(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシング内に収容され振動を発生させる振動機構部と、前記ケーシング内に収容された昇圧絶縁トランスとを有し、前記振動機構部は、複数のバイモルフと、このバイモルフの下端に取付けられた取付基材と、その上端に取付けられてケーシングの上面近傍に設けられ搬送品を搬送する搬送体を有し、前記バイモルフは両面に圧電素子が取付けられ接地された弾性板を有し、前記昇圧絶縁トランスは、鉄心と、ケーシング外に露出して設けられた駆動端子を有する１次巻線と、一端が圧電素子に接続され他端が接地された２次巻線とを有し、
前記昇圧絶縁トランスは、前記複数のバイモルフ間で、かつ前記取付基材上に載置固定され、
前記１次巻線は前記駆動端子と、出力周波数を可変する周波数回路を備えたコントローラとを介して電源に接続されることを特徴とする圧電駆動形パーツフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電駆動形パーツフィーダに係り、特にケーシング内に昇圧絶縁トランスを一体的に組込んだ圧電駆動形パーツフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に圧電駆動形パーツフィーダは、その振動を発生させる振動機構部には板ばね等の弾性板の両側面に圧電素子を取付けたバイモルフが多く加振体として採用されている。このバイモルフの両側の圧電素子に分極方向が反対になるように、昇圧トランスにより交流低圧を印加すると、正の半サイクルで一方の圧電素子が伸び、他方の圧電素子が縮み、また、負の半サイクルで一方の圧電素子が縮み、他方の圧電素子が伸びるといった伸縮運動を繰返すことによりバイモルフが励振されてたわみ振動する。これによって、このバイモルフに連結した搬送体を斜め上下方向に振動させて、その搬送体上の搬送品を順次搬送する（例えば、特許文献１など）。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の圧電駆動形パーツフィーダは、昇圧トランスを含む交流電源装置が、振動機構部が収容されるフィーダ本体外に、振動機構部とは別個に設けられている。このため、図６に示すように、振動機構部３の単体の電気的絶縁耐圧試験において、一般的な機器の規格である試験電圧（ＤＣ１５００Ｖ）が印加できない。それは、振動機構部３の接地Ｇと圧電駆動素子４の電気的グランド（シム板）が共通になっているためで、絶縁抵抗はゼロとなる（ＣＥ規格不適合）。また、圧電駆動形パーツフィーダ１の駆動電圧は、最大２００〜２５０ＶｒｍｓでＣＥ規格に適合させるためには、電気安全に適合する新たな部品を使用する必要がありコストアップになる。さらに、圧電駆動素子１１は、一種のコンデンサであり入力端子間を開放した状態で周囲温度の変化等で電荷が蓄積し、圧電駆動素子１１の静電容量が大きい場合に駆動端子２１間を手で触れると感電のおそれがあり、また、圧電駆動形パーツフィーダ１を駆動制御するコントローラ内に昇圧絶縁トランスを内蔵しているため、コントローラボックスは重く大形となり、また、コントローラの汎用性に欠ける等、種々の問題がある。
【特許文献１】特開昭６２−２１８３０８号公報（第２頁右欄下段第９行〜第１８行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、安価で安全、かつ機器の規格に適合し、さらに、コントローラボックスの小型軽量化が図れ、コントローラの汎用化が可能な圧電駆動形パーツフィーダ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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、ケーシングと、このケーシング内に収容され振動を発生させる振動機構部と、前記ケーシング内に収容された昇圧絶縁トランスとを有し、前記振動機構部は、複数のバイモルフと、このバイモルフの下端に取付けられた取付基材と、その上端に取付けられてケーシングの上面近傍に設けられ搬送品を搬送する搬送体を有し、前記バイモルフは両面に圧電素子が取付けられ接地された弾性板を有し、前記昇圧絶縁トランスは、鉄心と、ケーシング外に露出して設けられた駆動端子を有する１次巻線と、一端が圧電素子に接続され他端が接地された２次巻線とを有し、前記昇圧絶縁トランスは、前記複数のバイモルフ間で、かつ前記取付基材上に載置固定され、前記１次巻線は前記駆動端子と、出力周波数を可変する周波数回路を備えたコントローラとを介して電源に接続されることを特徴とすることを特徴とする。
【０００７】
また、他の好適な一例では、前記昇圧絶縁トランスは、取付基材に設けられた凹部に収容され、樹脂モールドで固着される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダによれば、安価で安全、かつ機器の規格に適合し、さらに、コントローラボックスの小型軽量化が図れ、コントローラの汎用化が可能な圧電駆動形パーツフィーダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダの概念図であり、図２はその振動機部の斜視図であり、図３はその振動機部の側面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダ１は、箱状のケーシング２と、このケーシング２に収容され振動を発生させる振動機構部３と、ケーシング２に収容された昇圧絶縁トランス４とを有している。
【００１２】
図２及び図３に示すように、圧電駆動形パーツフィーダ１は、ケーシング２ａ上に取付けられた矩形状の基台５を有し、この基台５の上面には振動機構部３が、取付基材としての取付部材６を介して取付けられている。
【００１３】
振動機構部３は、加振体としての例えば一対のバイモルフ７と、この一対のバイモルフ７の上端に取付けられ変形コ字状の支持部材８と、この支持部材８に取付けられ搬送品を搬送する板状の搬送体１０と、バイモルフ７の下端に取付けられ変形コ字状の上記取付部材６とから構成されている。搬送体１０はケーシング２の上面近傍例えば上面上方に設けられ、バイモルフ７により支持部材８を介して振動されるようになっている。
【００１４】
バイモルフ７は各々両面に例えばチタン酸ジルコン酸塩セラミックスからなる圧電素子１１が取付けられた帯状の振動発生用の第１の弾性板９と、この弾性板９の一端に螺子１２により螺着された帯状の振動増幅用の第２の弾性板１３から構成され、この第１の弾性板９の他端は螺子１４により取付部材６に螺着され、第２の弾性板１３の一端は螺子１５により支持部材８に螺着されている。
【００１５】
なお、本実施形態では、支持部材と搬送体を別個に形成しているが、支持部材に搬送体を兼ねさせてもよく、あるいは支持部材を用いることなく、搬送体に直接弾性体の一端を取付けてもよく、さらに、バイモルフは第２の弾性板を用いることなく、圧電素子と第１の弾性板で構成してもよい。
【００１６】
また、変形コ字状の取付部材６の中央部には、昇圧絶縁トランス４が載置、固定されている。これにより、取付部材６を重くすることができ、振動機構部３の振動に対する安定化が図れ、また、振動機構部３の駆動、制御を行う後述するコントローラ１６のコントローラボックス１６ａ内から昇圧絶縁トランスがなくなるため小型化できる。
【００１７】
上記昇圧絶縁トランス４は、鉄心４ａとケーシング２外に露出して設けられた駆動端子４ｂ１を有する１次巻線４ｂと、一端は分極方向が反対になるように圧電素子１１に接続され、他端は接地Ｇされた２次巻線４ｃとから構成されている。さらに、第１の弾性板９も接地Ｇされている。
【００１８】
また、駆動端子４ｂ１には、コントローラ１６が接続され、このコントローラ１６は、コントローラボックス１６ａ内に収容され、出力周波数を可変にするための周波数回路、出力波形を正弦波に整形するための波形整形回路を有し、商用電源１８からの５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚで１００Ｖあるいは２００Ｖの入力を圧電素子１１の振動に適する周波数、正弦波にするようになっている。コントローラ１６には、昇圧絶縁トランス４が内蔵されていないので、コントローラ１６を出力が異なる他の機種にも用いることができ、汎用性が増す。
【００１９】
次に本実施形態の圧電駆動形パーツフィーダの搬送作用について説明する。
【００２０】
図１及び図３に示すように、商用電源１８からの入力は、圧電素子１１の振動に適する周波数、正弦波に整えられ、昇圧絶縁トランス４により圧電素子１１の振動に適する電圧に昇圧され、圧電素子１１に印加される。この印加により圧電素子１１は振動発生用の第１の弾性板９を振動させ、さらに、振動増幅用の第２の弾性板１３を介して振動が増幅され、支持部材８を介して搬送体１０を上下方向に大きく振動させて、この搬送体１０に載置されている搬送品は図２中右から左へと搬送される。
【００２１】
上記のような構造を有する本実施形態の圧電駆動形パーツフィーダは、図４に示すように、振動機構部３の単体の電気的絶縁耐圧試験において、ケーシング２外に露出して設けられた１次巻線４ｂの駆動端子４ｂ１は、圧電素子１１に特別な対策を施さず現状のままでも、絶縁構成になり、試験電圧（ＤＣ１５００Ｖ）が印加されても、その絶縁耐圧が確保される。また、振動機構部３の性能をアップするために圧電素子１１の静電容量を大きくしても、圧電素子１１は電気的に短絡状態であるため、圧電素子１１の圧電セラミックスで発生した電荷は常に放電され、電気的安全は保護回路なしに保たれる。さらに、昇圧絶縁トランス４がケーシング２に収容されているので、危険を伴うことなく昇圧絶縁トランス４の昇圧比を大きくすることが可能となり、コントローラ１６からの出力電圧を小さくでき、例えば４８Ｖ以下にすることも可能になり、安全面でＣＥ規格への対応も可能となり、コストダウンも実現する。
【００２２】
本実施形態の圧電駆動形パーツフィーダによれば、安価で安全、かつ機器の規格に適合し、さらに、コントローラボックスの小型軽量化が図れ、コントローラの汎用化が可能な圧電駆動形パーツフィーダが実現される。
【００２３】
次に本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダの他の実施形態について説明する。
【００２４】
図２に示す上記実施形態は昇圧絶縁トランスが取付部材上に載置固定されるのに対して、本実施形態は昇圧絶縁トランスが取付基材に設けられた凹部に挿入され、樹脂モールドで固着される。
【００２５】
例えば、図５に示すように、本実施形態の圧電駆動形パーツフィーダ１は、一対のバイモルフ７が取付部材を用いることなく、取付基材としての基台５に直接取付けられており、さらに、この基台５には凹部５ａが設けられ、この凹部５ａには昇圧絶縁トランス４が収容され、凹部５ａの空隙部に充填された樹脂モールド５ｂにより固着されている。
【００２６】
このような構造にすることにより、基台が振動しても、昇圧絶縁トランスの振動に対する安定性、取付け信頼性が向上する。
【００２７】
なお、本実施形態のように直線形パーツフィーダの場合は、左右方向のウエイトバランスも必要で、基台の長さ方向の中央に昇圧絶縁トランスを固定するのが好ましい。また、ボウル形パーツフィーダの場合は、円形基台の中心に昇圧絶縁トランスを置くかあるいは埋込むのが好ましい。
【００２８】
また、基台上のスペースの関係で昇圧絶縁トランスを中心からずらして配設する場合は、バランスウェートを配して、バランスをとるようにする。
【００２９】
なお、上記各実施形態では、直線形パーツフィーダを例にとり説明したが、ボウル形パーツフィーダも本発明の範囲に属することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダの概念図。
【図２】本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダに用いられる振動機部の一実施形態の斜視図。
【図３】本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダに用いられる振動機部の側面図。
【図４】本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダの電気的絶縁耐圧試験方法の概念図。
【図５】本発明に係る圧電駆動形パーツフィーダに用いられる振動機部の他の実施形態の斜視図。
【図６】従来の圧電駆動形パーツフィーダの電気的絶縁耐圧試験方法の概念図。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧電駆動形パーツフィーダ
２  ケーシング
３  振動機構部
４  昇圧絶縁トランス
４ａ  鉄心
４ｂ  １次巻線
４ｃ  ２次巻線
４ｂ１  駆動端子
５  基台
６  取付基材（取付部材）
７  バイモルフ
８  支持部材
９  第１の弾性板
１０  搬送体
１１  圧電素子
１３  第２の弾性板
１６  コントローラ
１６ａ  コントローラボックス
【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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