(57)【要約】【課題】  本発明は、電磁式振動フィーダの調整のための電磁石と被吸引部材との隙間調整に際して、通電状態でも隙間調整が行えるようにするためのものである。【解決手段】  ベース部材に傾斜がつけられて取り付けられた平行板バネを介して、その上方に取り付けられたトラフに間欠的な電磁力を作用させて振動させることによって、トラフ上の品物を搬送する装置において、電磁力を発生させる部材を保持する部材を前記ベース部材に変形可能に保持し、この変形可能部材を変形させる手段を前記ベース部材に取り付けることで、前記変形させる手段により前記変形可能部材を変形させ、前記電磁力を発生させる部材と前記平行板バネ上側に取り付けた被吸引部材との隙間を通電状態でも隙間の調整を可能とするものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に傾斜がつけられて取り付けられた平行板バネを介して、その上方に取り付けられたトラフに間欠的な電磁力を作用させて振動させることによって、トラフ上の品物を搬送する装置において、
電磁力を発生させる部材を保持する部材を前記ベース部材に変形可能に保持し、この変形可能部材を変形させる手段を前記ベース部材に取り付けることで、前記変形させる手段により前記変形可能部材を変形させ、前記電磁力を発生させる部材と前記平行板バネ上側に取り付けた被吸引部材との隙間を通電状態でも隙間の調整を可能とできるよう構成された電磁フィーダ。
【請求項２】
前記変形可能部材を、ネジによるジャッキ効果で変形させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁フィーダ。
【請求項３】
前記変形可能部材を、平板折り曲げ部材で構成したことを特徴とする請求項１および２に記載の電磁フィーダ。
【請求項４】
前記変形可能部材を、平行した板バネで構成したことを特徴とする請求項１および２に記載の電磁フィーダ。
【請求項５】
前記変形可能部材を、旋回支点を有する旋回可能部材で構成したことを特徴とする請求項１および２に記載の電磁フィーダ。
【請求項６】
前記変形可能部材を、楔による楔効果で変形させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁フィーダ。
【請求項７】
前記変形可能部材を、前記ベース部材の後部に配置し、後部の平行板バネに付帯した被吸引部材に前記電磁力を発生させる部材の電磁力が加えられるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至６に記載の電磁フィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動式の電磁フィーダに関するものであり、詳しくは、電磁石が搭載された比較的質量を有するベース部材と、被搬送物を搬送するためのトラフと称する樋状の部材とがお互いに１対の板バネで連結された構造体において、トラフの質量およびベース部材の質量と、該板バネとからなる振動系の固有振動数に近い周波数で電磁石を励磁することによって、少ないエネルギーで大きな振動が得られ、トラフ上の品物を効率よく搬送する装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動はかり等において、被計量物を計量ホッパへ搬送するために電磁フィーダが用いられることが多い。これは、従来技術の代表的な事例である図８および図９で示すように、装置は、装置載せ台（Ｂ）の上に設置されて使用される。ベース部材（１）に取り付けられた加振器（ここでは電磁石）の力によってトラフ（３）と呼ばれる搬送樋を振動させることによって実現されている。このトラフ（３）は、ベース部材（１）と板ばね等の変形可能部材（２Ａ、２Ｂ）で連結されている。
【０００３】
ここで電磁フィーダの振動システムのモデルを説明する。図１０は、回転モーメントが発生しないと仮定したときの力学モデル図である。トラフ（質量：Ｍ１）と、ベース部材（質量：Ｍ２）と、板バネ（バネ定数：Ｋ１）、さらに、防振のためにベース部材はバネ（バネ定数：Ｋ２）で構成された構造となっている。回転モーメントが発生しないと仮定すれば、近似的に２自由度系の振動システムとなる。ベース部材に取り付けられた防振のためのバネのバネ定数（Ｋ２）は、板バネのバネ定数（Ｋ１）に比べると極めて小さく力学的に無視できるので、このような系の固有振動数（ｆ）は、次の（数１）で表すことができる。（ここでπは円周率である。）
【０００４】
【数１】
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【０００５】
この固有振動数（ｆ）を商用周波数に近づけると共振状態となり、少ないエネルギーで、大きな振幅が得られ、効率のよい搬送装置を実現することができる。そのため、板バネの厚みや枚数を調整して共振状態が作り出されている。また、図８および図９の電磁石（４）と被吸引部材（７）との隙間によっても大きく振動特性が影響され、最終的にはこの隙間調整が重要となる。
【０００６】
電磁石（４）とトラフ（３）に付帯した被吸引部材（７）は、隙間を設ける必要があるが、お互い逆位相で振動しているため、この隙間を大きくすると電磁石よる効果が小さくなり十分な振動が得られず、逆に少なすぎると、電磁石（４）と被吸引部材（７）とが干渉してしまい、大きな騒音が発生し、正しい振動が得られないことになる。したがって、これを正しく調整することが求められる。トラフの振幅をＸ１とベース部材の振幅をＸ２の比の近似値は、Ｘ１／Ｘ２＝Ｍ２／Ｍ１で表すことができる。また、Ｘ１とＸ２は互いに逆位相の振動となることから、搬送のための有効な振幅Ｘ１―Ｘ２は、Ｘ１×（１−Ｍ１／Ｍ２）で表すことができる。例えば、トラフの質量（Ｍ１）が、ベースの質量（Ｍ２）の２分の１と仮定して、有効なトラフの振幅１mmを得ようとすれば、Ｘ１―Ｘ２＝Ｘ１×（１―１／２）＝１であるから、Ｘ１＝２mm、Ｘ２＝１mmとなって、３mm以上の隙間を確保しなければ電磁石と被吸引部材とが干渉してしまう。また、この隙間を少しでも大きく設定すると、電磁石の効率を急激に低下させることになる。以上の理由から、電磁石の効率を最大限に保ち、しかも、電磁石と被吸引部材とが干渉しないように調整するためには、従来技術においても、微妙な間隔調整が求められていた。
【０００７】
一般に、電磁石に力を与える電源として交流電源を半波整流した電源（図１１）が使用される。まれにインバータなど周波数可変電源（特開２００７―４５６０１）や、ＰＷＭ(パルス幅変調)などのパルス的な電源（特開２００４―１１５２６５）が用いられることもあるが、より簡易的な方法として、商用電源が使用されることが多い。図１１（ａ）は、商用電源を半波整流するためにダイオードを利用した簡易モデルである。交流電源は、ダイオード（１００）によって、図１１（ｂ）に示されるように、ここでは電磁石である負荷（１０１）に対して、一方向のみ通電（１０２）され、逆方向の電圧は遮断（１０３）される。通電（１０２）のサイクルでは、電磁石（４）が被吸引部材（７）を吸引し、トラフ（３）は後方に引っ張られる。遮断（１０３）のサイクルでは、通電が遮断されるので、板バネの弾性復元力によって元に戻ろうとする。結果として、トラフ（３）は前方に移動する。これを繰り返すと、トラフ（３）は、板バネのほぼ直角方向の振動を繰り返し、トラフ（３）上の被搬送物が搬送されると言った仕組みである。
【０００８】
他の方法としては、例えば、被吸引部材を永久磁石にすることによって、半波整流電源ではなく通常の電源でも同様のことが実現できる。すなわち、被吸引部材の極性は固定であるが、電磁石の極性は交番するため吸引反発が繰り返される。また、商用電源をトライアックなど双方向性のある素子で制御することによって、擬似的な半波整流を作り出すことができる（図１２）。この場合は、交流電源の正負両方で、あらかじめ設定された点弧角で通電されるため、見かけ上、ダイオードによる半波整流の場合２倍の周波数となり、固有振動数を２倍に高めることによって共振するようになる。
【０００９】
図８および図９に従来技術の事例を示す。図８は、被吸引部材（７）を前部の板バネ部分（２Ａ）に取り付けられた事例であり、図９は、後部の板バネ部分（２Ｂ）に取り付けられた事例である。電磁石（４）は、鋳物等により剛性を高めたスライド可能な電磁石取り付け部材（５Ｅ）を介して、ベース部材（１）に従来型電磁石取り付け部材固定ネジ（９Ｂ）でネジ止めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２９１６２３
【特許文献２】特開２００４−３５２４４６
【特許文献３】特開２００４−１１５２６５
【特許文献４】特開２００７−４５６０１
【特許文献５】特開２０１１−８４３９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来例では、電磁石（４）とトラフ（３）に付帯した被吸引部材（７）との隙間を正しく設定するためには、一旦電源を切り、電磁石取り付け部材（５Ｅ）を固定しているネジ（９Ｂ）を緩めて、電磁石取り付け部材（５Ｅ）をスライドさせて隙間を変更し、再びネジを固定して電源を投入して性能を確認しなければならなかった。
そして、微妙な調整が求められるために、この作業を試行錯誤的に決める必要があった。
単に微調整するだけであれば、従来技術である図９に示す電磁石取り付け部材移動ネジ（６Ｃ）を使うことはできる。しかしながら、この事例においても、一旦、電磁石取り付け部材（５Ｅ）を固定するネジ（９Ｂ）を緩めて、電磁石の位置を変更した後、電磁石取り付け部材（５Ｅ）を固定するため、電磁石の位置が固定された状態でしか通電状態での振動状態を確認することはできない。そのため、更に微調整が必要なら電磁石の固定状態を解除する必要があり、微調整が非常に面倒なものであった。また、ネジの締め付けによる僅かな変化でも振動特性に影響してしまい、結局、試行錯誤が必要で経験とカンが求められる作業であった。
【００１２】
本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、電磁石を固定している部材のネジを緩めることなく通電状態でも隙間を設定することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の電磁フィーダは、ベース部材に傾斜がつけられて取り付けられた平行板バネを介して、その上方に取り付けられたトラフに間欠的な電磁力を作用させて振動させることによって、トラフ上の品物を搬送する装置において、電磁力を発生させる部材を保持する変形可能を有する部材を、ベース部材に変形可能に保持し、この変形可能部材を変形させる手段を前記ベース部材に取り付けることで、前記変形させる手段により前記変形可能部材を変形させ、前記電磁力を発生させる部材と前記平行板バネ上側に取り付けられた被吸引部材との隙間を通電状態でも隙間の調整を可能とできるよう構成されたものである。
【００１４】
電磁石をベース部材に取り付けるための変形可能部材と、これに力もしくは変位を与える部材で構成されており、請求項２の発明のように変形可能部材に変形を与える手段として、例えば、ネジの回転によるジャッキ効果を利用することができるものや、あるいは、請求項６の発明のように楔付きネジ（６Ｂ）による変位変更機構を利用できる。
【００１５】
ネジによる変形を与える手段の場合は、ネジを回転させることによって、変形可能部材に変形を与える。請求項３の場合は、ネジを押し込むことによって、電磁石と被吸引部材と隙間を小さくし、逆に力を緩める方向に回転させると、変形可能部材の弾性復元力によって、隙間が広くなる。また、請求項４および請求項５の場合は、ネジは、変形可能部材の変形移動側部材に施された雌ネジと噛み合っており、ネジ（６Ａ）の回転によって、電磁石と被吸引部材との隙間を調整できるようになっている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電磁フィーダは、トラフに振動を加える電磁石を、変形可能部材を介してベース部材に固定されるので、従来技術のように、一旦電源を切って、電磁石取り付け部材を固定するネジを一旦緩めて、電磁石を移動させる必要はないものであり、すなわち、変形可能部材をベース部材に一旦固定してしまえば、通電状態でも被吸引部材と電磁石との隙間を調整できると言った特徴を有しており、また、かかる調整用のネジはベース部材の外部から操作することができるため小さなスペースの中で作業する必要がなくなり、調整が簡単に容易に行え、トラフ上の品物を搬送している動作中にも調整作業が行えることから、調整作業の効率を大きく向上させることができるものである。
【００１７】
請求項２の発明においては、ネジの１回転が、ネジを１ピッチ移動させるため、変形可能部材を細かく変形させられるという利点を有している。
【００１８】
請求項３の発明においては、平板折り曲げによる単純な形状であり、比較的剛性を有しながらも変形可能な部材を実現できるという利点を有している。
【００１９】
請求項４の発明においては、被吸引部材と電磁石は、平行を保ちながら隙間を調整できるため、電磁石の性能をより有効に利用することができ、また、可動部がないため耐久性に優れると言った利点を有している。
【００２０】
請求項５の発明においても、請求項４の発明と同様、被吸引部材と電磁石は、平行を保ちながら隙間を調整できるため、電磁石の性能をより有効に利用することができる。さらに、剛性を高めることがたやすくなるため強度を向上させることができる。
【００２１】
請求項６の発明においては、基本的には請求項３と同様の原理に基づくが、装置側面から調整できるため、装置設置に際して、前後方向に余裕が少ない場合などに効果的である。
【００２２】
請求項７の発明においては、後部の平行板バネに付帯した被吸引部材に力を加えるように電磁力を発生させる部材が構成されているため、ベース部材の重心位置が後方に位置するようになる。そうすることによって、ベース部材の回転運動を低減させやすくなるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施例を示す前方からの一部断面を有する斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す一部断面を有する側面図である。
【図３】本発明の第２実施例における変形可能部材の部分の拡大詳細図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す一部断面を有する側面図である。
【図５】本発明の第３実施例における変形可能部材の部分の拡大詳細図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す一部断面を有する側面である。
【図７】本発明の第５実施例を示す後方からの一部断面を有する斜視図である。
【図８】従来技術の前部板バネを吸引する事例を示す側面図である。
【図９】従来技術の後部板バネを吸引する事例を示す一部断面を有する側面図である。
【図１０】力学モデルを示す図である。
【図１１】（ａ）は半波整流を作り出す簡易回路図であり、（ｂ）は整流波形図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はトライアックによる半波整流の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１の被搬送物が排出される前方から見た斜視図であって、本発明の電磁フィーダは、ベース部材（１）が外部への振動の伝搬を軽減するための防振バネ（８Ａ、８Ｂ）を介して装置載せ台（Ｂ）に設置されている。防振バネ（８Ａ、８Ｂ）上に取り付けられたベース部材（１）には、１対の平行板バネ（２Ａ、２Ｂ）がある角度をつけて傾斜して取り付けられている。平行板バネ（２Ａ、２Ｂ）の下端部分がベース部材（１）の下部に固定され、平行板バネ（２Ａ、２Ｂ）の上端部が略コ字状の固定部材を介して、トラフ（３）に固定されて、平行板バネ（２Ａ、２Ｂ）の上方にトラフ（３）が取り付けられていることになる。また、この平行板バネ（２Ａ、２Ｂ）の上方でトラフ（３）側には、被吸引部材（７）が取り付けられている。図１では、後方の平行板バネ（２Ｂ）の側に前記被吸引部材（７）が取り付けられている。
【００２６】
ベース部材（１）の内部空洞上面から懸垂されるように逆Ｌ字形状の変形可能部材（５Ａ）が変形可能部材固定ネジ（９Ａ）でベース部材（１）に固定されている。この変形可能部材（５Ａ）には、電磁石（４）が固定されている。
【００２７】
さらに、前記ベース部材（１）には、変形可能部材（５Ａ）に変形を与えるためのネジ（６Ａ）が取り付けられている。被吸引部材（７）と電磁石（４）との隙間は適正に設定されねばならないが、変形可能部材（５Ａ）に変形を与えるネジ（６Ａ）の回転によってネジ（６Ａ）を移動させ、変形可能部材（５Ａ）を変形させることができ、通電状態においてでも、前記電磁石（４）と前記被吸引部材（７）との隙間を適正に設定できるものである。
【００２８】
ネジ（６Ａ）のピッチを、並目から細目などに変更することによって、より精密な調整機構を有することも可能である
【００２９】
ネジによる変形を与える手段の場合は、ネジを回転させることによって、変形可能部材に変形を与える。請求項３の発明のように、ネジ（６Ａ）を押し込むことによって、電磁石（４）と被吸引部材（７）と隙間を小さくし、逆に力を緩める方向に回転させると、変形可能部材（５Ａ）の弾性復元力によって、隙間が広くなる。また、請求項４および請求項５の発明のように、ネジ（６Ａ）は、変形可能部材の変形移動側部材に施された雌ネジと噛み合っており、ネジ（６Ａ）の回転によって、電磁石と被吸引部材との隙間を調整できるようになっている。
【実施例２】
【００３０】
図２は、本発明の実施例２の断面図であって、図に示されるように、図１における変形可能部材（５Ａ）と同等の機能を持つ平行板バネ式変形可能部材（５Ｂ）が取り付けられている。この平行板バネ式変形可能部材（５Ｂ）をネジ（６Ａ）によって変形させることによって、電磁石（４）と被吸引部材（７）との隙間を調整できるようにしている。平行板バネ式変形可能部材（５Ｂ）には、雌ネジが施されており、変形可能部材変形ネジ（６Ａ）と噛み合っている。
【００３１】
図３の詳細図で示されるように、ネジ（６Ａ）を電磁石（４）と被吸引部材（７）の間隔を狭くする方向に回転させると、平行板バネ式変形可能部材（５Ｂ）は、実線の（５Ｂａ）のように変形する。逆に、間隔を広げる方向に回転すると、２点鎖線で示す（５Ｂｂ）のように変形するので、電磁石（４）と被吸引部材（７）との隙間が調整できる。
【実施例３】
【００３２】
図４にされるように、本発明の実施例３は、図１における変形可能部材（５Ａ）と同等の機能を持つ旋回式変形可能部材（５Ｃ）であるリンクが取り付けられている。この旋回式変形可能部材（５Ｃ）を変形可能部材変形ネジ（６Ａ）によって変形させることによって、被吸引部材（７）と電磁石（４）との隙間を調整できるようにしている。
【００３３】
図５の詳細図で示されるように、ネジ（６Ａ）を電磁石（４）と被吸引部材（７）の間隔を狭くする方向に回転させると、旋回式変形可能部材（５Ｃ）のリンクは、実線の（５Ｃａ）のように旋回変形する。逆に、間隔を広げる方向に回転すると、２点鎖線で示す（５Ｃｂ）のように旋回変形するので、電磁石（４）と被吸引部材（７）との隙間が調整できる。
【実施例４】
【００３４】
図６に示されるように、本発明の実施例４は、略Ｌ字形状の変形可能部材（５Ｄ）がベース部材（１）の下部から上方に向けて設置するようにしている。実施例１と同様、変形可能部材変形ネジ（６Ａ）によって、前記変形可能部材（５Ｄ）に変形が加えられ、被吸引部材（７）と電磁石（４）との隙間を調整できるようにしている。
【実施例５】
【００３５】
図７に示されるように、本発明の実施例５は、円錐形形状を先端に有するネジ（６Ｂ）の出し入れによって変形可能部材（５Ａ）に変形が加えられる。すなわち、円錐形の直径の変化により、変形可能部材（５Ａ）に変形を与えるものである。
【００３６】
基本的には、被吸引部材を前部板バネ部分に付帯させて、電磁石を前方に位置させても良いし、後部板バネに付帯させて、電磁石を後方に位置させても良い。しかしながら、トラフの重心位置とベース部材の重心位置の関係に着目すると、ベース部材の重心位置が、より後方で、より上方に位置した方が好ましい特性が得られる。それは、重心位置が不整合な状態になると、回転モーメントが発生してしまい、ベース部材が回転振動を引き起こして、ひいてはトラフも回転要素が加わってしまう。結果として、トラフの先端部分の振動方向が、トラフ後部の振動方向とが異なった振動となってしまう。現象的に言えば、先端が跳ねた振動となり、搬送すべき品物が正しく搬送できないことになることがある。このことを鑑みると、電磁石を後方に位置した方が、より好ましい重心バランスを実現することができる（請求項７の発明）。
【００３７】
なお、特開２０１１−８４３９６に示された円形型の電磁フィーダも存在している。おり、本発明は、これらのフィーダに対しても適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１            ベース部材
２Ａ  前部の平行板バネ
２Ｂ   後部の平行板バネ
３            トラフ
４            電磁石
５Ａ   懸垂型の変形可能部材
５Ｂ   平行板バネ式の変形可能部材
５１Ｂ 平行板バネ式の変形可能部材の移動側部材
５Ｂａ 電磁石と被吸引部材が縮まる時の変形状態の変形可能部材
５Ｂｂ 電磁石と被吸引部材が拡がる時の変形状態の変形可能部材
５Ｃ   旋回式変形可能部材
５１Ｃ 旋回式変形可能部材の移動側部材
５Ｃａ 電磁石と被吸引部材が縮まる時の変形状態の変形可能部材
５Ｃｂ 電磁石と被吸引部材が拡がる時の変形状態の変形可能部材
５Ｄ   スタンド型変形可能部材
５Ｅ   従来型電磁石取り付け部材
６Ａ   変形可能部材変形ネジ
６Ｂ   変形可能部材変形楔付きネジ
６Ｃ   従来型電磁石取り付け部材移動ネジ
７            被吸引部材
８Ａ   前部防振バネ
８Ｂ   後部防振バネ
９Ａ   変形可能部材固定ネジ
９Ｂ   従来型電磁石取り付け部材固定ネジ
Ｂ            装置載せ台
Ｍ１   トラフ質量
Ｍ２   ベース部材質量
Ｋ１   板バネバネ定数
Ｋ２   防振バネバネ定数
Ｘ１   トラフの変位
Ｘ２   ベース部材の変位
１００ ダイオード
１０１ 電磁石の負荷
１０２ 通電状態
１０３ 通電遮断状態
【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】
2015147632.tif 000010
【図８】
2015147632.tif 000011
【図９】
2015147632.tif 000012
【図１０】
2015147632.tif 000013
【図１１】
2015147632.tif 000014
【図１２】
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