(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
べースと、
鉛直方向に対して傾斜しつつ略平行に設けられた複数の第１棒状バネによって前記ベースに対して弾性支持された中間台と、
前記第１棒状バネと略平行に設けられた第２棒状バネによって前記中間台に対して弾性支持されており、物品を載せて搬送させる搬送面を上部に形成されている可動体と、
前記第２棒状バネの長手方向に対して直交しつつ互いに交差する第１方向及び第２方向に、前記中間台側より前記可動体に対して周期的加振力を各々付与する第１の加振手段及び第２の加振手段と、
前記各加振手段による周期的加振力を位相差を有しつつ同一の周波数で同時に発生させ前記可動体に楕円の振動軌跡を生じさせるように前記各加振手段を制御する振動制御手段とを備え、
前記可動体の重心位置が前記中間台の重心位置と略一致するように構成されているとともに、
前記振動制御手段により摩擦係数が異なる物品が異なる方向に搬送されるように前記可動体の振動軌跡を設定することによって、前記可動体上で前記物品を分別搬送することを特徴とする物品分別搬送装置。
【請求項２】
前記可動体が、
前記中間台の下方に配置される下可動台と、
前記中間台の上方に配置された、前記搬送面を備える搬送台と、
前記下可動台と前記搬送台とを連結する連結部材とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の物品分別搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動により複数の物品を搬送しつつ分別することが可能な物品分別搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、振動を利用したリニアフィーダなどの物品搬送装置が多数知られており、こうした技術を展開した特許文献１に係るような物品搬送装置が開示されている。
【０００３】
このものは物品搬送用の軌道を有する可動体に対して、垂直及び水平方向の同一周波数の振動を加えることで楕円振動を生じさせ、摩擦係数に応じてそれぞれの方向の振動の位相差を設定することで、搬送方向を異ならせることを可能に構成したものである。これを用いることにより、摩擦係数の異なる２種の物品を同時に搬送面上に載せ、摩擦係数に応じた所定の位相差を有する振動を付与することで、それぞれが反対方向に搬送されるようにして分別することが可能である。
【０００４】
また、特許文献２においては、直線状に部品を移送する部品供給装置であって、ベース部に対して一対の板バネによって中間台（圧電式駆動部）を弾性支持するとともに、この中間台によって弾性支持されつつ、この中間台を挟むようにして、搬送路を上面に有する可動体（振動伝達部）とカウンタウエイトとが連結して設けられた構成が開示されている。こうすることで、可動体に対して中間台側より駆動力を与えて振動を生じさせた場合であっても、その可動体の傾きや揺動を生じることなく安定した搬送を行わせることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５５３５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に係る物品搬送装置では、水平及び垂直の２方向の振動成分を合成して楕円の振動軌跡を生成し、これを利用して物品の分別を行っているものの、振動軌跡の生じる方向が限定されているために、搬送する物品の移動方向についての自由度が少ない。そのため、当該装置を製造ラインに組み込んで用いた場合には、搬送経路の方向についての設計自由度が低くなる。
【０００７】
そこで、物品の分別を行わせつつ物品の移動方向についての自由度を上げるためには、上記の水平及び垂直の２方向の振動成分に対して、これらに交差する向きの第３方向への振動成分を加えて、３次元的により多様な振動軌跡を生成可能にすることが考えられる。そのためには、上記第３方向に対しても可動体を弾性支持するとともに、その方向への加振手段を加える構成とすることが想定できる。
【０００８】
しかしながら、このような構成とすると、全体構成が複雑化することで大型化を招くとともに、可動体の支持が不安定となって所望の振動軌跡が得られず、物品の分別及び搬送が困難になる可能性もある。
【０００９】
また、上記のような物品搬送装置を用いる場合には、この振動が設置面に伝播することがないように、ベースの下面に防振バネを設けて振動装置全体を設置面に対し弾性支持した状態にすることが一般的である。こうすることで、周辺の装置に対する振動の伝達や騒音の発生を抑え、周辺環境を適切に維持することが可能となっている。
【００１０】
しかしながら、このような構成では可動体に対して加振力を作用させた際、ベースと可動体との間で回転モーメントが発生して、防振バネを介して支持されているベースの姿勢が不安定な状態となる。そのため、ベースに対して弾性支持されている可動体の振動も不安定となり、可動体に所望の振動軌跡を生じさせることができなくなる恐れがある。さらに、こうした問題も、上記のように第３方向への振動を生じさせるために全体構成が複雑化・大型化した場合にはより顕著に現れることが予想される。
【００１１】
上記のような問題を解消するために、可動体の振動安定化を目的として単純に特許文献２に開示される技術を導入しようとしても、全体を３階建て構造としつつ各階の間を各方向に配置した板バネによって接続するとともに、各階毎にカウンタウエイトを配置するなど、非常に猥雑な構成となることが想定される。そのため、本技術によって直ちに上記課題を解消することはできない。
【００１２】
本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には簡単な構成でありつつ、可動体に安定した楕円振動を生じさせることができるとともに、この振動によって物品の分別を行うと同時に、分別された物品をそれぞれ任意の方向に搬送していくことができ、製造ラインの中で容易に用いることのできる物品分別搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１４】
すなわち、本発明の物品分別搬送装置は、ベースと、鉛直方向に対して傾斜しつつ略平行に設けられた複数の第１棒状バネ部材によって前記ベースに対して弾性支持された中間台と、前記第１棒状バネ部材と略平行に設けられた第２棒状バネ部材によって前記中間台に対して弾性支持されており、物品を載せて搬送させる搬送面を上部に形成されている可動体と、前記第２棒状バネ部材の長手方向に対して直交しつつ互いに交差する第１方向及び第２方向に、前記中間台側より前記可動体に対して周期的加振力を各々付与する第１の加振手段及び第２の加振手段と、前記各加振手段による周期的加振力を位相差を有しつつ同一の周波数で同時に発生させ前記可動体に楕円の振動軌跡を生じさせるように前記各加振手段を制御する振動制御手段とを備え、前記可動体の重心位置が前記中間台の重心位置と略一致するように構成されているとともに、前記振動制御手段により摩擦係数が異なる物品が異なる方向に搬送されるように前記可動体の振動軌跡を設定することによって、前記可動体上で前記物品を分別搬送するように構成したものである。
【００１５】
このように構成することで、簡単な装置構成としながら、搬送台に傾きや回転を生じさせることなく、安定して３次元的な楕円の振動軌跡を生じさせることができ、この振動を物品の性質に応じて制御することによって、物品の分別を行うとともに、分別された物品をそれぞれ任意の方向に搬送していくことができるようになる。
さらに、上記の構成をより簡便に具体化することで装置構成をより簡単にして、小型・軽量化を図ることを可能とするためには、前記可動体が、前記中間台の下方に配置される下可動台と、前記中間台の上方に配置された、前記搬送面を備える搬送台と、前記下可動台と前記搬送台とを連結する連結部材とから構成することが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明した本発明によれば、簡単な構成でありつつ、可動体に安定した振動を生じさせることができ、この振動によって物品の分別を行うとともに、分別された物品をそれぞれ任意の方向に搬送していくことができ、製造ラインの中で容易に用いることのできる物品分別搬送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る物品分別搬送装置のシステム構成図。
【図２】同物品分別搬送装置の機械装置部の斜視図。
【図３】同物品分別搬送装置の機械装置部の側面図。
【図４】図２におけるＡ部周辺を拡大した斜視図。
【図５】図２におけるＢ部周辺を拡大した斜視図。
【図６】同物品分別搬送装置の機械装置部における支持構造を示す模式図。
【図７】同物品分別搬送装置の機械装置部のＫ方向への動作を示す側面図。
【図８】同物品分別搬送装置の一部を構成する第２棒状バネ部材の断面を示す模式図。
【図９】同物品分別搬送装置の動作原理を示す模式図。
【図１０】同物品分別搬送装置における各方向への周期的加振力間の位相差と物品の搬送速度との関係を示す説明図。
【図１１】同物品分別搬送装置における水平方向への周期的加振力の振幅と物品の搬送速度との関係を示す説明図。
【図１２】同物品分別搬送装置における搬送路を例示した上面図。
【図１３】同物品分別搬送装置において加振手段の構成を変更した機械装置部の変形例を示す斜視図。
【図１４】同機械装置部の変形例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
この実施形態の物品分別搬送装置１は、図１に示すように、大きくは機械装置部２と制御システム部３とから構成される。この制御システム部３は、後述するように機械装置部２に組み込まれた加振手段としての圧電素子８１〜８２の制御を行うことで、機械装置部２にＫ，Ｙの各方向の周期的加振力を与えて振動を生じさせるように構成している。
【００２０】
ここで、Ｙ方向とは図中における紙面に垂直となる水平方向をいうものとして、Ｋ方向とは、鉛直方向より傾斜して設けてある棒状バネ部材７２に対して直交するとともに、上記Ｙ方向と直交する方向をいうものと定義する。さらに、後述のＸ方向とは上記Ｙ方向と直交する水平方向を、Ｚ方向とは鉛直方向をいうものと定義する。すなわち、各方向は図中左下に示すような座標軸として定義する。そのため、Ｋ方向とは、Ｘ方向とＺ方向の成分を含むものであってＸＺ平面と平行となる。また、後述するように、棒状バネ部材７２はＺ方向に対してＹ軸回りに反時計回りに回転角γ分回転する方向が長手方向となるように設定している。そのため、Ｋ方向を示すＫ軸は、Ｘ軸に対して回転角γ分回転させた方向になる。以下、上記のように定義した座標軸に沿って説明を進めていく。
【００２１】
機械装置部２は、図２及び図３に示すように、大きくは床面に設置するベース４と、このベース４に対して第１棒状バネ部材７１〜７１によって弾性支持された中間台５と、この中間台５に対して第２棒状バネ部材７２〜７２によって弾性支持された可動体６とから構成されている。可動体６の上部には搬送面６１ａが形成されており、分別搬送を行う物品９を載せることができるようになっている。
【００２２】
ベース４は長手方向をＸ方向に向けて配置された長方形状のベースプレート４２と、その上部に固定されたベースブロック４１とから構成されている。このベースブロック４１は、ベースプレート４２と同様、長手方向をＸ方向に向けて配置された略直方体の形状とされるとともに、Ｘ方向前後より見た際の正面及び背面が第１棒状バネ部材７１を接続するためのバネ設置面４１ａ，４１ａとして各々設定され、Ｚ方向に対して角度γ分傾斜した平面として形成されている。
【００２３】
中間台５は、上記ベースブロック４１と同様、長手方向をＸ方向に向けた略直方体の形状とされるとともに、Ｘ方向前後より見た際の正面及び背面が第１棒状バネ部材７１を接続するためのバネ設置面５ａ，５ａとして各々設定され、Ｚ方向に対して角度γ分傾斜した平面として形成されている。また、バネ設置面５ａ，５ａ間の寸法は、上記ベースブロック４１におけるバネ設置面４１ａ，４１ａ間の寸法と等しくなるように設定している。
【００２４】
中間台５は、上記ベースブロック４１の上部でこれとほぼ平行になるように配置され、中間台５のバネ設置面５ａとベースブロック４１のバネ設置面４１ａとが平行になるように対応させつつ、それぞれ２本の第１棒状バネ部材７１，７１を介して接続するようにしている。第１棒状バネ部材７１，７１はバネ設置面４１ａ，５ａに沿って配置されることで、これらの傾斜と同様に、Ｚ軸に対して角度γ分傾いて配置される。このようにＺ方向に対して傾斜しつつ、互いに平行に設けられた合計４本の第１棒状バネ部材７１〜７１によって、中間台５はベースブロック４１に対して弾性的に支持される構成としている。
【００２５】
また、中間台５の下面には、後述するように中間台５の質量及び重心位置を調整するための補助ウエイト５１が設けられている。
【００２６】
中間台５の下方で且つベースブロック４１の上方には、可動体６の一部を構成する下可動台６２配置されている。下可動台６２は、上記ベースブロック４１や中間台５と同様に、長手方向をＸ方向に向けた略直方体の形状とされるとともに、Ｘ方向前後より見た際の正面及び背面が後述する第２棒状バネ部材７２を接続するためのバネ設置面６２ａ，６２ａとして各々設定され、Ｚ方向に対して角度γ分傾斜した平面として形成されている。さらに、下可動台６２は上記第１棒状バネ部材との干渉を避けるために、バネ設置面６２ａ，６２ａ間の寸法を、ベースブロック４１におけるバネ設置面４１ａ，４１ａ間の寸法及び中間台５におけるバネ設置面５ａ，５ａ間の寸法よりも僅かに小さく設定している。
【００２７】
下可動台６２のバネ設置面６２ａと中間台５のバネ設置面５ａとは、互いに平行になるように各々対応させつつ、後述するスペーサを挟みつつ、それぞれ２本の第２棒状バネ部材７２，７２を介して接続するようにしている。第２棒状バネ部材７２，７２はバネ設置面６２ａ，５ａに沿って配置されることで、これらの傾斜と同様に、Ｚ軸に対して角度γ分傾いて配置される。このようにＺ方向に対して傾斜しつつ、互いに平行に設けられた合計４本の第２棒状バネ部材７２〜７２によって、下可動台６２は中間台５に対して弾性的に支持される構成としている。このように構成することで、第２棒状バネ部材７２〜７２は、第１棒状バネ部材７１〜７１に対しても平行に配置される関係となっている。
【００２８】
中間台５の上方には、この中間台５と平行になるように搬送台６１が設けられている。搬送台６１は、Ｘ方向に延在するよう略プレート状に形成されるとともに、上面が物品９を載せるための搬送面６１ａとして形成されている。搬送面６１ａは、搬送する物品９の種類や形状及び分別搬送を行う方向により、後述するように様々な形態として形成することが可能である。
【００２９】
搬送台６１は、上記の下可動台６２とＹ方向の寸法が同一となるように形成しており、搬送台６１と下可動台６２とは各側面を両側から挟み込むようにして設ける一対の連結部材６３，６３を介して連結されている。搬送台６１、下可動台６２及び連結部材６３は、一個の可動体６を構成して一体となって動作を行うようにしている。
【００３０】
ここで、上述した第１棒状バネ部材７１〜７１及び第２棒状バネ部材７２〜７２の取付構造について、図４及び図５を基に詳細に説明する。まず、図４は、図１にて示したＡ部周辺を拡大したものである。
【００３１】
第１棒状バネ部材７１及び第２棒状バネ部材７２は各々Ｉ字型状に形成されており、上端及び下端には矩形状の平板部７１ａ，７２ａが形成されている。そして、それ以外の部分はバネとして機能するバネ部７１ｂ，７２ｂとして設定され、これらのバネ部７１ｂ，７２ｂは長手方向に対して直交する平面で見た場合、略正方形となる矩形断面を有する形態とされている。このようにしてバネ部７１ｂ，７２ｂは直方体状に形成するとともに、これらの側面のうち背面合わせとなる２面が、上記平板部７１ａ，７２ａを形成する表面及び裏面と各々連続するように構成している。このように構成することで、第１棒状バネ部材７１及び第２棒状バネ部材７２は、平板部７１ａ，７２ａに対して直交する第１方向と、この第１方向に直交するとともに平板部７１ａ，７２ａに平行となる第２方向との２つの方向に対して、バネ部７１ｂ，７２ｂが撓みやすくなるように設定している。
【００３２】
上記のような撓み方向特性を有する第１棒状バネ部材７１及び第２棒状バネ部材７２を以下のように取り付けてある。
【００３３】
すなわち、ベースブロック４１のバネ設置面４１ａに対して、第１棒状バネ部材７１の平板部７１ａをバネおさえ７３を介してネジ止めしている。この第１棒状バネ部材７１のバネ部７１ｂをＹ方向両側より挟み込むようにして一対の矩形板状のスペーサ７５，７５を配置する。ベースブロック４１と近接しつつ直上に配置される下可動台６２のバネ設置面６２ａに対して、上記矩形板状のスペーサ７５，７５を挟んで第２棒状バネ部材７２の平板部７２ａを配置し、バネおさえ７３を介してネジ止めしている。
【００３４】
スペーサ７５，７５は、第１棒状バネ部材７１のバネ部７１ｂよりも厚く形成されるとともに、このバネ部７１ｂよりも離間するように配置している。
【００３５】
このように構成することで、第１棒状バネ部材７１の外側に、これと平行になるように第２棒状バネ部材７２が配されるとともに、両者の間で隙間が形成されるようにしている。また、第１棒状バネ部材７１のバネ部７１ｂは、上記矩形板状のスペーサ７５，７５の間で形成される開口部７５ａ内に位置することで、下可動台６２側より干渉されることがないため、独立して中間台５（図５参照）の支持状態を維持することが可能となっている。なお、本実施形態における物品分別搬送装置１は、僅かな振動で物品９の搬送が可能であるために、下可動台６２の振動振幅は１ｍｍ以下とする設定で十分であり、上記開口部７５ａの内側と第１棒状バネ部材７１のバネ部７１ｂとのクリアランスは、Ｋ方向及びＹ方向に対して各々１ｍｍ程度の小さいものとすれば足りる。
【００３６】
さらに、これらの第１棒状バネ部材７１及び第２棒状バネ部材７２の上端は、図５に示すように各部と接続されている。すなわち、第１棒状バネ部材７１の上側の平板部７１ａと、矩形板状のスペーサ７４と、第２棒状バネ部材７２の上側の平板部７２ａとを重ね合わせた状態で、バネおさえ７３を介して中間台５のバネ設置面５ａにネジ止めしている。このスペーサ７４の厚みは、上述したように第１棒状バネ部材７１の外側に第２棒状バネ部材７２が平行に配される関係となるように設定している。
【００３７】
このように接続することによって、第１棒状バネ部材７１を介して中間台５はベースブロック４１（図２参照）によって弾性支持され、第２棒状バネ部材７２を介して中間台５が可動体６（図２参照）を弾性支持するように構成している。
【００３８】
また、各第１棒状バネ部材７１と第２棒状バネ部材７２とは、それぞれバネ部７１ｂ，７２ｂがＺ軸よりも角度γ分傾斜するように配置されることになるとともに、バネ部７１ｂ，７２ｂの各側面がＫ方向またはＹ方向に垂直となる向きとなる。すなわち、第１棒状バネ部材７１と第２棒状バネ部材７２は上述した撓み方向特性として、第１方向としてのＫ方向側と第２方向としてのＹ方向側に撓みやすい特性を有している。そのため、第１棒状バネ部材７１と第２棒状バネ部材７２はそれぞれ主にＫ方向及びＹ方向に対して弾性支持を行う弾性支持手段として機能している。
【００３９】
こうした各部材間の弾性支持構造について、図６に示す模式図を用いてさらに説明を加えておく。
【００４０】
図６（ａ）は、上述した機械装置部２を簡略化したモデルとして表したものである。このモデルを構成する各構成要素に付した符号は、図２〜５において用いた符号に「ｍ」を付加したものであり、実際の部材との対応関係が分かるようにしている。すなわち、ここでモデルを用いて説明する考え方は、実際の機械装置部２において同様に適用されている。
【００４１】
このモデルから分かるように、ベース４ｍの上方に中間台５ｍを配置するとともに、第１棒状バネ部材７１ｍを介してベース４ｍに対して中間台５ｍを弾性支持している。さらに、中間台５ｍの下方で且つベース４ｍよりも上方に下可動台６２ｍを配置するとともに、第２棒状バネ部材７２ｍを介して中間台５ｍに対して下可動台６２ｍを弾性支持している。加えて、中間台５ｍを挟んで搬送台６１ｍを配置し、連結部材６３ｍによって下可動台６２ｍとの間で一体化されることで、可動体６ｍを構成している。
【００４２】
上記のように構成するとともに、第１棒状バネ部材７１ｍと第２棒状バネ部材７２ｍとを隙間を形成しつつ平行になるように構成している。こうすることで、相互に干渉することなく独立して変位することを可能としている。また、中間台５ｍの重心位置５ｇと、可動体６ｍの重心位置６ｇが略同一の位置となるように、両者の位置関係を構成している。なお、ここでいう略同一の位置とは、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に対して各々略同一であることを指す。
【００４３】
可動体６ｍは、中間台５ｍの下方に配置される下可動台６２ｍと、中間台５ｍの上方に配置する搬送台６１と、下可動台６２ｍと搬送台６１ｍとを繋ぐ連結部材６３ｍ（，６３ｍ）によって、中間台５ｍと取り囲むようなロ字状に形成されているため、双方の重心位置５ｇ，６ｇを略同一に設定しやすい装置構成としている。さらに、重心位置の調整を補助的に行うため、図３に示すように中間台５の下方に補助ウエイト５１を設置し、その位置及び重量を調整することによって重心位置５ｇの調整を簡単に行うことができるようにしている。こうすることで、各部材の形状変更や部品の追加、または分別搬送するために載せる物品９の重量を大きく変化させた場合であっても、容易に対応させることができるようになっている。
【００４４】
上述したモデルをさらに簡略化したモデルを図６（ｂ）に示す。このモデルを構成する各構成要素に付した符号は、図２〜５において用いた符号に「Ｍ」を付加したものであり、実際の部材との対応関係が分かるようにしている。
【００４５】
このように、固定面としてのベース４Ｍに対して中間台としての質量体５Ｍがバネ７１Ｍによって弾性支持され、この質量体５Ｍの外側を囲むようにして可動体としての質量体６Ｍが配置されるとともに、この質量体６Ｍが質量体５Ｍに対してバネ７２Ｍによって弾性支持されたモデルとして考えることができる。質量体６Ｍは、下側固定台６２Ｍと搬送台６１Ｍとこれらを連結する連結部材６３Ｍ，６３Ｍから構成されており、質量体６Ｍの重心位置６Ｇは中間台としての質量体５Ｍの重心位置５Ｇと略同一の位置となるように構成されることになる。
【００４６】
こうすることで、質量体５Ｍと可動体６Ｍとの間でバネ７２Ｍと同じ方向に相対力を作用させると両者は逆位相で弾性変位を行うことになる。後述する加振手段を用いてこのような方向に加振力を与えることで上記逆位相の形態で振動を生じさせることが可能となる。この逆位相の形態での振動とは、質量体５Ｍが例えば図の下方向に変位した際には質量体６Ｍは逆の上方向に変位し、質量体５Ｍが図の上方向に変位した際には質量体６Ｍは逆の下方向に変位するような形態の振動のことを指す。こうした振動の形態は、特に、逆位相形態（所謂逆位相モード）での固有振動数で効率よく発生させることができ、その固有振動数は質量体５Ｍの質量ｍ１と、質量体６Ｍの質量ｍ２と、バネ７２Ｍのバネ定数ｋ１と、バネ７１Ｍのバネ定数ｋ１に依存する。この形態の振動を効率よく得られるようにするためには、バネ７２Ｍのバネ定数ｋ１に対して、バネ７１Ｍのバネ定数ｋ２を１／１０程度に設定することが好ましい。
【００４７】
さらに、この図６（ｂ）に示したモデルにおいてはバネの変位方向をＺ方向としていたが、より実機に近い図６（ａ）のモデルのように実際にはＫ方向及びＹ方向に対して弾性支持する構造としているため、弾性支持方向がＺ方向とは異なる上に、一方向ではなく二方向に対してそれぞれ独立して弾性変位して、逆位相モードでの振動を生じることができるようにしている。すなわち、各棒状バネ部材７１ｍ，７２ｍのバネ定数をＫ方向及びＹ方向に対してそれぞれ設定するとともに、各々の方向に対して、第１棒状バネ部材７１ｍのバネ定数を第２棒状バネ部材７２ｍのバネ定数の１／１０程度にするように、材質や断面形状及び長さを調整している。また、Ｋ方向及びＺ方向の逆位相モードでの固有振動数は、共振を避けるために僅かに離間して設定するようにしてある。
【００４８】
さらに、図６（ａ）に戻って説明を行うと、互いに逆位相で振動を行う中間台５ｍと可動体６ｍの重心位置５ｇ，６ｇが略同一とされていることにより、加振力に応じて中間台５ｍと可動体６ｍとが各方向に変位した際に、両者の重心位置５ｇ，６ｇは当該振動方向に向かう同一直線上を移動することになるため、回転モーメントが発生することがない。そのため、搬送台６ｍ及び中間台５ｍは、傾きや揺動を生じることなく、そのままの姿勢を維持した状態でＫ方向及びＹ方向に平行に移動することが可能となっている。
【００４９】
加えて、中間台５ｍと可動体６ｍは互いに逆位相で振動を生じるものの、これらの全体としての重心位置は同一の箇所を維持した状態となるために、これらが動作することによる反力はベース４ｍに対してほとんど生じることがない。そのため、ベース４ｍから設置面に対して余計な力や振動を伝達することがなく、設置環境も良好に保つことができる。
【００５０】
上記のように説明を簡単に行うために、図６（ａ），（ｂ）のモデルを利用して説明したが、同一の考え方に基づいて図２に示す実際の機械装置部２を構成している。
【００５１】
本実施形態における機械装置部２は、図２に示すように可動体６及び中間台５に対してＫ，Ｙの各方向に逆位相形態での振動を生じさせるため、上述した加振力を与える加振手段として、以下のように圧電素子８１〜８２を設けている。
【００５２】
まず、Ｋ方向の振動を付与する第１の加振手段として、第２棒状バネ部材７２のバネ部７２ｂの長手方向中央以下の側面でＫ軸に対して直交する面に、直方体状の第１圧電素子８１を設けている。また、Ｙ方向の振動を付与する第２の加振手段としてとして、第２棒状バネ部材７２のバネ部７２ｂの長手方向中央以下の側面でＹ軸に対して直交する面に、直方体状の第２圧電素子８２を貼りつけてある。これらの圧電素子８１〜８２は電圧を付与することにより全長に伸びを生じさせることができ、図７に例として示したように、第２棒状バネ部材７２に撓みを生じさせて、可動体６にＫ方向あるいはＹ方向の変位を生じさせることが可能となっている。
【００５３】
なお、図７は、変位をわかりやすくするため誇張して示したものであり、実際の変位は上述したように１ｍｍ以下に設定しているため、この図のように各部が干渉することはない。また、本図では連結部材６３を取り外した状態で示しているが、可動体６としての一体性は損なわれていないと仮定したものとしている。
【００５４】
本図は、弾性変位の一例として、第１圧電素子８１の作用によって第２バネ部材７２に撓みが生じ、その作用によって中間台５がＫ方向正側（図中の右上方向）に対して変位した状態を示している。そして、その反力によって可動体６がＫ方向負側（図中の左下方向）に対して変位する。このように中間台５と可動体６とは非作動時の中立位置を基点として、互いに逆方向になるように変位することになる。また、これらの中間台５と可動体６とは全体としてベース４に対して第１棒状バネ部材７１によって支持されており、このバネ定数が第２棒状バネ部材７２の１／１０程度に十分低く設定されていることから、第１棒状バネ部材７１は防振バネとして機能して中間台５及び可動体６を柔軟に支持するようになっている。こうすることで、中間台５と可動体６の動作による反力はベース４には伝わることなく、設置面に対して安定して支持状態を維持することが可能となっている。また、上記のような弾性変位及び支持の関係は、Ｋ方向だけではなくＹ方向に対しても同様に構成している。
【００５５】
本実施形態においては、図８（ａ）に示すように、それぞれの第２棒状バネ部材７２のバネ部７２ｂに対して第１圧電素子８１，８１と第２圧電素子８２，８２とをそれぞれ対向する面に一対ずつ設けたバイモルフ型として構成した。本実施形態のように圧電素子の伸びを利用して第２棒状バネ部材７２にたわみを生じさせようとする場合、対向面に設けた圧電素子の片方を伸び側に設定するときには他方を縮み側に設定する必要があるため、片方を伸び側とした際に、他方が縮み側になるように電圧印加及び貼り付け方向を設定してある。以下、圧電素子に対して付与する電圧に関しては、単純にＫ方向制御電圧、Ｙ方向制御電圧として説明を行い、Ｋ方向及びＹ方向に正の制御電圧を付与するということは、それぞれ可動体６をＫ，Ｙの正方向に移動させる向きに第２棒状バネ部材７２に曲げを生じさせるように、第１圧電素子８１、第２圧電素子８２を伸び縮みさせる電圧を付与することを意味するものする。
【００５６】
また、バネ部７２ｂは変形を行う場合、図７に示すように長手方向中央を境に、一つの面内の上下で伸び側と縮み側が逆転する。よって、第１圧電素子８１、第２圧電素子８２を長手方向中央付近を超えて広い範囲に貼りつけることは、却って変形を阻害することになり好ましくない。そのため、本実施形態のように長手方向中央付近より片端部側に寄せた位置に貼りつけることが効率的である。
【００５７】
このようにして構成した機械装置部２に対して制御システム部３は、第１圧電素子８１及び第２圧電素子８２に各々正弦波状の制御電圧を付与することによって、Ｋ，Ｙの各方向の振動を発生させるための周期的加振力を生じさせる。
【００５８】
そのため、制御システム部３は、図１に示すように、正弦電圧を生じさせる発振機３４を備えており、この正弦電圧をアンプ３５により増幅した上で各圧電素子８１〜８２に出力する。さらに、上記制御システム部３はＫ，Ｙの各方向の制御電圧を詳細に調整するための振動制御手段３１を有している。なお、発振機３４により生じさせる振動の周波数は、Ｋ，Ｙ方向のいずれかの振動系と共振する周波数とすることで、振動を増幅して省電力化を図るようにしてある。なお、双方の振動系の振動が干渉することを避けるためには、上述したように各方向の固有振動数を離してもよい。この時、各方向の固有振動数は例えば−１０％〜＋１０％程度離すようにする。
【００５９】
振動制御手段３１は大きくは、Ｋ，Ｙの各方向の制御電圧の振幅を調整する振幅調整回路３１ａと、それぞれの位相差を調整するための位相調整回路３１ｂとから構成してある。本実施形態では、Ｋ，Ｙの各制御電圧にそれぞれ対応した振幅調整回路３１ａを有するとともに、Ｋ方向の制御電圧の位相を基準として、これと所定の位相差となるように制御電圧の位相を調整する位相調整回路３１ｂをＹ方向の制御電圧について設けるように構成している。
【００６０】
そして、制御システム部３は、搬送する物品９に応じた搬送方向及び搬送速度が得られるように、各方向の周期的加振力を付与する各圧電素子８１〜８２への制御電圧の振幅及び位相を切り替える振動切替手段３２を有している。当該振動切替手段３２は図示しない外部からの信号によって適宜物品９の搬送方向を所定の方向に変えるべく、その方向に対応する各圧電素子８１〜８２の制御電圧の振幅及び位相の具体的制御値を決定して、当該制御値に調整するように振幅調整回路３１ａ及び位相調整回路３１ｂに命令を与える。
【００６１】
上記のように構成した物品分別搬送装置１は、具体的には次のような原理に基づいて物品９に対して作用する。説明を簡単にするため上述したＫ方向の振動成分は、Ｘ方向、Ｚ方向の振動に分解して考えることとする。
【００６２】
ここで、本物品分別搬送装置１を図９の模式図に示すような簡略化したモデルで考え、可動体６がベース４に対してＸ，Ｙ，Ｚの各方向に弾性体７６，７７，７８により弾性的に支持されるとともに、各方向の加振手段８６，８７，８８が設けられている場合を想定する。このように構成することで、Ｘ，Ｙ，Ｚの三方向に設けた加振手段８６，８７，８８によって可動体６を三方向に動作させることが可能とされている。図９の模式図における弾性体７６，７７，７８は、図１における第２棒状バネ部材７２に該当するとともに、図９における加振手段８６，８７，８８はそれぞれ圧電素子８１〜８２に該当する。
【００６３】
図９に示すモデルの可動体６に対して、Ｚ方向にＺ＝Ｚ０×ｓｉｎωｔで表される周期的な振動変位を与える。ここで、Ｚ０はＺ方向の振幅を、ωは角周波数を、ｔは時間を示す。さらに、Ｘ，Ｙ方向にもそれぞれＺ方向と同一周波数の振動を、Ｘ＝Ｘ０×ｓｉｎ（ｗｔ＋φｘ），Ｙ＝Ｙ０×ｓｉｎ（ｗｔ＋φｙ）の式のように与えることとする。ここで、Ｘ０，Ｙ０はそれぞれＸ方向，Ｙ方向の振幅を、φｘ，φｙはそれぞれＸ方向、Ｙ方向の振動のＺ方向の振動に対する位相差を示す。
【００６４】
このように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に正弦波状の周期的な振動変位を加えることにより、可動体６にはこれらが合成された、本発明で三次元の振動軌跡と称する鉛直平面及び水平面に対して傾いた平面内の楕円の軌跡あるいは平面外の立体的な軌跡を有する振動を可動体に対して生じさせることができる。例えば、図９に示すように、Ｚ方向の振動成分に対してφｘ，φｙの位相差を持たせてＸ，Ｙ方向の振動を生じさせたとき、二次元的にはＸＺ平面上で右側を上にした楕円軌道を有する振動が生じ、ＹＺ平面上で右側を下にした楕円軌道を有する振動が生じる。そして、さらにこの２つを合成することで、図中右下に示すように三次元の振動軌跡たる三次元空間上での楕円軌道が生じる。
【００６５】
そして、各方向の振動変位の振幅及び位相を変えることにより、ＸＺ平面、ＹＺ平面内の二次元の楕円軌道の大きさや向きを変更することができ、対応して三次元空間上の楕円軌道の大きさや向きを自由に変更することができる。なお、このように各方向への周期的な振動変位を付与するために、制御上は各方向への周期的加振力を付与することで対応を行っている。
【００６６】
上述のように、可動体６が楕円軌道を描きつつ振動することによって、可動体６の上に載せられた物品９は移動を行う。そして、この移動のうちＸ方向への移動速度成分は上記ＸＺ平面内の楕円軌道によって制御でき、Ｙ方向への移動速度成分は上記ＹＺ平面内の楕円軌道によって制御できる。すなわち、Ｚ方向への振動成分を基準としてＸ方向、Ｙ方向のそれぞれの振動の振幅と位相差を変化させることで、Ｘ，Ｙ方向への移動速度成分を変化させ、任意の方向に搬送させることが可能となる。
【００６７】
具体的には各方向への移動速度成分の変更は次のようにして行う。
【００６８】
発明者らの知見によれば、図９を参照しつつ図１０を用いて説明すると、位相差φｘ（φｙ）によって物品９の移動速度Ｖｘ（Ｖｙ）は正弦波に類似したカーブを描くように変化するとともに、物品９と可動体６との間の摩擦係数によっても変化する。すなわち、２種類の物品９であるＷ１，Ｗ２と可動体６との間の摩擦係数をそれぞれμ１，μ２としてμ１＜μ２の関係があるとき、Ｗ２の時の移動速度のグラフは、Ｗ１の時の移動速度のカーブを位相差が正となる方向にずらした形状となる。そのため、楕円振動を行う可動体６の上に同時に摩擦係数の異なる物品９を置いた場合には、移動速度及び移動方向が異なることになる。
【００６９】
具体的には、図１０に示す位相差φ１にφｘを設定したとき、Ｗ１のＸ方向移動速度は０になり、Ｗ２は負の値を取る。そしてφ１〜φ２の間に位相差を設定しているときには、Ｗ１は正の方向、Ｗ２は負の方向と互いに逆方向に進む。位相差φ２ではＷ２の速度が０になり、Ｗ１は正の方向の速度となる。さらにφ２〜φ４の間ではＷ１，Ｗ２ともに正の方向に進むが、そのうちφ３では同じ速度になり、その前後でＷ１とＷ２の速度の大きさが逆転する。また、位相差をφ４とするとＷ１は速度が０になり、Ｗ２は正の方向に移動する。位相差φ４〜φ５の範囲ではＷ１は負の方向に進み、Ｗ２は正の方向に進む。さらに、φ５ではＷ２の速度が０になり、Ｗ１は負の方向に進む。また、φ５〜πの範囲では双方とも負の方向に進むが、その中でもφ５の時に同じ速度となり、その前後で速度が逆転する。なお、こうした関係はＹ方向の移動速度Ｖｙに対してもあてはまる。
【００７０】
また、発明者らの知見によれば、図９を参照しつつ図１１を用いて説明すると、位相差φｘ（φｙ）と物品９の移動速度Ｖｘ（Ｖｙ）との関係は、振幅Ｘ０（Ｙ０）を変えることによっても変化する。すなわち、位相差φｘ（φｙ）に対する物品９の移動速度Ｖｘ（Ｖｙ）である正弦波類似のカーブは、概ね振動変位の振幅Ｘ０（Ｙ０）に比例して変化する。このことから、物品９の移動速度Ｖｘ（Ｖｙ）を２倍にしたい場合には、概ねＸ（Ｙ）方向の振動変位の振幅を２倍にすればよい。そのためには、それに応じた加振力を与えるべく、制御電圧の振幅を変化させればよい。
【００７１】
このような一方向に対する振動制御を、直交するＸ，Ｙ方向に同時に付与することによって、摩擦係数の異なる複数の種類の物品９を可動体６上で分別し異なる方向に搬送させることができる。なお、上記のように摩擦係数の異なる物品９を異なる方向に搬送させるように制御することによって、厳密には摩擦係数が同じものであっても表面形状が異なるなど、見かけ上摩擦係数が異なっているようにとらえられるものについても搬送方向を異ならせることもできる。例えば、同一の物品の表面と裏面であっても、面の凹凸が異なり可動体６との接触面積が大きく異なる場合が該当し、このような場合でも適宜分別・搬送を行うことができる。
【００７２】
しかしながら、複数の種類の物品９を搬送しつつ、二方向に分別し、搬送していくことを目的とした場合、上記のような３つの方向への加振手段をそれぞれ別に有することは必須とはいえない。なぜならば、図１０から分かるように、Ｘ方向に対しては一方にのみ搬送を行い逆方向に進ませることを必要としないのであれば、Ｚ方向に対する位相差を０に、すなわち同位相で駆動させても良い。よって、本実施形態においては、Ｚ方向とＸ方向の振動成分を有するＫ方向の加振手段８１（図２参照）として一個に構成することができる。
【００７３】
これに対し、Ｙ方向には物品９の種類に応じて分別する機能が必要となるため、Ｚ方向の周期的加振力に対する位相差、すなわちＫ方向の周期的加振力に対する位相差を物品の摩擦係数に応じて切り替えることができるように構成している。
【００７４】
このように構成した本物品分別搬送装置１によって、図１２（ａ）〜（ｃ）に例示するような、物品９の搬送及び分別が可能となる。
【００７５】
図１２（ａ）は、可動体６の一部を構成する搬送台６１の上に、広い搬送路６１ａを形成し、搬送方向に対する左右に平行な壁面６４，６５を形成した例である。壁面６４，６５は分別する物品の移動方向を規制するガイドとして作用し、それぞれの物品９ａ，９ｂを決まった方向に搬送することができる。図中における搬送台６１の右側には、物品９ａ，９ｂが混在して入れられたコンテナ９５が接続されており、当該コンテナ９５から搬送台６１上に物品９ａ，９ｂを投入する場合を示している。さらに、図１における振動切替手段３２からの命令によって、振動制御手段３１によりＹ方向への振動の位相差が図１０に示すφ１〜φ２またはφ４〜φ５に設定されており、図１２（ａ）の物品９ａ，９ｂは図中の左方向に搬送されつつも、進行方向に対して左右の壁面６４，６５に向かって分別されていき、やがてはそれぞれ壁面６４，６５に接触しながら搬送されていく。このように簡単に搬送路及び壁面を形成しただけでも分別を容易に行ったうえで、各々を決まった方向に搬送していくことができるため、様々な大きさの物品に対応できる。なお、このように特定の物品の分別搬送を行うだけであれば、振動切替手段３２は必須ではなく、振動制御手段３１にあらかじめ決まった位相差を設定しておくだけでも足りる。
【００７６】
図１２（ｂ）は搬送台６１の上に、図中上側の軌道６６と下側の軌道６７に分岐するＹ字型の搬送路６１ａを形成したものであり、この搬送路６１ａに従い２種の物品９ａ，９ｂを右側から左側に向けて搬送していく。この場合においても、図１における振動切替手段３２において、Ｙ方向への振動の位相差を図１０に示すφ１〜φ２またはφ４〜φ５に切り替えることにより、図１２（ａ）の物品９ａ，９ｂは互いに逆方向のＹ方向移動速度成分を受けて、搬送方向に対する左右の壁面６４，６５に接触しながら搬送される。そして、Ｙ字の分岐点より、それぞれ軌道６６，６７に進入することで搬送先を異ならせることができる。
【００７７】
また、図９（ｃ）には搬送台６１の上に、直線状の搬送路６１ａを形成し、その延長上の軌道６６と、搬送路６１ａに対して側方に分岐する軌道６７ａ，６７ｂ，６７ｃを有するものである。このように形成することで、通常は２種の物品９ａ，９ｂを同じ方向に搬送しつつ、特定のタイミングでＹ方向の振動成分も加えることで、特定の物品９ｂを分岐した軌道６５ａ，６５ｂ，６５ｃに取り出すことができる。そのために、通常は物品９ａ，９ｂをともに図の左方向に搬送しておき、特定の物品９ｂが搬送されるべきいずれかのライン６７ａ，６７ｂ，６７ｃへの分岐点に到達した際に、図１における振動切替手段３２によってＹ方向への振動の位相差を切り替えて、目的の軌道６７ａ，６７ｂ，６７ｃより取り出すこともできる。こうした物品９の搬送途中における搬送方向の変更を容易にするため、図１における振動切替手段は、複数の物品９を同一方向に搬送するためのＺ（Ｋ）方向振動に対するＹ方向振動の位相差データと、複数の物品９をＹ方向に分別するためのＺ（Ｋ）方向振動に対するＹ方向振動の位相差データとをあらかじめ内部に保存している。そして、図示しない外部からの信号の入力を合図にして双方の位相差を切り替えることにより、同一方向に進ませていた物品９の分別搬送することや、分別搬送していた物品９を同一方向に進ませるように切り替えることが可能である。
【００７８】
以上のように本実施形態に係る物品分別搬送装置１は、ベース４と、鉛直方向に対して傾斜しつつ略平行に設けられた複数の第１棒状バネ７１〜７１によって前記ベース４に対して弾性支持された中間台５と、前記第１棒状バネ７１〜７１と略平行に設けられた第２棒状バネ７２〜７２によって前記中間台５に対して弾性支持されており、物品９を載せて搬送させる搬送面６１ａを上部に形成されている可動体６と、前記第２棒状バネ７２〜７２の長手方向に対して直交しつつ互いに交差する第１方向としてのＫ方向及び第２方向としてのＹ方向に、前記中間台５側より前記可動体６に対して周期的加振力を各々付与する第１の加振手段としての第１圧電素子８１〜８１及び第２の加振手段としての第２圧電素子８２〜８２と、前記各加振手段８１〜８２による周期的加振力を位相差を有しつつ同一の周波数で同時に発生させ前記可動体６に楕円の振動軌跡を生じさせるように前記各加振手段８１〜８２を制御する振動制御手段３１とを備え、前記可動体６の重心位置が前記中間台５の重心位置と略一致するように構成されているとともに、前記振動制御手段３１により摩擦係数が異なる物品９ａ，９ｂが異なる方向に搬送されるように前記可動体６の振動軌跡を設定することによって、前記可動体６上で前記物品９ａ，９ｂを分別搬送するように構成したものである。
【００７９】
このように構成しているため、簡単な装置構成としながら、可動体６に傾きや回転を生じさせることなく、安定して３次元的な楕円の振動軌跡を生じさせることができ、この振動を物品９の性質に応じて制御することによって、自動的に物品９の分別を行うとともに、分別された物品９をそれぞれ任意の方向に搬送していくことができるようになる。また、搬送面６１ａを平面に構成できるため、一個の機器によって大型のものから小型のものまで対応が可能となる。さらに、設置面に対するベース４の支持状態も安定させて、外部への振動の伝播も抑えることができるため、周辺環境も好適に維持することが可能となる。
【００８０】
また、前記可動体６が、前記中間台５の下方に配置される下可動台６２と、前記中間台５の上方に配置された、前記搬送面６１ａを備える搬送台６１と、前記下可動台６２と前記搬送台６１とを連結する連結部材６３，６３とから構成されているため、上記のように重心位置を設定するための構成をより簡便に具体化して、装置全体の構成をより簡単にして、小型・軽量化を図ることが可能となる。
【００８１】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。
【００８２】
例えば、上述の実施形態においては、各方向への加振手段８１，８２をそれぞれＫ，Ｙの互いに直交する方向に加振力を与えるように構成したが、可動体６にこれらを合成した振動軌跡を生成・変更できるかぎり必ずしも直交させることは必要でなく、単にそれぞれの方向が交差しているだけでもよい。
【００８３】
また、上述の実施形態においては、第２棒状バネ部材７２の側面に貼りつける第１圧電素子８１と第２圧電素子８２とは裏表に貼りつけた２個を一組としたバイモルフ型としていたが、図８（ｂ）のようにそれぞれを１個ずつとしたユニモルフ型とすることも可能である。
【００８４】
さらには、上述の実施形態では、各棒状バネ部材７１〜７１，７２〜７２を互いに平行になるように設けていたが、搬送台６１の形状や大きさによることなく可動体６や中間台５の重心バランスをとりつつ支持安定性を高めるためには、振動の制御性を失わない程度に傾斜角度を変更させることも好適である。具体的には、第１棒状バネ部材７１〜７１の間隔や第２棒状バネ部材の７２〜７２の間隔を上方と下方で変化させるように、各棒状バネ部材７１〜７２の傾斜角度を±５°の範囲で変更させる構成とすることも可能であり、このように僅かに傾斜角を変更した構成も本発明でいうところの「略平行」の範囲に含まれる。
【００８５】
また、上述の実施形態においては、図２及び図３に示すように、第１圧電素子８１及び第２圧電素子８２は第２棒状バネ部材７２の長手方向中央付近より下端部側に寄せて貼りつけてあるが、これを反対の上端部側に貼りつける構成とすることも可能であるし、下端部側と上端部側のそれぞれに設けるように構成することも可能である。
【００８６】
また、上述の実施形態における第１の加振手段及び第２の加振手段を、圧電素子以外を用いて各々構成した変形例を図１３及び図１４に示す。これらの図中において上述の実施形態と同一の符号を付した部分は、それらと同一のものであることを示している。この変形例は、Ｋ方向、Ｙ方向の加振手段として、圧電素子に代えて電磁石１８１ａ，１８２ａを用いたものである。
【００８７】
具体的には、Ｋ方向の周期的加振力を与えるための第１の加振手段として、中間台１０５の下面１０５ｂにＬ字形のブラケット１８１ｂを介してＸ方向に磁極面が向くように電磁石１８１ａを設けるとともに、磁性プレート１８１ｃを上記磁極面と対向させつつ下可動台６２の上面６２ｂより立ち上げるようにして設けている。こうすることで、電磁石１８１ａに対して電流を与えた場合に、第２棒状バネ部材７２による支持方向と相俟って、中間台５と可動体６との間でＫ方向の相対変位を生じさせることができるようになっている。さらに、Ｙ方向の周期的加振力を与えるための第２の加振手段として、中間台１０５の下面１０５ｂにＬ字形のブラケット１８２ｂを介してＹ方向に磁極面が向くように電磁石１８２ａを設けるとともに、磁性プレート１８２ｃを上記磁極面と対向させつつ搬送台６１の下面６１ｂより下方向に延びるようにして設けている。固定台１０５には、磁性プレート１８２ｃと対応する位置に開口部１８２ｃが形成されており、両者が干渉することがないようにしている。こうすることで、電磁石１８２ａに対して電流を与えた場合に、第２棒状バネ部材７２による支持方向と相俟って、中間台５と可動体６との間でＹ方向の相対変位を生じさせることができるようになっている。
【００８８】
このように各加振手段を電磁石１８１ａ，１８２ａを用いて構成した場合であっても、それぞれの方向の電流値を制御することで、上記と同じ効果を得ることが可能であるとともに、Ｋ方向、Ｙ方向の動作を圧電素子によって行う場合に対して、容易に大きな出力を得ることができる。
【００８９】
さらに、上述した実施形態では、個々の物品９の摩擦係数に着目して、摩擦係数を基準に物品９の分別・搬送を行うように構成したが、前述の通り物品９の表面形状によっては局所的な摩擦係数は同一であっても見かけ上は摩擦係数が異なるものと扱っても支障がない場合もある。また、物品９の表面形状を大きく変えることにより搬送台６１の上で転動や揺動を行うようになり、摩擦による推力の伝達を効果的に行うことができなくなる場合もある。さらには、搬送台６１の表面の硬さと、物品９の重量及び硬さとの関係から生じる幾何学的な形状変化も物品９に与える推力に影響を与える。そのため、通常の意味での摩擦係数に加えて、物品９及び搬送台６１の表面形状や表面粗度、さらには重量や硬さによる形状変化等の影響を含めて、現実に物品９に対して水平方向に作用する推力を広い意味での摩擦力として捉え、当該広い意味での摩擦力を基準として各方向の振動成分の制御を行い、物品９の分別・搬送を行わせるように構成することも可能である。こうした考えを採る限りにおいては、物品９の分別・搬送を行うために基準として用いる摩擦係数の中に、上記広い意味での摩擦力の考えを取り込ませることも可能である。すなわち、上記広い意味での摩擦力を物品９に対する可動体６の垂直抗力で除した係数を広い意味での摩擦係数として、これを一般の摩擦係数と置き換えて基準として用いることでより多様な物品９の分別・搬送ができるようになるのであり、本発明における意図はこうした内容をも含むものである。また、上述の実施形態では摩擦係数を基準として制御を行うことで個々の物品９に対する推力を変化させて物品９の分別・搬送を行わせているが、上述のように広い意味での摩擦力を変化させることによって推力を変化させることが可能である限り、摩擦係数と置き換えて異なるパラメータを基準として用いても同様の作用効果を生じる物品分別搬送装置として構成することもできるのであり、こうした構成についても本発明の均等の範囲に含まれる。
【００９０】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１…物品分別搬送装置
４…ベース
５…中間台
５ｇ，５Ｇ…（中間台の）重心位置
６…可動体
６ｇ，６Ｇ…（可動体の）重心位置
９，９ａ，９ｂ…物品
３１…振動制御手段
３２…振動切替手段
６１…搬送台
６１ａ…搬送面
６２…下可動台
６３…連結部材
７１…第１棒状バネ部材
７２…第２棒状バネ部材
８１…第１圧電素子（第１の加振手段）
８２…第２圧電素子（第２の加振手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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