的に実行することができる。

 しかも、第1のバネ121,122及び第2のバネ131, 132をある振動数fで振動させるだけで、所望� �方向へと所望の振動数で搬送台11を振動させ ることができるので、振動搬送装置の小型化 、及び制御の簡略化が可能である。

 <第1及び第2のバネの特性に関して>
 第1のバネ121,122についての振動数fと振幅Aと の関係を表す曲線(図2ではグラフ201)と、第2� �バネ131,132についての振動数fと振幅Aとの関� �を表す曲線(図2ではグラフ202)とは、図2に示� ��れるようにある振動数fにおいて交わってい ることが好ましい。

 なぜなら、第1のバネ121,122及び第2のバネ1 31,132に与える振動数fを変化させることで、� �1のバネ121,122の振幅A1及び第2のバネ131,132の� �幅A2を変化させつつ、位相差δφ0を0°(同位相 )と180°(逆位相)の間で連続的に変化させるこ� ��ができるからである。これにより、搬送台1 1の振動(合成振動)の方向及び振幅を連続的に 変化させることができ、以って搬送台11の振� ��(合成振動)の方向及び振幅の微調整が可能� �ある。

 第2の実施の形態
 1.振動搬送装置の構造
 図15は、本実施の形態にかかる振動搬送装� �1Aを概念的に示す図である。振動搬送装置1A� ��、搬送台11、第1のバネ123,124、第2のバネ133,1 34、振動源14(図示せず)、及び固定部15を備え� ��。

 本実施の形態では、第1のバネ123,124及び� �2のバネ133,134の配置が、第1の実施の形態1と� ��なる。以下、第1のバネ123,124及び第2のバネ1 33,134の配置について、具体的に説明する。な お、他の構成要素については、第1の実施の� �態と同様であるので、説明を省略する。

 第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134のそれ ぞれの特性についても、第1の実施の形態で� �明した第1のバネ121,122及び第2のバネ131,132(図 2及び図3)と同様であるので、説明を省略する 。なお、本実施の形態では初期位相φ0として 、図16に示されるように振動の方向914,924に沿 って座標軸x3,x4を設定した場合のものを採用� ��ている。

 <第1及び第2のバネの配置>
 第1のバネ123,124は、鉛直方向90に対して傾い た方向913へと延びている。第2のバネ133,134は� ��鉛直方向90に対して方向913と同じ方へと傾� �た方向923へと延びている。なお、方向913と� �向923とは交差している。以下、方向913及び� �向923をそれぞれ、延在方向913及び延在方向92 3と称す。

 第1のバネ123,124の上端部123a,124aは、搬送� �11に固定された連結部161に連結されている。 第1のバネ123,124の下端部123b,124bはそれぞれ、� ��2のバネ133,134の上端部133a,134aに連結されて� �る。第2のバネ133,134の下端部133b,134bは、固定 部15に連結されている。

 上述した第1及び第2のバネの配設により� �第1のバネ123,124については上端部123a,124aのそ れぞれが、下端部123b,124bを支点として、延在 方向913に垂直な方向914に沿って振動する。よ って、第1のバネ123,124は、方向914についての� ��動を搬送台11に与えることができる。

 第2のバネ133,134については、上端部133a,134 aのそれぞれが、下端部133b,134bを支点として� �延在方向923に垂直な方向924に沿って振動す� �。よって、第2のバネ133,134はそれぞれ、第1� �バネ123,124を介して、方向924についての振動� ��搬送台11に与えることができる。

 第2のバネ133,134の延在方向923が、鉛直方� �90に対して第1のバネ123,124の延在方向913と同� ��方に傾き、かつそれらの向きが異なること� ��鑑みれば、方向924を次のように把握するこ� ��ができる。つまり、方向924は、方向923とは� ��なる方向で、かつ鉛直方向90に対して方向92 3と同じ方に傾いている(図15)。

 <変形例>
 上述した振動搬送装置1Aでは、第1のバネ123, 124の下端部123b,124bのそれぞれが、第2のバネ13 3,134の上端部133a,134aに連結されているが、こ� ��に限らず他の態様で第1のバネ123,124と第2の� ��ネ133,134とをそれぞれ連結しても良い。

 また、第1のバネ123,124と第2のバネ133,134と を別々に、搬送台11や連結部161に連結しても� ��い。

 また、第1の実施形態と同様、第1のバネ12 3,124の下端部123b,124bと、第2のバネ133,134の上� �部133a,134aとが連結部164に取り付けられる位� �は、連結部164の幅方向の同一位置(図1B参照)� ��あっても、左右にオフセットされた位置(図 1C参照)であっても良い。

 2.振動搬送装置の動作
 <領域R1での振動>
 領域R1で第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134は、初 期位相φ0がいずれも0(deg)であり、同位相で振 動する(図3)。しかも、第1のバネ123,124の振幅A が、第2のバネ133,134の振幅Aよりも著しく大き くなる(図2)。

 具体的に、振動数f1での、第1のバネ123,124 及び第2のバネ133,134の振動について、図17乃� �図19を用いて説明する。

 図17は、時間とバネの変位との関係を、� �1のバネ123,124についてはグラフ511で、第2の� �ネ133,134についてはグラフ512で示す。なお、� ��17では、第1のバネ123,124の振動と、第2のバ� �133,134の振動との関係を明確にすべく、座標� ��x3と座標軸x4とを重ねて示しており、後述す る図20及び図23でも同様である。また、第1の� ��ネ123,124の振幅を符号A1で、第2のバネ133,134� �振幅を符号A2で示しており、図20及び図23で� �同様である。

 図18は、振動数f1での、第1のバネ123(124)の 振動及び第2のバネ133(134)の振動を、それぞれ 振動搬送装置1Aに模式的に示した図である。

 図17及び図18に示すように、振動数f1では� ��1のバネ123,124と第2のバネ133,134とは同位相(� �期位相=0(deg))で振動するので、第1のバネ123,1 24が座標軸x3の正の方向へと変位すると(実線� ��クトル611)、第2のバネ133,134も座標軸x4の正� �方向へと変位する(実線ベクトル613)。なお、 実線ベクトル611は、第1のバネ123,124の正の方� ��への変位であって、変位量が最大のものを� ��す(図17)。実線ベクトル613は、第2のバネ133,1 34の正の方向への変位であって、変位量が最� ��のものを表す(図17)。

 そして、第1のバネ123,124が座標軸x3の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル612)、第2の バネ133,134も座標軸x4の負の方向へと変位する (破線ベクトル614)。なお、破線ベクトル612は� ��第1のバネ123,124の負の方向への変位であっ� �、変位量が最大のものを表す(図17)。破線ベ� ��トル614は、第2のバネ133,134の負の方向への� �位であって、変位量が最大のものを表す(図1 7)。

 図19は、振動数f1のときに搬送台11に与え� ��れる合成振動を示す図である。図19では、� �かる合成振動の方向と振幅とが合成ベクト� �711で示されている。合成ベクトル711は、第1� ��バネ123,124の振動に関する実線ベクトル611(� �18)と、第2のバネ133,134の振動に関する実線ベ クトル613(図18)との合成であって、その方向� �合成振動の方向を表し、その大きさが合成� �動の振幅を表す。

 そして合成ベクトル711は、搬送方向93へ� �向かう成分ベクトルと、搬送面11aに垂直な� �向94へと向かう成分ベクトルとを有する。こ れは、座標軸x3,x4(図18)において、振動数f1の� ��きは、第1のバネ123,124と第2のバネ133,134とが 同位相で振動し(図3)、かつ第1のバネ123,124の� ��幅が第2のバネ133,134の振幅よりも著しく大� �い(図2)からである。

 よって、振動数f1のときには、搬送面11a� �に載せられた物品を搬送方向93へと移動させ ることができる。しかも、搬送面11aに垂直な 方向94へと物品を振動させることできるので� ��物品をほぐしたり、ならしたりすることが� ��きる。

 合成振動の振幅(合成ベクトル711の大きさ )は、振動源14で生じる振動の振幅を変化させ ることで、変化させることができる。具体的 には、振動源14で振動させる可動鉄心142の振� ��を大きく(または小さく)して、振幅A1,A2(図17 )を大きく(または小さく)することで、合成振 動の振幅を大きく(または小さく)することが� ��きる。後述する合成振動(図22及び図25)につ� ��ても同様である。

 <領域R2での振動>
 領域R2で第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134は、初 期位相φ0が互いに異なり、異なる位相で振動 する(図3)。しかも、第1のバネ123,124の振幅と� ��第2のバネ133,134の振幅とが、同程度となる(� ��2)。

 具体的に、位相差δφ0の絶対値が180(deg)と なる振動数f2(図3)での、第1のバネ121,122及び� �2のバネ131,132の振動について、図20乃至図22� �用いて説明する。

 図20は、時間とバネの変位との関係を、� �1のバネ123,124についてはグラフ811で、第2の� �ネ133,134についてはグラフ812で示す。図21は� �振動数f2での、第1のバネ123(124)の振動、及び 第2のバネ133(134)の振動を、それぞれ振動搬送 装置1Aに模式的に示した図である。

 図20及び図21に示すように、振動数f2では� ��1のバネ123,124と第2のバネ133,134とは逆位相(� �相差δφ0の絶対値=180(deg))で振動するので、� �1のバネ123,124が座標軸x3の正の方向へと変位� ��ると(実線ベクトル911)、第2のバネ133,134は座 標軸x4の負の方向へと変位する(実線ベクトル 913)。なお、実線ベクトル911は、第1のバネ123, 124の正の方向への変位であって、変位量が最 大のものを表す(図20)。実線ベクトル913は、� �2のバネ133,134の負の方向への変位であって、 変位量が最大のものを表す(図20)。

 そして、第1のバネ123,124が座標軸x3の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル912)、第2の バネ133,134は座標軸x4の正の方向へと変位する (破線ベクトル914)。なお、破線ベクトル912は� ��第1のバネ123,124の負の方向への変位であっ� �、変位量が最大のものを表す(図20)。破線ベ� ��トル914は、第2のバネ133,134の正の方向への� �位であって、変位量が最大のものを表す(図2 0)。

 図22は、振動数f2のときに搬送台11に与え� ��れる合成振動を示す図である。図20では、� �かる合成振動の方向と振幅とが合成ベクト� �1011で示されている。合成ベクトル1011は、第 1のバネ123,124の振動に関する実線ベクトル911( 図21)と、第2のバネ133,134の振動に関する実線� ��クトル913(図21)との合成であって、その方向 が合成振動の方向を表し、その大きさが合成 振動の振幅を表す。

 そして合成ベクトル1011は、搬送面11aに垂 直な方向94へと向かう成分ベクトルの大きさ� ��、搬送方向93へと向かう成分ベクトルの大� �さよりも支配的である。これは、座標軸x3,x4 (図21)において、振動数f2のときは、第1のバ� �123,124と第2のバネ133,134とが逆位相(位相差δφ 0の絶対値=180(deg))で振動し(図3)、かつ第1のバ ネ123,124の振幅と第2のバネ133,134の振幅とが同 程度となる(図2)からである。

 よって、振動数f2のときには振動数f1のと きよりも、搬送面11a上に載せられた物品をほ ぐしたり、ならしたりすることができる。し かも、搬送面11aに垂直な方向94への振動が強� ��ので、粘着性のある物品を搬送する場合で� ��っても、物品の搬送面11aへの付着を防止す� ��ことができる。

 <領域R3での振動>
 領域R3で第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134� ��振動させた場合について説明する。この場� ��、第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134は、初 期位相φ0がいずれも-180(deg)であり、同位相で 振動する(図3)。しかも、第2のバネ133,134の振� ��Aが、第1のバネ123,124の振幅Aよりも著しく大 きくなる(図2)。

 具体的に、振動数f3での、第1のバネ123,124 及び第2のバネ133,134の振動について、図23乃� �図25を用いて説明する。

 図23は、時間とバネの変位との関係を、� �1のバネ123,124についてはグラフ1111で、第2の� ��ネ133,134についてはグラフ1112で示す。図24は 、振動数f3での、第1のバネ123(124)の振動及び� ��2のバネ133(134)の振動を、それぞれ振動搬送� ��置1Aに模式的に示した図である。

 図23及び図24に示すように、振動数f3では� ��1のバネ123,124と第2のバネ133,134とは同位相(� �期位相=-180(deg))で振動しているので、第1の� �ネ123,124が座標軸x3の正の方向へと変位する� �(実線ベクトル1211)、第2のバネ133,134も座標軸 x4の正の方向へと変位する(実線ベクトル1213)� ��なお、実線ベクトル1211は、第1のバネ123,124� ��正の方向への変位であって、変位量が最大� ��ものを表す(図23)。実線ベクトル1213は、第2� ��バネ133,134の正の方向への変位であって、変 位量が最大のものを表す(図23)。

 そして、第1のバネ123,124が座標軸x3の負の 方向へと変位すると(破線ベクトル1212)、第2� �バネ133,134も座標軸x4の負の方向へと変位す� �(破線ベクトル1214)。なお、破線ベクトル1212� ��、第1のバネ123,124の負の方向への変位であ� �て、変位量が最大のものを表す(図23)。破線� ��クトル1214は、第2のバネ133,134の負の方向へ� ��変位であって、変位量が最大のものを表す( 図23)。

 図25は、振動数f3のときに搬送台11に与え� ��れる合成振動を示す図である。図25では、� �かる合成振動の方向と振幅とが合成ベクト� �1311で示されている。合成ベクトル1311は、第 1のバネ123,124の振動に関する実線ベクトル1211 (図24)と、第2のバネ133,134の振動に関する実線 ベクトル1213(図24)との合成であって、その方� ��が合成振動の方向を表し、その大きさが合� ��振動の振幅を表す。

 そして合成ベクトル1311は、領域R1での合� ��ベクトル711(図19)に比べて、搬送方向93へと� ��かう成分ベクトルの大きさが大きい。これ� ��、座標軸x3,x4(図24)において、振動数f3のと� �は、第1のバネ123,124と第2のバネ133,134とが同� ��相で振動し(図3)、かつ第2のバネ133,134の振� �が第1のバネ123,124の振幅よりも著しく大きい (図2)からである。

 よって、振動数f3のときには、搬送面11a� �に載せられた物品を搬送方向93への搬送量を 増やすことができる。

 3.振動搬送装置の制御
 本実施の形態においても、第1の実施の形態 と同様に、振動源の振動数fを変えることで� �第1のバネ123,124及び第2のバネ133,134の振幅A及 び位相差φ0を調節することができ、以って搬 送台11に与える振動(合成振動)の方向及び振� �を変えることができる。

 4.振動搬送装置の特徴
 上述した振動搬送装置1Aによれば、第1及び� ��2の固有振動数fc1,fc2が互いに異なるので、� �動源14によって第1のバネ123,124及び第2のバネ 133,134を同じ振動数fで振動させながら、その� ��動数fを変化させるだけで、第1のバネ123,124� ��び第2のバネ133,134の振幅A及び位相差δφ0を� �化させることができる。

 そして、第1のバネ123,124の振動の方向914(� ��標軸x3)と、第2のバネ133,134の振動の方向924(� ��標軸x4)とは、鉛直方向90に対して同じ方へ� �傾き、互いに交差している。このため、こ� �らの振動の振幅Aや位相差δφ0を変化させる� �とで、搬送台11に与える振動の方向及び振幅 を調節することができる。よって、搬送量の 調節、及び物品の性状を考慮した搬送が可能 である。

 具体的には、同位相(位相差δφ0=0(deg))で� �振動を選択することで、物品の搬送方向93へ の搬送量を増やすことができる。他方、逆位 相(位相差δφ0の絶対値=180(deg)での振動を選択 することで、粘着性のある物品を搬送する場 合であっても、搬送面11aへの物品の付着を防 止することができる。

 しかも、第1のバネ123,124及び第2のバネ133, 134をある振動数fで振動させるだけで、所望� �方向へと所望の振動数で搬送台11を振動させ ることができるので、振動搬送装置の小型化 、及び制御の簡略化が可能である。