(57)【要約】  振動搬送装置（１）は、物品を振動させながら搬送する装置であって、搬送台（１１）と、第１のバネ（１２１，１２２）と、第２のバネ（１３１，１３２）と、振動源（１４）とを備える。搬送台（１１）には、物品が載せられる。第１のバネ（１２１，１２２）は、搬送台（１１）に振動を与えるバネであって、第１の固有振動数（ｆｃ１）において共振する。第２のバネ（１３１，１３２）は、第１のバネ（１２１，１２２）が搬送台（１１）に与える振動の方向（９１２）とは異なる方向（９２２）についての振動を搬送台（１１）に与えるバネであって、第１の固有振動数（ｆｃ１）とは異なる第２の固有振動数（ｆｃ２）において共振する。振動源（１４）は、第１のバネ（１２１，１２２）及び第２のバネ（１３１，１３２）を振動させる。これにより、装置の小型化、及び制御の簡略化を可能にしつつも、搬送量の調節、及び物品の性状を考慮した搬送を可能にする。
2009078273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を振動させながら搬送する装置であって、
前記物品が載せられる搬送台と、
前記搬送台に振動を与えるバネであって、第１の固有振動数において共振する第１のバネと、
前記第１のバネが前記搬送台に与える前記振動の方向とは異なる方向についての振動を前記搬送台に与えるバネであって、前記第１の固有振動数とは異なる第２の固有振動数において共振する第２のバネと、
前記第１及び第２のバネを振動させる振動源と
を備える、振動搬送装置。
【請求項２】
前記振動源の振動数を変えて、前記第１及び前記第２のバネのそれぞれの振幅及び位相の少なくともいずれか一方を調節する制御部
を更に備える、請求項１記載の振動搬送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記搬送台を振動させる方向と振幅とに基づいて、前記振動源の前記振動数を変える、請求項２記載の振動搬送装置。
【請求項４】
前記第１のバネは前記搬送台に連結され、
前記第２のバネは前記第１のバネを介して前記搬送台に連結されている、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の振動搬送装置。
【請求項５】
前記第１及び前記第２のバネにおいて、少なくとも同位相での振動と逆位相での振動とを選択的に実行することができる、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の振動搬送装置。
【請求項６】
前記第１及び前記第２のバネについて、前記振動源の振動数に対する前記第１のバネの振幅の変化を表す曲線と、前記振動数に対する前記第２のバネの振幅の変化を表す曲線とが、ある前記振動数において交わっている、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の振動搬送装置。
【請求項７】
前記搬送台に載せられた前記物品の搬送について、少なくとも前進と後進とを選択的に実行することができる、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の振動搬送装置。
【請求項８】
前記搬送台は、前記物品が載せられる搬送面を有し、
前記第１及び前記第２のバネが振動する方向はそれぞれ、前記搬送面に垂直な方向に対して互いに反対側へと傾いている、請求項７記載の振動搬送装置。
【請求項９】
前記搬送台は、前記物品が載せられる搬送面を有し、
前記第１及び前記第２のバネが振動する方向はそれぞれ、前記搬送面に垂直な方向に対して同じ方へと傾いている、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の振動搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動搬送装置に関し、特に物品の性状を考慮した搬送及び搬送量の調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動計量機や秤量機への物品の搬送には、共振型の振動フィーダ（以下、「共振型振動フィーダ」という。）などの振動搬送装置が用いられている。共振型振動フィーダで搬送される物品には、例えばスナック菓子や飴などの菓子類、ピーマンなどの野菜類、ウィンナや冷凍食品などの加工食品等がある。【０００３】
従来の共振型振動フィーダは、振幅を変化させたり、動作時間を変化させたりすることで、搬送される物品の搬送量を調節している。具体的には、振幅を大きくすることで搬送量が増大する。また、動作時間を長くすることで搬送量が増大する。しかし、上記共振型振動フィーダでは、振幅の増大に限度があった。また、物品の性状（性質や形状など）の搬送量への影響を考慮することができなかった。【０００４】
物品を大量に搬送することが必要な場合や、物品の性状を考慮する必要がある場合には、搬送面にエンボス加工を施したり、搬送面を傾斜させたりするなどの処置が必要であった。そして、これらの処置を施すと、物品を少量だけ搬送することが難しくなるため、物品の搬送量に応じて、搬送面を取り替える必要があった。このため、作業が煩雑になり、延いては工程数の増加による作業時間の増加、及びコストの増大を招いていた。【０００５】
そこで、下掲の特許文献１や特許文献２などの技術が提案されている。いずれの場合も、搬送面の振動方向を調節することで、搬送量の調節や、物品の性状を考慮した搬送を可能とし、作業時間の増加及びコストの増大を防止している。【０００６】
具体的に特許文献１には、回転可能な支持軸と、支持軸に取り付けられた二つの加振機とを備えた振動フィーダが開示されている。加振機は、回転可能な不平衡ロータを有し、その回転軸が支持軸に直交している。そして、支持軸の回転と、不平衡ロータの回転とを制御することで、振動方向を調節している。【０００７】
特許文献２には、二つの振動発生手段を備えた物品搬送装置が開示されている。二つの振動発生手段は、可動体に対して垂直方向及び水平方向のそれぞれに振動を発生させる。そして、垂直方向の振動と水平方向の振動との位相差を制御することで、振動方向を調節している。
【特許文献１】特開２００６−５２０３４号公報
【特許文献２】特公平７−９８５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の振動フィーダは構造が複雑であるため、振動フィーダが大型化するという問題がある。また、特許文献２の物品搬送装置は、二つの振動発生装置のそれぞれを制御する必要があるため、制御が複雑になるという問題があった。【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、装置の小型化、及び制御の簡略化を可能にしつつも、搬送量の調節、及び物品の性状を考慮した搬送を可能にすることが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明にかかる振動搬送装置は、物品を振動させながら搬送する装置であって、搬送台と、第１のバネと、第２のバネと、振動源とを備える。搬送台には、物品が載せられる。第１のバネは、搬送台に振動を与えるバネであって、第１の固有振動数において共振する。第２のバネは、第１のバネが搬送台に与える振動の方向とは異なる方向についての振動を搬送台に与えるバネであって、第１の固有振動数とは異なる第２の固有振動数において共振する。振動源は、第１及び第２のバネを振動させる。【００１１】
第１の発明にかかる振動搬送装置によれば、第１及び第２の固有振動数が互いに異なるので、振動源によって第１及び第２のバネを同じ振動数で振動させながら、その振動数を変化させるだけで、第１及び第２のバネの振動の振幅及び位相差を変化させることができる。そして、第１及び第２のバネの振動の方向が互いに異なるので、これらの振動の振幅や位相差を変化させることで、搬送台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。【００１２】
しかも、第１及び第２のバネをある振動数で振動させるだけで、所望の方向へと所望の振幅で搬送台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。【００１３】
第２の発明にかかる振動搬送装置は、第１の発明にかかる振動搬送装置であって、制御部を更に備える。制御部は、振動源の振動数を変えて、第１及び第２のバネのそれぞれの振幅及び位相の少なくともいずれか一方を調節する。【００１４】
第２の発明にかかる振動搬送装置によれば、制御部によって振動源の振動数を変えることで、搬送台に所望の振動を与えることができる。【００１５】
第３の発明にかかる振動搬送装置は、第２の発明にかかる振動搬送装置であって、制御部は、搬送台を振動させる方向と振幅とに基づいて、振動源の振動数を変える。【００１６】
第３の発明にかかる振動搬送装置によれば、制御部によって振動源の振動数を変えることで、所望の方向に所望の振幅で搬送台を振動させることができる。【００１７】
第４の発明にかかる振動搬送装置は、第１乃至第３の発明のいずれか一つにかかる振動搬送装置であって、第１のバネは搬送台に連結されている。第２のバネは、第１のバネを介して搬送台に連結されている。【００１８】
第４の発明にかかる振動搬送装置によれば、第２のバネが第１のバネを介して連結されているので、一つの振動源で、第１及び第２のバネを同じ振動数で振動させつつ、その振動数を変化させることができる。【００１９】
第５の発明にかかる振動搬送装置は、第１乃至第４の発明のいずれか一つにかかる振動搬送装置であって、第１及び第２のバネにおいて、少なくとも同位相での振動と逆位相での振動とを選択的に実行することができる。【００２０】
第５の発明にかかる振動搬送装置によれば、同位相での振動と逆位相での振動とを選択的に実行することで、搬送面の振動の方向を変化させることができる。【００２１】
第６の発明にかかる振動搬送装置は、第１乃至第５の発明のいずれか一つにかかる振動搬送装置であって、第１及び第２のバネについて、振動源の振動数に対する第１のバネの振幅の変化を表す曲線と、振動数に対する第２のバネの振幅の変化を表す曲線とが、ある振動数において交わっている。【００２２】
第６の発明にかかる振動搬送装置によれば、第１及び第２のバネに与える振動数を変化させることで、第１及び第２のバネの振動の振幅を変化させつつ、位相差を０°（同位相）と１８０°（逆位相）の間で連続的に変化させることができる。よって、搬送面の振動の方向及び振幅を連続的に変化させることができ、以って振動の方向及び振幅の微調整が可能である。【００２３】
第７の発明にかかる振動搬送装置は、第１乃至第６の発明のいずれか一つにかかる振動搬送装置であって、搬送台に載せられた物品の搬送について、少なくとも前進と後進とを選択的に実行することができる。【００２４】
第７の発明にかかる振動搬送装置によれば、搬送面上の物品の前進及び後進が自在である。しかも、搬送を停止する際の停止直前において、物品を移動させる方向を、それまで物品を移動させていた方向とは逆の方向に制御することができる。これにより、搬送を停止した際に、物品が惰性で移動するのを防止することができる。【００２５】
第８の発明にかかる振動搬送装置は、第７の発明にかかる振動搬送装置であって、搬送台は、物品が載せられる搬送面を有する。第１及び第２のバネが振動する方向はそれぞれ、搬送面に垂直な方向に対して互いに反対側へと傾いている。【００２６】
第８の発明にかかる振動搬送装置によれば、第１のバネの振幅を大きくし、第２のバネの振幅を小さくすることで、搬送面上の物品を所定の方向へと移動（前進）させることができる。他方、第１のバネの振幅を小さくして、第２のバネの振幅を大きくすることで、所定の方向とは反対方向へと移動（後進）させることができる。よって、搬送面上の物品の前進及び後進が自在である。【００２７】
しかも、上述したいずれの場合であっても、搬送面に垂直な方向についての振動成分を有する振動が生じるので、搬送面上の物品をほぐしたり、ならしたりすることができる。【００２８】
第９の発明にかかる振動搬送装置は、第１乃至第６の発明のいずれか一つにかかる振動搬送装置であって、搬送台は、物品が載せられる搬送面を有する。第１及び第２のバネが振動する方向はそれぞれ、搬送面に垂直な方向に対して同じ方へと傾いている。【００２９】
第９の発明にかかる振動搬送装置によれば、搬送面に垂直な方向への振動を強くすることができるので、粘着性のある物品を搬送する場合であっても、物品の搬送面への付着を防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかる振動搬送装置によれば、第１及び第２の固有振動数が互いに異なるので、振動源によって第１及び第２のバネを同じ振動数で振動させながら、その振動数を変化させるだけで、第１及び第２のバネの振動の振幅及び位相差を変化させることができる。そして、第１及び第２のバネの振動の方向が互いに異なるので、これらの振動の振幅や位相差を変化させることで、搬送台の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。【００３１】
しかも、第１及び第２のバネをある振動数で振動させるだけで、所望の方向へと所望の振幅で搬送台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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】第１の実施の形態にかかる振動搬送装置を概念的に示す図である。
【図１Ｂ】第１の実施の形態の変形例２及び第２の実施形態の変形例にかかる振動搬送装置を物品の搬送方向下流側からみた概念図である。
【図１Ｃ】第１の実施の形態の変形例２及び第２の実施形態の変形例にかかる振動搬送装置を物品の搬送方向下流側からみた概念図である。
【図２】振動数ｆと振幅Ａとの関係をグラフで示す図である。
【図３】振動数ｆと初期位相φ０との関係をグラフで示す図である。
【図４】座標軸ｘ１，ｘ２を示す図である。
【図５】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図６】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図７】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図８】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図９】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図１０】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図１１】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図１２】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図１３】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図１４】振動搬送装置の制御を概念的に示すブロック図である。
【図１５】第２の実施の形態にかかる振動搬送装置を概念的に示す図である。
【図１６】座標軸ｘ３，ｘ４を示す図である。
【図１７】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図１８】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図１９】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図２０】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図２１】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図２２】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図２３】時間とバネの変位との関係をグラフで示す図である。
【図２４】バネの振動を振動搬送装置に模式的に示す図である。
【図２５】搬送台に与えられる合成振動を示す図である。
【図２６】本発明の実施例にかかる自動計量機を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  搬送台
１１ａ  搬送面
１４  振動源
９０  搬送面に垂直な方向
１２１〜１２４  第１のバネ
１３１〜１３４  第２のバネ
１７２  制御部
９１２，９２２，９１４，９２４  振動の方向
Ａ  振幅
ｆ  振動数
ｆｃ１  第１の固有振動数
ｆｃ２  第２の固有振動数
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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置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あって、搬送台１１、第１のバネ１２１，１２２、第２のバネ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下側を、それぞれ単に「上側」及び「下側」と表現する。【００３５】
＜搬送台＞
搬送台１１は、上側の面を搬送面１１ａとして有する。搬送面１１ａには、搬送の対象である物品が載せられる。【００３６】
＜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において共振するバネであって、搬送台１１に振動を与える。第２のバネ１３１，１３２は、第１の固有振動数ｆｃ１とは異なる第２の固有振動数ｆｃ２において共振するバネであって、搬送台１１に振動を与える。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のいずれにも、板バネを採用している。【００３７】
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は、鉛直方向９０に対して方向９１１とは反対側へと傾いた方向９２１へと延びている。なお、方向９１１と方向９２１とは交差している。以下、方向９１１及び方向９２１をそれぞれ、延在方向９１１及び延在方向９２１と称す。【００３８】
第１のバネ１２１，１２２の上端部１２１ａ，１２２ａは、搬送台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、第２のバネ１３１，１３２の上端部１３１ａ，１３２ａに連結されている。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。【００３９】
具体的に図１Ａでは、上端部１２１ａ，１２２ａは、ネジでの連結部１６１への固定により、連結部１６１に連結されている。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、ネジでの連結部１６３への固定により、互いに連結されている。下端部１３１ｂ，１３２ｂは、ネジでの固定部１５への固定により、固定部１５に連結されている。【００４０】
なお、連結部１６１が搬送台１１に固定されていることに鑑みれば、上端部１２１ａ，１２２ａは、同じ連結部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１３１，１３２はそれぞれ、第１のバネ１２１，１２２及び連結部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。【００４１】
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についての振動を搬送台１１に与えることができる。【００４２】
第２のバネ１３１，１３２については、上端部１３１ａ，１３２ａ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に沿って振動する。よって、第２のバネ１３１，１３２はそれぞれ、第１のバネ１２１，１２２を介して、方向９２２についての振動を搬送台１１に与えることができる。【００４３】
第２のバネ１３１，１３２の延在方向９２１が、鉛直方向９０に対して第１のバネ１２１、１２２の延在方向９１１とは反対側に傾いていることに鑑みれば、方向９２２を次のように把握することができる。つまり、方向９２２は、方向９１２とは異なる方向で、かつ鉛直方向９０に対して方向９１２とは反対側へと傾いている（図１Ａ）。【００４４】
図１Ａでは、連結部１６２，１６３同士は、連結部１６４を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のバネ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に対して同じ振動を与えることができる。【００４５】
＜振動源＞
振動源１４は、互いに作用し合う電磁コイル１４１と可動鉄心１４２とを有する。具体的に電磁コイル１４１は、自身に交流が流れることで振動磁場を発生し、可動鉄心１４２を振動させる。そして、電磁コイル１４１に流す交流の振幅と周波数を変化させることで、振動する可動鉄心１４２の振幅と振動数ｆを変化させることができる。印加する電流には、交流の他に、半波整流された交流や、断続的な矩形波、インバータによって生成されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波などを採用しても良い。【００４６】
振動源１４は、第１のバネ１２１，１２２及び第２のバネ１３１，１３２を振動させる。具体的には、振動源１４の可動鉄心１４２が、連結部１６１を介して第１のバネ１２１，１２２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１２１，１２２に伝達される。【００４７】
そして、第１のバネ１２１，１２２に伝達された振動は、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。【００４８】
よって、一つの振動源１４によって、第１のバネ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。【００４９】
＜変形例１＞
上述した振動搬送装置１では、第１のバネ１２１，１２２及び第２のバネ１３１，１３２には板バネを採用したが、板バネ以外のバネを採用しても良い。また、複数の板バネを積層したものを採用しても良い。【００５０】
＜変形例２＞
上述した振動搬送装置１では、第１のバネ１２１，１２２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を介して連結されているが、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。【００５１】
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に連結しても良い。【００５２】
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、左右にオフセットされた位置（図１Ｃ参照）であっても良い。なお、図１Ｂ及び図１Ｃは、図１Ａに示す振動搬送装置１において物品の搬送方向下流側から見た図である。【００５３】
＜変形例３＞
上述した振動搬送装置１では、振動源１４として、電磁コイル１４１及び可動鉄心１４２を採用したが、例えば圧電素子を採用しても良い。圧電素子を採用することで、振動源１４を小型化することができ、以って振動搬送装置１を小型化することができる。【００５４】
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。【００５５】
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（グラフ２０１）。すなわち、振動数ｆが第１の固有振動数ｆｃ１のときには、第１のバネ１２１，１２２は共振した状態となる。【００５６】
第１の固有振動数ｆｃ１での振幅Ａの値は、振動源１４から第１のバネ１２１，１２２に与えられる振動の振幅によって決まる。すなわち、振動源１４で振動させる可動鉄心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での振幅Ａの値を大きく（または、小さく）することができる。【００５７】
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（グラフ２０２）。すなわち、振動数ｆが第２の固有振動数ｆｃ２のときには、第２のバネ１３１，１３２は共振した状態となる。【００５８】
第２の固有振動数ｆｃ２での振幅Ａの値は、振動源１４から第２のバネ１３１，１３２に与えられる振動の振幅によって決まる。すなわち、振動源１４で振動させる可動鉄心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での振幅Ａの値を大きく（または、小さく）することができる。【００５９】
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が第１の固有振動数ｆｃ１よりも大きい場合が示されている。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。【００６０】
＜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、第１のバネ１２１，１２２についてはグラフ３０１で、第２のバネ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に示されるように振動の方向９１２，９２２に沿って座標軸ｘ１，ｘ２を設定した場合のものである。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。【００６１】
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の固有振動数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、振動数ｆが第１の固有振動数ｆｃ１のときには、初期位相φ０は−９０（ｄｅｇ）である。【００６２】
グラフ３０２からは、第２のバネ１３１，１３２について、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（ｄｅｇ）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φ０は−９０（ｄｅｇ）である。【００６３】
そして、第１及び第２の固有振動数ｆｃ１，ｆｃ２が互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が振動するときの位相と、第２のバネ１３１，１３２が振動するときの位相とを同じにしたり、異ならせたりすることができる。具体的に図３を用いて説明する。なお図３では、図２と同様に、第２の固有振動数ｆｃ２が第１の固有振動数ｆｃ１よりも大きい場合が示されている。【００６４】
振動数ｆが振動数ｆ１以下である領域Ｒ１（図３）では、第１のバネ１２１，１２２と第２のバネ１３１，１３２とは初期位相φ０（＝０（ｄｅｇ））が同じになるので、同位相で振動する。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の振幅Ａのいずれもがほぼ０となる（図２）。【００６５】
振動数ｆが振動数ｆ１と振動数ｆ３との間にある領域Ｒ２（図３）では、第１のバネ１２１、１２２と第２のバネ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のバネ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、位相差Δφ０が生じる。具体的には、振動数ｆが振動数ｆ１から大きくなるに従って、位相差Δφ０の絶対値が０（ｄｅｇ）から、１８０（ｄｅｇ）またはその近傍まで大きくなり、そして再び０（ｄｅｇ）となる。【００６６】
振動数ｆが振動数ｆ３以上である領域Ｒ３（図３）では、第１のバネ１２１，１２２と第２のバネ１３１，１３２とは初期位相φ０（＝−１８０（ｄｅｇ））が同じになるので、同位相で振動する。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１３１，１３２の振幅Ａのいずれもがほぼ０となる（図２）。【００６７】
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１３１，１３２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成した振動（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、振動搬送装置の動作について説明する。【００６８】
＜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を振動させた場合について説明する。この場合、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）。【００６９】
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。【００７０】
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、図５では、第１のバネ１２１，１２２の振動と、第２のバネ１３１，１３２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、後述する図８及び図１１でも同様である。また、第１のバネ１２１，１２２の振幅を符号Ａ１で、第２のバネ１３１，１３２の振幅を符号Ａ２で示しており、図８及び図１１でも同様である。【００７１】
図６は、振動数ｆ１での、第１のバネ１２１（１２２）の振動及び第２のバネ１３１（１３２）の振動を、それぞれ振動搬送装置１に模式的に示した図である。【００７２】
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（初期位相＝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の正の方向へと変位する（実線ベクトル６０３）。なお、実線ベクトル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）。【００７３】
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て、変位量が最大のものを表す（図５）。破線ベクトル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）。【００７４】
図７は、振動数ｆ１のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図７では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル７０１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。【００７５】
そして合成ベクトル７０１は、搬送方向９３へと向かう成分ベクトルと、搬送面１１ａに垂直な方向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のときは、第１のバネ１２１，１２２と第２のバネ１３１，１３２とが同位相で振動し（図３）、かつ第１のバネ１２１，１２２の振幅が第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。【００７６】
よって、振動数ｆ１のときには、搬送面１１ａ上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できる。【００７７】
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の振幅を大きく（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、合成振動の振幅を大きく（または小さく）することができる。後述する合成振動（図１０及び図１３）についても同様である。【００７８】
＜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を振動させた場合について説明する。この場合、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（図２）。【００７９】
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及び第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。【００８０】
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、振動数ｆ２での、第１のバネ１２１（１２２）の振動、及び第２のバネ１３１（１３２）の振動を、それぞれ振動搬送装置１に模式的に示した図である。【００８１】
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（位相差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は座標軸ｘ２の負の方向へと変位する（実線ベクトル９０３）。なお、実線ベクトル９０１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８）。実線ベクトル９０３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８）。【００８２】
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て、変位量が最大のものを表す（図８）。破線ベクトル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）。【００８３】
図１０は、振動数ｆ２のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図１０では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル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ベクトル９０３（図９）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。【００８４】
そして合成ベクトル１００１は、搬送方向９３へと向かう成分ベクトルの大きさが、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（図２）からである。【００８５】
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。【００８６】
＜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を振動させた場合について説明する。この場合、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の振幅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）。【００８７】
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乃至図１３を用いて説明する。【００８８】
図１１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１１０１で、第２のバネ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）の振動及び第２のバネ１３１（１３２）の振動を、それぞれ振動搬送装置１に模式的に示した図である。【００８９】
図１１及び図１２に示すように、振動数ｆ３では第１のバネ１２１，１２２と第２のバネ１３１，１３２とは同位相（初期位相＝−１８０（ｄｅｇ））で振動しているので、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）。実線ベクトル１２０３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１１）。【００９０】
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１２０４）。なお、破線ベクトル１２０２は、第１のバネ１２１，１２２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１１）。破線ベクトル１２０４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１１）。【００９１】
図１３は、振動数ｆ３のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図１３では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル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。【００９２】
そして合成ベクトル１３０１は、搬送方向９３とは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ｆ３のときは、第１のバネ１２１，１２２と第２のバネ１３１，１３２とが同位相で振動し（図３）、かつ第２のバネ１３１，１３２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。【００９３】
よって、振動数ｆ３のときには、搬送面１１ａ上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進が自在である。【００９４】
しかも、搬送を停止する際の停止直前において、物品を移動させる方向を、それまで物品を移動させていた方向とは逆の方向に制御することができる。これにより、搬送を停止した際に、物品が惰性で移動するのを防止することができる。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。【００９５】
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）の方向及び振幅を変えることができる。【００９６】
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で生じる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を振動させることができる。【００９７】
振動源１４で生じる振動の振幅及び振動数ｆは、例えば次のように制御する。すなわち、振動源１４の電磁コイル１４１に流す電流の振幅及び周波数を制御する。具体的に図１４を用いて説明する。【００９８】
図１４は、上述した制御を概念的に示すブロック図である。振動搬送装置１は、インバータ１７１及び制御部１７２を更に備える。なお、図１４では、振動搬送装置１のうち、インバータ１７１、制御部１７２及び電磁コイル１４１が示されている。【００９９】
インバータ１７１は、電源から入力された電流ｉ１を、所望の振幅及び所望の周波数を有する電流ｉ２に変換して出力し、電流ｉ２を電磁コイル１４１に与える。【０１００】
制御部１７２は、搬送台１１の振動の方向及び振幅と、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及び振動数ｆとの関係を表すテーブルを有する。【０１０１】
制御部１７２には、ある方向へとある振幅で搬送台１１を振動させるために、方向に関する指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。制御部１７２は、上記テーブルに基づいて、入力された振動方向指令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。【０１０２】
そして、制御部１７２は、導き出した振幅及び振動数ｆで振動源１４を振動させるべく、振動源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に変換されるように、インバータ１７１を制御する。【０１０３】
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及び第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１３１，１３２を同じ振動数ｆで振動させながら、その振動数ｆを変化させるだけで、第１のバネ１２１，１２２及び第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。【０１０４】
そして、第１のバネ１２１，１２２の振動の方向９１２（座標軸ｘ１）と、第２のバネ１３１，１３２の振動の方向９２２（座標軸ｘ２）とは、鉛直方向９０に対して互いに反対側に傾き、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を変化させることで、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。【０１０５】
具体的には、同位相（位相差Δφ０＝０（ｄｅｇ））での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る。また、搬送面１１ａに載せられた物品の搬送について、搬送方向９３について前進と後進とを選択的に実行することができる。【０１０６】
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、所望の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。【０１０７】
＜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のバネ１３１，１３２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２０２）とは、図２に示さ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。【０１０８】
なぜなら、第１のバネ１２１，１２２及び第２のバネ１３１，１３２に与える振動数ｆを変化させることで、第１のバネ１２１，１２２の振幅Ａ１及び第２のバネ１３１，１３２の振幅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とができるからである。これにより、搬送台１１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の振動（合成振動）の方向及び振幅の微調整が可能である。【０１０９】
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置１Ａを概念的に示す図である。振動搬送装置１Ａは、搬送台１１、第１のバネ１２３，１２４、第２のバネ１３３，１３４、振動源１４（図示せず）、及び固定部１５を備える。【０１１０】
本実施の形態では、第１のバネ１２３，１２４及び第２のバネ１３３，１３４の配置が、第１の実施の形態１と異なる。以下、第１のバネ１２３，１２４及び第２のバネ１３３，１３４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の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。【０１１１】
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の実施の形態で説明した第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している。【０１１２】
＜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と同じ方へと傾いた方向９２３へと延びている。なお、方向９１３と方向９２３とは交差している。以下、方向９１３及び方向９２３をそれぞれ、延在方向９１３及び延在方向９２３と称す。【０１１３】
第１のバネ１２３，１２４の上端部１２３ａ，１２４ａは、搬送台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、第２のバネ１３３，１３４の上端部１３３ａ，１３４ａに連結されている。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。【０１１４】
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についての振動を搬送台１１に与えることができる。【０１１５】
第２のバネ１３３，１３４については、上端部１３３ａ，１３４ａ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に沿って振動する。よって、第２のバネ１３３，１３４はそれぞれ、第１のバネ１２３，１２４を介して、方向９２４についての振動を搬送台１１に与えることができる。【０１１６】
第２のバネ１３３，１３４の延在方向９２３が、鉛直方向９０に対して第１のバネ１２３，１２４の延在方向９１３と同じ方に傾き、かつそれらの向きが異なることに鑑みれば、方向９２４を次のように把握することができる。つまり、方向９２４は、方向９２３とは異なる方向で、かつ鉛直方向９０に対して方向９２３と同じ方に傾いている（図１５）。【０１１７】
＜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１３３，１３４の上端部１３３ａ，１３４ａに連結されているが、これに限らず他の態様で第１のバネ１２３，１２４と第２のバネ１３３，１３４とをそれぞれ連結しても良い。【０１１８】
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に連結しても良い。【０１１９】
また、第１の実施形態と同様、第１のバネ１２３，１２４の下端部１２３ｂ，１２４ｂと、第２のバネ１３３，１３４の上端部１３３ａ，１３４ａ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、左右にオフセットされた位置（図１Ｃ参照）であっても良い。【０１２０】
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を振動させた場合について説明する。この場合、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）。【０１２１】
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乃至図１９を用いて説明する。【０１２２】
図１７は、時間とバネの変位との関係を、第１のバネ１２３，１２４についてはグラフ５１１で、第２のバネ１３３，１３４についてはグラフ５１２で示す。なお、図１７では、第１のバネ１２３，１２４の振動と、第２のバネ１３３，１３４の振動との関係を明確にすべく、座標軸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のバネ１２３，１２４の振幅を符号Ａ１で、第２のバネ１３３，１３４の振幅を符号Ａ２で示しており、図２０及び図２３でも同様である。【０１２３】
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。【０１２４】
図１７及び図１８に示すように、振動数ｆ１では第１のバネ１２３，１２４と第２のバネ１３３，１３４とは同位相（初期位相＝０（ｄｅｇ））で振動するので、第１のバネ１２３，１２４が座標軸ｘ３の正の方向へと変位すると（実線ベクトル６１１）、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６１３）。なお、実線ベクトル６１１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１７）。実線ベクトル６１３は、第２のバネ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１７）。【０１２５】
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て、変位量が最大のものを表す（図１７）。破線ベクトル６１４は、第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１７）。【０１２６】
図１９は、振動数ｆ１のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図１９では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル７１１で示されている。合成ベクトル７１１は、第１のバネ１２３，１２４の振動に関する実線ベクトル６１１（図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。【０１２７】
そして合成ベクトル７１１は、搬送方向９３へと向かう成分ベクトルと、搬送面１１ａに垂直な方向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のときは、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の振幅が第２のバネ１３３，１３４の振幅よりも著しく大きい（図２）からである。【０１２８】
よって、振動数ｆ１のときには、搬送面１１ａ上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できる。【０１２９】
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の振幅を大きく（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）することができる。後述する合成振動（図２２及び図２５）についても同様である。【０１３０】
＜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を振動させた場合について説明する。この場合、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（図２）。【０１３１】
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及び第２のバネ１３１，１３２の振動について、図２０乃至図２２を用いて説明する。【０１３２】
図２０は、時間とバネの変位との関係を、第１のバネ１２３，１２４についてはグラフ８１１で、第２のバネ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。【０１３３】
図２０及び図２１に示すように、振動数ｆ２では第１のバネ１２３，１２４と第２のバネ１３３，１３４とは逆位相（位相差Δφ０の絶対値＝１８０（ｄｅｇ））で振動するので、第１のバネ１２３，１２４が座標軸ｘ３の正の方向へと変位すると（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、第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）。【０１３４】
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て、変位量が最大のものを表す（図２０）。破線ベクトル９１４は、第２のバネ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２０）。【０１３５】
図２２は、振動数ｆ２のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図２０では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル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ベクトル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。【０１３６】
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が、搬送方向９３へと向かう成分ベクトルの大き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のバネ１２３，１２４と第２のバネ１３３，１３４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。【０１３７】
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への振動が強いので、粘着性のある物品を搬送する場合であっても、物品の搬送面１１ａへの付着を防止することができる。【０１３８】
＜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を振動させた場合について説明する。この場合、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の振幅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）。【０１３９】
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乃至図２５を用いて説明する。【０１４０】
図２３は、時間とバネの変位との関係を、第１のバネ１２３，１２４についてはグラフ１１１１で、第２のバネ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。【０１４１】
図２３及び図２４に示すように、振動数ｆ３では第１のバネ１２３，１２４と第２のバネ１３３，１３４とは同位相（初期位相＝−１８０（ｄｅｇ））で振動しているので、第１のバネ１２３，１２４が座標軸ｘ３の正の方向へと変位すると（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）。実線ベクトル１２１３は、第２のバネ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）。【０１４２】
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１２１４）。なお、破線ベクトル１２１２は、第１のバネ１２３，１２４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２３）。破線ベクトル１２１４は、第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２３）。【０１４３】
図２５は、振動数ｆ３のときに搬送台１１に与えられる合成振動を示す図である。図２５では、かかる合成振動の方向と振幅とが合成ベクトル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。【０１４４】
そして合成ベクトル１３１１は、領域Ｒ１での合成ベクトル７１１（図１９）に比べて、搬送方向９３へと向かう成分ベクトルの大きさが大きい。これは、座標軸ｘ３，ｘ４（図２４）において、振動数ｆ３のときは、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２のバネ１３３，１３４の振幅が第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。【０１４５】
よって、振動数ｆ３のときには、搬送面１１ａ上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。【０１４６】
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）の方向及び振幅を変えることができる。【０１４７】
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及び第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、その振動数ｆを変化させるだけで、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Δφ０を変化させることができる。【０１４８】
そして、第１のバネ１２３，１２４の振動の方向９１４（座標軸ｘ３）と、第２のバネ１３３，１３４の振動の方向９２４（座標軸ｘ４）とは、鉛直方向９０に対して同じ方へと傾き、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を変化させることで、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。【０１４９】
具体的には、同位相（位相差Δφ０＝０（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。【０１５０】
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、所望の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。
【実施例】
【０１５１】
図２６は、第１の実施の形態にかかる振動搬送装置１を適用することができる自動計量機２を概念的に示す図である。自動計量機２は、分散テーブル２１、振動搬送装置１、プールホッパ２３、計量ホッパ２４、及び加振器２５を備える。なお、図２６では、物品を符号Ｐで示し、物品の流れを実線矢印で示している。【０１５２】
分散テーブル２１は、傘状を呈し、傘の先を上に向けて配設されている。分散テーブル２１は、中心付近が加振器２５によって支持されており、加振器２５の駆動によって振動する。これにより、分散テーブル２１の上面に載せられた物品Ｐは、放射状に分散する。【０１５３】
振動搬送装置１は、分散テーブル２１の周りに複数、配置されている。分散テーブル２１で分散された物品Ｐは、振動搬送装置１に載せられる。そして、振動搬送装置１上の物品Ｐは、振動搬送装置１の振動によってプールホッパ２３の方へと移動する。【０１５４】
プールホッパ２３は複数あって、振動搬送装置１のそれぞれに対応して一つずつ配設されている。プールホッパ２３には、対応する振動搬送装置１から物品Ｐが少量ずつ投入される。そして、プールホッパ２３は、物品Ｐを一時的に貯留し、これを計量ホッパ２４に投入する。【０１５５】
計量ホッパ２４は複数あって、プールホッパ２３のそれぞれに対応して一つずつ配設されている。計量ホッパ２４は、対応するプールホッパ２３から投入された物品Ｐの重量を測定する。【０１５６】
物品Ｐの総重量が所定値になるように、複数の計量ホッパ２４のそれぞれの測定値（物品の重量）を、選択して組み合わせる。そして、選択された測定値を示している計量ホッパ２４からのみ、物品を排出して、これらを集合させる。なお、組み合わせの決定は、例えば組み合わせ演算によって行うことができる。【０１５７】
なお、第２の実施の形態にかかる振動搬送装置１Ａについても、上述したのと同様に自動計量機２に適用することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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