(57)【要約】【課題】振動特性が異なる領域が有る場合でも、ワークを安定搬送することができるワーク搬送装置及びワーク搬送装置の製造方法を提供する。【解決手段】ワークを載置した状態で搬送する搬送部と、位相の異なる定在波が合成されることにより前記搬送部をたわみ振動させるための進行波を発生させる進行波発生手段５と、を備え、前記搬送部は、振動特性が異なる複数の領域４１１，４１２，４１３，４１４から構成されているワーク搬送装置において、前記たわみ振動させるための定在波の波長をλとしたときに、前記各領域４１１，４１２，４１３，４１４の搬送方向の長さが、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）であり、かつ、前記搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置した状態で搬送する搬送部と、
位相の異なる定在波が合成されることにより前記搬送部をたわみ振動させるための進行波を発生させる進行波発生手段と、を備え、
前記搬送部は、振動特性が異なる複数の領域から構成されているワーク搬送装置において、
前記たわみ振動させるための定在波の波長をλとしたときに、前記各領域の搬送方向の長さが、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）であり、かつ、前記搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍であることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記進行波発生手段は、所定ピッチを置いて配置された複数の振動発生部からなり、該所定ピッチを、前記定在波の波長と略同一にしていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記搬送部においてワークを搬送する搬送路が、平面視において細長形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記搬送部に、搬送方向と略直交する方向に延びるスリットが搬送方向に所定間隔をおいて複数形成され、前記スリットの所定間隔が、前記定在波の波長λの１／４の長さに設定されていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
ワークを載置した状態で搬送する搬送部と、
位相の異なる定在波が合成されることにより前記搬送部をたわみ振動させるための進行波を発生させる進行波発生手段と、を備え、
前記搬送部は、振動特性が異なる複数の領域から構成されているワーク搬送装置を製造する方法であって、
前記たわみ振動させるための定在波の波長をλとしたときに、前記搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍になるように、前記各領域の搬送方向の長さを、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）に設定して該搬送部を製造する工程を備えていることを特徴とするワーク搬送装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送部をたわみ振動させる進行波を発生させることによりワークを搬送するワーク搬送装置及びワーク搬送装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワーク搬送装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。このワーク搬送装置は、円盤状のボウルフィーダ側の搬送部と、該搬送部からのワークを受け取って搬送する長円形状のリニアフィーダ側の搬送部と、を備えている。そして、各搬送部に備える圧電体を駆動することによって各搬送部をたわみ振動させる進行波を発生させる。この進行波によって、各搬送部の各位置に楕円運動が生じることになり、該搬送部に載置されたワークはこの楕円運動に伴い、進行波の進行方向とは逆方向に搬送されていく。
【０００３】
詳述すれば、上記ワーク搬送装置は、対称位置に配置された２群に属する複数の圧電体を、群ごとに異なる位相（例えば９０度異なる位相）で駆動させて発生する２つの定在波が合成されることで理想的な進行波を発生させる。ところで、特許文献１のワーク搬送装置を構成する搬送部は、周回可能な形状の振動部を持つ構造（例えば、円盤状で中央部を固定したような構造）となっており、以下において２つの理由により理想的な進行波に近づけることが困難である。まず第１の理由について説明する。前記振動部は、周回する経路に沿って波打つような定在波モードを複数有し、これら複数の定在波モードには、固有周波数が近く、かつ、空間的位相差が略９０°ずれたような２つの定在波モードが複数組存在する。これら２つの定在波モード（例えばＡモード、Ｂモードとする）の固有周波数付近で振動部のある部分を加振すれば、ＡモードとＢモードが重ね合わさった定在波が励起するが、加振位置や加振周波数によって、ＡモードとＢモードとが含まれる割合が変わるため、理想的な進行波に近づけることが困難である。次に、第２の理由について説明する。前記進行波を生成する場合には、Ａモードの腹位置とＢモードの腹位置を、同一周波数で位相をずらして加振する。これにより、Ａモードの定在波とＢモードの定在波が所定の時間的位相差を持って励起され、この時間的位相差が９０°となるように調整することで進行波が生成される。しかし、ＡモードとＢモードが重ね合わさった定在波は、ＡモードとＢモードの固有周波数の違いや減衰の影響により、加振する位置によって振動の位相差が異なる波（つまり、実際には進行波と定在波が混在した波）となるため、理想的な進行波に近づけることが困難である。
【０００４】
上記のように、加振位置や加振周波数によって、ＡモードとＢモードとが含まれる割合が変わることや２つの定在波モードの固有周波数の違いや減衰の影響があることの他に、搬送部を完全な対称形状に製作することができないこと、特に前記長円形状のリニアフィーダ側の搬送部を構成する直線部領域と曲線部領域とで例えば剛性の違いがあること等の理由から、直線部領域と曲線部領域とで振動特性が異なっている。しかしながら、それら異なっている振動特性を考慮しつつ、２つの定在波を発生させるようにしていないため、２つの定在波において振幅等に差が生じるだけでなく、一様に９０°位相のずれた波とすることができず、理想的な進行波に近づけることが困難である。その結果、搬送部の位置によって進行波の振幅の大きさが変動してしまうため、搬送部の位置によってワークの搬送速度がばらついてしまい、ワークの安定搬送ができないことが起こり得た。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−４３４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、振動特性が異なる領域が有る場合でも、ワークを安定搬送することができるワーク搬送装置及びワーク搬送装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ワークを載置した状態で搬送する搬送部と、位相の異なる定在波が合成されることにより前記搬送部をたわみ振動させるための進行波を発生させる進行波発生手段と、を備え、前記搬送部は、振動特性が異なる複数の領域から構成されているワーク搬送装置において、前記たわみ振動させるための定在波の波長をλとしたときに、前記各領域の搬送方向の長さが、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）であり、かつ、前記搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍であることを特徴とするワーク搬送装置である。
【０００８】
上記のように、各領域の搬送方向の長さが、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）であると、各領域における定在波の腹の数と節の数とを同数にすることができる。このようにすると、２つの定在波において、波の腹の影響と節の影響が同様に生じることになり、振幅等に差がなく、しかも一様に９０°空間的位相のずれた波となりやすい。よって、２つの定在波が合成されて形成される進行波を理想の進行波に近付けることができる。これにより、搬送部のどの位置においても同一の大きさの振幅の振動が付与され易くなり、ワークの搬送速度のばらつきを抑制して安定搬送を行うことができる。
【０００９】
また、前記進行波発生手段は、所定ピッチを置いて配置された複数の振動発生部からなり、該所定ピッチを、前記定在波の波長と略同一にしていてもよい。
【００１０】
上記のように、所定ピッチを、定在波の波長と略同一にしておけば、所望の波長の定在波を発生させやすい。
【００１１】
また、前記搬送部においてワークを搬送する搬送路が、平面視において細長形状であってもよい。
【００１２】
上記のように、ワークを搬送する搬送路が、細長形状の場合、長辺側領域と短辺側領域とで振動特性が顕著に異なる場合があるが、最適な進行波発生が可能になる。
【００１３】
また、前記搬送部に、搬送方向と略直交する方向に延びるスリットが搬送方向に所定間隔をおいて複数形成され、前記スリットの所定間隔が、前記定在波の波長λの１／４の長さに設定されていてもよい。
【００１４】
上記のように、搬送部に複数のスリットを形成することによって、搬送部を進行波の進行方向に変形させやすくして、ワークを跳ねさせず効率的に移動させることができる。しかも、スリットの所定間隔が、定在波の波長λの１／４の長さに設定されていれば、２つの定在波が、空間的に位相が一様に９０°ずれた波となり易いため、進行波比の低下が生じ難く、安定搬送を行うことができる。
【００１５】
また、本発明は、ワークを載置した状態で搬送する搬送部と、位相の異なる定在波が合成されることにより前記搬送部をたわみ振動させるための進行波を発生させる進行波発生手段と、を備え、前記搬送部は、振動特性が異なる複数の領域から構成されているワーク搬送装置を製造する方法であって、前記たわみ振動させるための定在波の波長をλとしたときに、前記搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍になるように、前記各領域の搬送方向の長さを、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）に設定して該搬送部を製造する工程を備えていることを特徴とするワーク搬送装置の製造方法である。
【００１６】
上記のように、搬送部において振動する部分の全長がλの整数倍になるように、各領域の搬送方向の長さを、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）に設定して搬送部を製造する工程を備えていれば、各領域における定在波の腹の数と節の数とを同数にすることができるだけでなく、振動する部分の全長においても、発生する定在波の腹の数と節の数とを同数にすることができるので、これら２つの定在波を９０°位相がずれた状態にすることができる。よって、２つの定在波が合成されて形成される進行波を理想の進行波に近付けることができる。これにより、搬送部のどの位置においても同一の大きさの振幅の振動が付与され易くなり、ワークの搬送速度のばらつきを抑制して安定搬送を行うことができるワーク搬送装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、各領域の搬送方向の長さを、ｎλ又は（ｎ+１／２）λとし、かつ、搬送部において振動する部分の全長をλの整数倍にすることによって、振動特性が異なる領域が有る場合でも、ワークを安定搬送することができるワーク搬送装置及びワーク搬送装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を示す斜視図である。
【図２】前記ワーク搬送装置のボウルフィーダとリニアフィーダの一部を示す要部拡大斜視図である。
【図３】前記ワーク搬送装置のブロック図である。
【図４】進行波比の概念を説明するためのグラフである。
【図５】リニアフィーダの側面図である。
【図６】他の形態のワーク搬送装置のブロック図である。
【図７】リニアフィーダ側搬送部の概略の平面図である。
【図８】全長が同一で直線部の長さが異なる長円形状の板状のモデルにそれぞれ、波長がλとなるような２つの定在波モードを加えた時の２つの定在波の固有周波数の差を計算した結果をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本実施形態に係るワーク搬送装置としてのパーツフィーダ１を示している。このパーツフィーダ1は、ベース部２上に、円盤状のボウルフィーダ３と、ボウルフィーダ３の径外に延びるように接続されたリニアフィーダ４とを備える。
【００２０】
ボウルフィーダ３は、円盤状の部材で構成されるボウルフィーダ側搬送部３１を備える。このボウルフィーダ側搬送部３１は、中央に位置する固定部３２にてベース部２に固定されている。この固定は、本実施形態では、円盤を介して１個のボルト止めによってなされているが、ボルトの数量は限定されず、また、他の手段によることもできる。ボウルフィーダ側搬送部３１の上面は、図示のように、中央から一旦下降した上で周縁に向けて上昇している。ボウルフィーダ３には、ワークＷを搬送するための搬送トラックとして、ボウルフィーダ３の上面にらせん状の溝であるらせんトラック３３が、ボウルフィーダ側搬送部３１の内周位置から外周位置にかけて形成されている。らせんトラック３３は、ワークＷが接触する搬送面３３１を有する。らせんトラック３３の外周端部３３２は、ワークＷをリニアフィーダ４のメイントラック４３に渡すことができる位置に形成されている。ボウルフィーダ３の運転中、ワークＷは図２に矢印で示したようにらせんトラック３３をせり上がるように移動し、外周端部３３２からメイントラック４３に受け渡される。
【００２１】
リニアフィーダ４は、平面視において長方形状の部材で構成されるリニアフィーダ側搬送部４１を備える。このリニアフィーダ側搬送部４１は、幅方向中央に位置する固定部４２にてベース部２に固定されている。ボウルフィーダ３と同様に、この固定は、本実施形態ではボルト止めによってなされているが、他の手段によることもできる。リニアフィーダ４における搬送トラックは、メイントラック４３とリターントラック４４とにより構成されている。メイントラック４３は、リニアフィーダ４の上面に送り側において長手方向に延びる直線状の溝を有する。リターントラック４４は、リニアフィーダ４の上面に幅方向の一方側（以下「送り側」）及び幅方向の他方側（以下「戻し側」）において長手方向に延びる直線状の溝と、前記各溝をリニアフィーダ４におけるボウルフィーダ３から遠い側の端部近くで接続する湾曲した溝とを有する。メイントラック４３及びリターントラック４４は、ワークＷが接触する搬送面４３１，４４１を有し、この搬送面４３１，４４１にワークＷを載置した状態で搬送する搬送路を構成している。この搬送路は、平面視において細長形状であり、具体的には長円形状である。このように、ワークＷを搬送する搬送路が、細長形状の場合、長辺側領域と短辺側領域とで振動特性が顕著に異なる場合があるが、最適な進行波発生が可能になる。
【００２２】
本実施形態では、メイントラック４３とリターントラック４４とが平行して形成されており、メイントラック４３からボウルフィーダ３に返されるべきワークＷは、図示しない移動手段（エアノズル等）によって移動されることで、メイントラック４３からリターントラック４４に乗せ換えられる。
【００２３】
このように、ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４は、固定部３２，４２のまわりを周回する形状であって、前記形状を有する部分のうちの少なくとも一部が、ワークＷを載置した状態で搬送する搬送面３３１，４３１，４４１とされた搬送部（ボウルフィーダ側搬送部３１、リニアフィーダ側搬送部４１）とされている。なお、前記「周回する形状」とは、搬送面で構成されるワークＷを搬送する搬送路が途切れずに一周している形状のことを言うのではなく、進行波を発生する部分（換言すれば、発生する進行波によって搬送部（ボウルフィーダ側搬送部３１、リニアフィーダ側搬送部４１）において振動する部分）が周回する形状となっていることを言う。このため、この「周回する形状」は、円盤状であるボウルフィーダ側搬送部３１はもちろんのこと、固定部４２のまわりに長円形状の領域が存在するリニアフィーダ側搬送部４１も該当している。
【００２４】
ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４は、搬送部（ボウルフィーダ側搬送部３１、リニアフィーダ側搬送部４１）をたわみ振動させる進行波を発生させる進行波発生手段を備える。この進行波発生手段は、超音波域（具体的には２０kHz以上）の周波数で駆動される。この駆動により、各搬送面３３１，４３１，４４１を波打つように振動させることで、前記各搬送面に前記周回する方向に進行していく進行波を発生させる。
【００２５】
進行波発生手段は、複数の振動発生部から構成され、その振動発生部の具体例としては、通電により伸縮するように変形する圧電素子が例示できるが、通電により何らかの動作をなすバイブレータ、偏心モータ、ソレノイド等の他の手段を採用することもできる。進行波発生手段は、ボウルフィーダ側搬送部３１及びリニアフィーダ側搬送部４１の裏側、つまり、前記各搬送面３３１，４３１，４４１が形成された側と反対側に設けられている。前記圧電素子は、電気的に絶縁するための絶縁体であるセラミック部とセラミック部の両側面に形成された電極とから構成されている。
【００２６】
前記ボウルフィーダ側搬送部３１及びリニアフィーダ側搬送部４１の裏側に設けられる進行波発生手段のうち、リニアフィーダ側搬送部４１に設けられる進行波発生手段について説明すれば、図３に示すように、進行波発生手段である複数の振動発生部５が、出力位相が異なる送り側の群５Ｆと戻し側の群５Ｂの２群が、リニアフィーダ側搬送部４１の周回方向における異なる位置に分かれて、それぞれ長手方向に所定ピッチを置いて配列されている。図３では、説明の便宜上、各群で４個の振動発生部５で説明するが、実際には、リニアフィーダ側搬送部４１の裏側には、図５に示すように、各群で８個の進行波発生手段５が設けられている。この振動発生部５の数は、リニアフィーダ側搬送部４１の大きさや設定されるワークの搬送速度等に応じて決めることになる。図３に戻って、各群５Ｆ，５Ｂに属する複数の振動発生部５は、隣り合う振動発生部５の極性（図示「＋」「−」）が逆になるように配列されている。そして、リニアフィーダ４において送り側に設けられた複数の振動発生部５と、戻し側に設けられた複数の振動発生部５とは、リニアフィーダ側搬送部４１の長手方向に１／４波長（図示「λ／４」）の空間的位相差のある状態で配置されている。また、図３に示すように、送り側の群５Ｆに属する複数の振動発生部５は、第１アンプ６１１に接続され、戻し側の群５Ｂに属する複数の振動発生部５は、第２アンプ６１２に接続されている。これら第１アンプ６１１及び第２アンプ６１２には、２相交流信号を供給するための２相交流信号発信器６Ａが接続されている。
【００２７】
２相交流信号発信器６Ａにより、送り側の振動発生部５と戻し側の振動発生部５とで時間的に位相が９０°ずれた正弦波振動を発生させることができる。本実施形態では、第１アンプ６１１によって励起される定在波モードを「９０°モード」とし、第２アンプ６１２によって励起される定在波モードを「０°モード」とする。２相交流信号発信器６Ａによる加振によって励起される２つの定在波を、振幅等に差がなく、一様に９０°空間的位相のずれた波とすることで、これら２つの定在波を合成した進行波を理想的な進行波に近付けて安定搬送を実現する。一般的に、構造物の構造（部品の形状や材料、固定状態など）が決まると、その構造物に固有の振動しやすい周波数と振動形状が決まる。ある構造物の定在波モード（振動モードともいう）とは、構造物の固有の振動状態のことを指す。前記固有の振動しやすい周波数は、「固有周波数」又は「共振周波数」などと呼ばれ、また、前記固有の振動しやすい振動形状は、「振動モード形状」などと呼ばれる。
【００２８】
上記ワーク搬送装置を構成する搬送部は、周回可能な形状の振動部を持つ構造（例えば、円盤状で中央部を固定したような構造）となっており、以下において２つの理由により理想的な進行波に近づけることが困難である。まず第１の理由について説明する。前記振動部は、周回する経路に沿って波打つような定在波モードを複数有し、これら複数の定在波モードには、固有周波数が近く、かつ、空間的位相差が略９０°ずれたような２つの定在波モードが複数組存在する。これら２つの定在波モード（例えばＡモード、Ｂモードとする）の固有周波数付近で振動部のある部分を加振すれば、ＡモードとＢモードが重ね合わさった定在波が励起するが、加振位置や加振周波数によって、ＡモードとＢモードとが含まれる割合が変わるため、理想的な進行波に近づけることが困難である。次に、第２の理由について説明する。前記進行波を生成する場合には、Ａモードの腹位置とＢモードの腹位置を、同一周波数で位相をずらして加振する。これにより、Ａモードの定在波とＢモードの定在波が所定の時間的位相差を持って励起され、この時間的位相差が９０°となるように調整することで進行波が生成される。しかし、ＡモードとＢモードが重ね合わさった定在波は、ＡモードとＢモードの固有周波数の違いや減衰の影響により、加振する位置によって振動の位相差が異なる波（つまり、実際には進行波と定在波が混在した波）となるため、理想的な進行波に近づけることが困難である。このような状況において、後述するように、リニアフィーダ側搬送部４１において振動する部分の全長をλの整数倍に設定することによって、加振位置や加振周波数によって、ＡモードとＢモードとが含まれる割合が変わることを抑制することができるとともに、２つの定在波モードの固有周波数の違いや減衰の影響を受けることがなく、２つの定在波において、波の腹の影響と節の影響が同様に生じることになり、振幅等に差がなく、しかも一様に９０°空間的位相のずれた波となりやすい。よって、２つの定在波が合成されて形成される進行波を理想の進行波に近付けることができる。
【００２９】
個々の振動発生部５により、各搬送面４３１，４４１を波打つようにたわみ振動させることができる。ここで、前述のような構成により、送り側の振動発生部５と戻し側の振動発生部５とで時間的に位相が９０°ずれた正弦波振動を発生させることができる。このため、搬送部３１，４１に生じた空間的かつ時間的にずれた２つの定在波（腹と節が現れるような振動で、一定の位置で単に上下動する波）が重ね合わされる（合成される）ことで、前記各搬送面４３１，４４１に、ボウルフィーダ３及びリニアフィーダ４における前記周回する方向に進行していく進行波を発生させることができる。本実施形態の進行波は、平面視において反時計回りに進行する。しかしながら、本実施形態のパーツフィーダ１では、各搬送面４３１，４４１に理想的な進行波が現れるのではなく、搬送面の位置によって振幅の大きさが変動した進行波が現れる。これは、２つの搬送部３１，４１を完全な対称形状に製作することができないことや、後述するように長円形状のリニアフィーダ側搬送部４１を構成する直線部領域４１１，４１２と曲線部領域４１３，４１４とで例えば剛性の違いがあること等の理由から、直線部領域４１１，４１２と曲線部領域４１３，４１４とで振動特性が異なっているためである。振動特性が異なる理由としては、剛性の違いの他、質量の違い又は形状の違いあるいは材質の違い更には支持する箇所の違い等が挙げられる。
【００３０】
前述したように、進行波が発生している各搬送面４３１，４４１の一点には楕円運動が生じている。この楕円運動の動く方向は、頂部において進行波の進行方向と逆になっている。そして、各搬送面４３１，４４１とワークＷとの間の摩擦により、各搬送面４３１，４４１上のワークＷに推進力が生じて、ワークＷは進行波とは逆方向に搬送されていく。
【００３１】
図示はしないが、ボウルフィーダ３についても同様であり、ボウルフィーダ側搬送部３１の中央を挟んで一方側の半周分と他方側の半周分との関係がリニアフィーダ４における送り側、戻し側と同様の関係とされ、進行波発生手段が前記リニアフィーダ４の場合と同様に配置されて駆動される。
【００３２】
リニアフィーダ側搬送部４１は、図７に示すように、剛性が異なる等の理由により振動特性が異なる複数の領域から構成されている。具体的には、リニアフィーダ側搬送部４１は、第１振動特性を有する送り側直線部領域４１１及び第１振動特性を有する戻り側直線部領域４１２を備えるとともに、第１振動特性とは異なる第２振動特性を有し送り側直線部領域４１１の終端部から戻り側直線部領域４１２にワークＷを受け渡すべく湾曲形成された受渡用曲線部領域４１３及び前記第２振動特性を有し戻り側直線部領域４１２の終端部と送り側直線部領域４１１の始端部とを連結する連結用曲線部領域４１４を備えている。また、これら４つの領域、送り側直線部領域４１１、戻り側直線部領域４１２、受渡用曲線部領域４１３、連結用曲線部領域４１４を図１に示し、受渡用曲線部領域４１３には、湾曲するリターントラック４４が設けられている。一方、連結用曲線部領域４１４には、直線状のメイントラック４３が設けられている。また、送り側直線部領域４１１の搬送方向の長さと戻り側直線部領域４１２の搬送方向の長さが同一であり、受渡用曲線部領域４１３の搬送方向の長さと連結用曲線部領域４１４の搬送方向の長さが同一である。このような振動特性が異なる複数の領域から構成されたリニアフィーダ側搬送部４１では、搬送面４３１，４４１に理想的な進行波が現れるのではなく、搬送面の位置によって振幅の大きさが変動した進行波が現れる。このため、搬送面４３１，４４１には、振幅が大きい位置（波形を図４の「最大時」に示す）と振幅が小さい位置（波形を図４の「最小時」に示す）とが交互に現れる。
【００３３】
そこで、前記振動発生部５の駆動により発生する２つの定在波の波長をいずれもλとしたときに、各領域、つまり送り側直線部領域４１１、戻り側直線部領域４１２、受渡用曲線部領域４１３、連結用曲線部領域４１４の搬送方向の長さを、ｎλ（又は（ｎ+１／２）λでもよい）（ｎは正の整数）とし、かつ、リニアフィーダ側搬送部４１において振動する部分の全長（ここでは、２つの直線部領域４１１，４１２の搬送方向の長さと２つの曲線部領域４１３，４１４の搬送方向の長さの和）をλの整数倍に設定している。このように各領域、つまり送り側直線部領域４１１、戻り側直線部領域４１２、受渡用曲線部領域４１３、連結用曲線部領域４１４の搬送方向の長さが、ｎλ（又は（ｎ+１／２）λでもよい）（ｎは正の整数）であると、各領域における定在波の腹の数と節の数とを同数にすることができる。このようにすると、２つの定在波において、波の腹の影響と節の影響が同様に生じることになり、振幅等に差がなく、しかも一様に９０°空間的位相のずれた波となりやすい。よって、２つの定在波が合成されて形成される進行波を理想の進行波に近付けることができる。これにより、リニアフィーダ側搬送部４１のどの位置においても同一の大きさの振幅の振動が付与され易くなり、ワークＷの搬送速度のばらつきを抑制して安定搬送を行うことができる。
【００３４】
前記４つの領域４１１〜４１４の搬送方向の長さを、例えば次のように設定してみる。送り側直線部領域４１１及び戻り側直線部領域４１２の搬送方向の長さをそれぞれ９λとするとともに、受渡用曲線部領域４１３及び連結用曲線部領域４１４の搬送方向の長さをそれぞれ２λとする。すると、全長が９λ×２+２λ×２＝２２λ（波長λの整数倍）になる。このとき、送り側直線部領域４１１又は戻り側直線部領域４１２では、波の数が共に９個で腹及び節の数が共に１８個の同数となり、受渡用曲線部領域４１３又は連結用曲線部領域４１４では、波の数が共に２個で節及び腹の数が共に４個の同数となる。全長では、腹及び節の数が共に４４個の同数となる。
【００３５】
また、送り側直線部領域４１１及び戻り側直線部領域４１２の搬送方向の長さをそれぞれ（８+１／２）λとするとともに、受渡用曲線部領域４１３及び連結用曲線部領域４１４の搬送方向の長さをそれぞれ（２+１／２）λとしたとしても、全長は、（８+１／２）λ×２+（２+１／２）λ×２＝２２λ（波長λの整数倍）になる。このとき、送り側直線部領域４１１又は戻り側直線部領域４１２では、波の数が共に（８+１／２）個で腹及び節の数が共に１７個の同数となり、受渡用曲線部領域４１３又は連結用曲線部領域４１４では、波の数が共に（２+１／２）個で節及び腹の数が共に５個の同数となる。これは２つ（偶数）の領域４１１，４１２又は４１３，４１４を備えているため、全長においても、腹及び節の数が共に４４個の同数となる。要するに、領域が偶数ある場合には、各領域を（ｎ+１／２）λの長さにしても、各領域の腹及び節の数及び全領域の合計の腹及び節の数を同数にすることができる。
【００３６】
前記全長を例えばＬに置き換えた場合、Ｌ＝λ／ｍ（ｍ：正の整数）で表わすことができる。ここで、上記ｍは、前記全長Ｌに含まれる波の数を示している。また、前記振動特性の異なる各領域の長さをすべて足し合わせるとＬとなる。
【００３７】
次に、本実施形態のパーツフィーダ１の製造方法について説明する。前記定在波の波長をλとしたときに、搬送部３１，４１において振動する部分の全長がλの整数倍になるように、前記各領域の搬送方向の長さを、ｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）に設定して搬送部３１，４１を製造する工程を備えて、パーツフィーダ１の製造方法を構成している。このようにして製造されたパーツフィーダ１は、前述したように、各領域における定在波の腹の数と節の数とを同数にすることができる。このようにすると、２つの定在波において、波の腹の影響と節の影響が同様に生じることになり、幅等に差がなく、しかも一様に９０°空間的位相のずれた波となりやすい。よって、２つの定在波が合成されて形成される進行波を理想の進行波に近付けることができる。これにより、搬送部のどの位置においても同一の大きさの振幅の振動が付与され易くなり、ワークの搬送速度のばらつきを抑制して安定搬送を行うことができる。
【００３８】
また、複数の振動発生部５を配置する所定ピッチが、前記定在波の波長λと略同一（又は同一でもよい）に設定されている（図７参照）。このように所定ピッチを、定在波の波長λと略同一にしておけば、所望の波長の定在波を発生させやすい。尚、２つの直線部領域４１１，４１２の搬送方向における両端に定在波の節が発生するように振動発生部５の位置を設定することによって、２つの直線部領域４１１，４１２及び２つの湾曲部領域４１３，４１４でのワークＷの搬送速度のバラツキをより一層抑制して安定搬送を確実に行うことができる。前記のように複数の振動発生部５を配置する所定ピッチを波長λとし、２つの加振領域を（ｎ±１／４）λずらす（つまり、空間的位相差を９０°ずらす）ことにより（ｎは０を含む正の整数）、２つの定在波モードをそれぞれ単独で励起しやすいため、更に安定した進行波の生成が可能になる。図３において、前記一方の加振領域は、複数の振動発生部５により加振する送り側の群５Ｆに相当し、前記他方の加振領域は、複数の振動発生部５により加振する戻し側の群５Ｂに相当する。
【００３９】
図８に、全長が同一で直線部の長さが異なる長円形状の板状のモデルにそれぞれ、１波長がλとなるような２つの定在波モードを加えた時の２つの定在波の固有周波数の差を計算した結果をプロットしたグラフを示している。具体的には、長円形状の板状のモデルとして、外周の長さ（全長）を２２λとし、２つの直線部のそれぞれの長さを本願発明の長さであるｍλ（波長λの整数倍）と（ｎ+１／２）λ（波長λの整数倍+波長λの１／２倍）の長さに設定した２種類と、本願発明の長さとは異なる長さである（ｎ+１／４）λ、（ｎ+３／８）λ、（ｎ+５／８）λ、（ｎ+４／３）λ、（ｎ+７／８）λ、（ｍ+１／８）λ、（ｍ+１／４）λに設定した７種類とを用い、モーダル解析を行った。尚、ｎは正の任意の正数であり、ｍはｎよりも一つ大きな正の整数（ｍ＝ｎ+１）である（計算に用いた具体的な数値は、ここでは示さない）。このモーダル解析後に、波長がλとなるような２つの定在波モードの固有周波数の差を計算し、縦軸に固有周波数の差の値Δｆ（具体的な数値は、ここでは示さない）を取り、横軸に直線部の長さを取ったグラフにプロットした。このグラフから本願発明のｍλと（ｎ+１／２）λの長さに設定した２種類が、他の７種類の長さに比べて小さな値になり、直線部のどの位置においても同一の大きさの振幅の振動が付与され易くなり、ワークの搬送速度のばらつきを抑制して安定搬送を行うことができることをシミュレーションにより確認できた。
【００４０】
また、本実施形態の搬送部３１，４１における上部には、図１に示すように、所定間隔おきに複数のスリット３４，４５が形成されている。ボウルフィーダ３におけるスリット３４は径方向（搬送方向と略直交する方向）に延びるように形成されており、リニアフィーダ４におけるスリット４５は幅方向（搬送方向と略直交する方向）に延びるように形成されている。これらスリット３４，４５が形成されたことにより、中立軸（搬送部３１，４１が湾曲する際の曲げ中心となる仮想軸）が下方に位置することとなり、搬送部３１，４１を進行波の進行方向に変形させやすくして、前記楕円運動に係る楕円を横長に変形できる。このため、ワークＷに働く力の水平方向を増大させ、垂直成分を低減させられる。よって、スリットが形成されていない搬送部を用いた場合に比べると、ワークＷを跳ねさせず効率的に移動させることができる。
【００４１】
定在波の波長をλとした時に、前記複数のスリット３４，４５の所定間隔を（１／４）λに設定することが好ましい。図５に、リニアフィーダ４に形成されている複数のスリット４５の所定間隔の（１／４）λを図示している。このようにスリット４５が（１／４）λ（＝９０°）間隔で一様に設けられているため、前述した２つの「０°モード」と「９０°モード」の定在波が、一様に空間的位相が９０°ずれた波となり易い。しかも定在波の腹と節の間隔とスリットの間隔とが同一になり、進行波比の低下が生じ難く、安定搬送を行うことができる。
【００４２】
以上のように構成されたパーツフィーダ１では、振動特性が異なる各領域の搬送方向の長さ及びリニアフィーダ側搬送部４１において振動する部分の全長を前述のように設定することによって、搬送面４３１，４４１に理想的な進行波が現れるようにしたが、進行波比自体を他の手段によって調整することによって、進行波比を１に更に近付けるようにしてもよい。具体的には、進行波による搬送面４３１，４４１における垂直振幅のうち、最も大きく振動する位置における最大振幅に対する、最も小さく振動する位置における最小振幅の比、として定義される進行波比＝最小振幅／最大振幅を調整する進行波比調整手段を備えることになる。完全な進行波は、２相の定在波がともに空間的位相差、時間的位相差がいずれも９０度でかつ振幅が等しい時に形成される。
【００４３】
進行波比は、完全な進行波の場合は１となり、進行波が全く発生せず定在波のみの場合は０となる。従って、進行波比が、１に近付くように、進行波比調整手段により調整することになる。この進行波比調整手段は、進行波発生手段（例えば振動発生部５）を電気的に操作することにより出力を調整する手段、搬送部３１，４１に部分的に調整部材を取り付けて搬送部３１，４１の特定部分の剛性を調整する（又は特定部分の質量を増減させる）手段、搬送面３３１，４３１，４４１の振動の減衰特性を調整する手段のうちの少なくとも１つの手段から構成することができる。尚、調整部材の取り付けは、接着剤又はビス等によって行う。前記電気的に調整する手段としては、例えば、図６に示すように、送り側の群５Ｆに属する各進行波発生手段５に対してアンプ６１及び電圧調整手段６２が直列に接続され、戻し側の群５Ｂに属する各進行波発生手段５に対してもアンプ６１及び電圧調整手段６２が直列に接続されている。従って、電圧調整手段６２の電圧を調整することで、進行波比を電気的に調整する。尚、送り側の電圧調整手段６２には、加振周波数調整手段６３が接続されている。また、戻し側の電圧調整手段６２には、電気的位相調整手段６４を介して加振周波数調整手段６３が接続されている。また、加振周波数調整手段６３には、波形選択手段６５が接続されている。
【００４４】
尚、本発明に係るワーク搬送装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４５】
例えば、各搬送部３１，４１を周回する形状に限られず、直線状や周回しない湾曲形状であってもよい。
【００４６】
また、搬送部におけるワークを搬送する搬送路が、平面視において長円形状に限られず、長方形状や台形状やひし形状や三角形状等、どのような形状の搬送路であってもよい。各種形状の搬送路の場合には、搬送路において振動する部分の全長がλの整数倍になるように各辺部の長さをｎλ又は（ｎ+１／２）λ（ｎは正の整数）に設定することになる。
【００４７】
前記実施形態では、進行波発生手段により発生する振動の波が正弦波であったが、矩形波、三角波等、他の形状の波であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
1…パーツフィーダ、２…ベース部、３…ボウルフィーダ、４…リニアフィーダ、５…振動発生部、５Ｂ…戻し側の群、５Ｆ…送り側の群、６Ａ…２相交流信号発信器、３１…ボウルフィーダ側搬送部、３２，４２…固定部、３３…らせんトラック、３４，４５…スリット、４１…リニアフィーダ側搬送部、４３…メイントラック、４４…リターントラック、６１…アンプ、６２…電圧調整手段、６３…加振周波数調整手段、６４…電気的位相調整手段、６５…波形選択手段、３３１，４３１，４４１…搬送面、３３２…外周端部、４１１…送り側直線部領域、４１２…戻り側直線部領域、４１３…受渡用曲線部領域、４１４…連結用曲線部領域、６１１…アンプ、６１２…アンプ、Ｗ…ワーク、λ…波長
【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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