(57)【要約】【課題】振動式部品供給機を少ないマンパワーで効率よく運転できるようにすることである。【解決手段】振動式ボウルフィーダ４のコントローラにマイクロプロセッサ５を用いて、通信回線６による外部の制御装置類との相互通信機能を付加することにより、ボウルフィーダ４を他の機器と一緒に集中制御、集中監視して、少ないマンパワーで効率よく運転できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動機構により部品を搬送供給する振動式部品供給機をコントローラで制御する振動式部品供給機の制御装置において、前記コントローラとしてマイクロプロセッサを用い、外部の制御装置類との相互通信機能を付加したことを特徴とする振動式部品供給機の制御装置。
【請求項２】
前記相互通信機能で外部の制御装置類と送受信されるデータが、前記振動式部品供給機の運転実績データおよび運転条件設定データの少なくともいずれかを含むものである請求項１に記載の振動式部品供給機の制御装置。
【請求項３】
前記相互通信機能の通信方式をシリアル通信方式とした請求項１または２に記載の振動式部品供給機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動式部品供給機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
板ばね等で振動体を支持した振動式ボウルフィーダや振動式直進フィーダ等の振動式部品供給機の制御装置には、振動発生源としての電磁石等に負荷される電流や電圧を検出して、その駆動周波数や駆動振幅等を、コントローラに設定された運転条件等に基づいて制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されたものでは、コントローラにマイクロプロセッサを用い、マイクロプロセッサに接続された操作パネルで、部品供給能力を律する出力電圧や周波数等の運転条件を設定している。また、操作パネルに表示器を設けて運転状態やエラー内容を表示する機能や、負荷電流が設定電流を超えたときに、通電を停止したり、警報を報知したりする機能も持たせている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０５２５７号公報（第３−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、製造業ではコストダウンのために、少ないマンパワーで生産効率を高めることが進められている。しかしながら、上述した従来の振動式部品供給機の制御装置は、操作パネル等の入力手段を用いて運転条件を個別に設定し、表示器等の出力手段を用いて運転状態等を個別に表示しているので、組立ラインや検査ライン等のように、多くの振動式部品供給機を配設した現場では、作業者による運転条件の設定変更や運転状況の監視に非常に手間がかかり、マンパワーの削減が難しい問題があった。
【０００５】
また、従来の振動式部品供給機の制御装置は、生産管理コンピュータ等の上位コンピュータから運転指令を受けたり、運転異常等が発生したときに、警報を発したりする程度の単純なインターフェイスしか持っていなかったので、例えば警報が発せられたときは、作業者が現場に行かないと異常内容が分からず、運転復帰までのロスタイムが長くなって生産効率が低下する問題もあった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、振動式部品供給機を少ないマンパワーで効率よく運転できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、振動機構により部品を搬送供給する振動式部品供給機をコントローラで制御する振動式部品供給機の制御装置において、前記コントローラとしてマイクロプロセッサを用い、外部の制御装置類との相互通信機能を付加した構成を採用した。
【０００８】
すなわち、振動式部品供給機のコントローラにマイクロプロセッサを用いて、外部の制御装置類との相互通信機能を付加することにより、振動式部品供給機を他の機器と一緒に集中制御、集中監視して、振動式部品供給機を少ないマンパワーで効率よく運転できるようにした。外部の制御装置類としては、他の機器の制御装置のほかに、ラインを監視するモニタ装置や、ラインの稼動実績等を解析するパソコン等のコンピュータが含まれる。
【０００９】
前記相互通信機能を介して外部の制御装置類と送受信されるデータは、前記振動式部品供給機の運転実績データおよび運転条件設定データの少なくともいずれかを含むものとするとよい。運転実績データを含むものとすれば、板ばね疲労等の部品劣化による僅かな能力低下を早期に検知でき、運転異常に陥る前にメンテナンスを実施することができる。運転実績データを統計処理するなど外部のパソコン等で解析して、個々の振動式部品供給機の稼動状況からライン全体の稼動のネックとなる部位を推定すること等にも利用できる。また、運転条件設定データを含むものとすれば、ラインのサイクルタイム変更や稼動状況に応じて、振動式部品供給機の能力を迅速に変えることができ、生産管理コンピュータ等からの運転指令もこのデータの中に含めれば、端子台数や配線本数を減らすこともできる。
【００１０】
前記相互通信機能の通信方式をシリアル通信方式とすることにより、多量のデータを高速で送受信することができ、通信回線を用いる場合は、その配線本数を少なくすることができる。なお、通信の方式は無線方式としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の振動式部品供給機の制御装置は、振動式部品供給機のコントローラにマイクロプロセッサを用いて、外部の制御装置類との相互通信機能を付加したので、振動式部品供給機を他の機器と一緒に集中制御、集中監視して、振動式部品供給機を少ないマンパワーで効率よく運転することができる。
【００１２】
前記相互通信機能で外部の制御装置類と送受信されるデータを、振動式部品供給機の運転実績データが含まれるものとすることにより、板ばね疲労等の部品劣化による僅かな能力低下を早期に検知でき、運転異常に陥る前にメンテナンスを実施することができる。運転実績データを統計処理するなど外部で解析して、個々の振動式部品供給機の稼動状況からライン全体の稼動のネックとなる部位を推定すること等にも利用できる。また、運転条件設定データが含まれるものとすることにより、ラインのサイクルタイム変更や稼動状況に応じて、振動式部品供給機の能力を迅速に変えることができ、生産管理コンピュータ等からの運転指令もこのデータの中に含めれば、端子台数や配線本数を減らすこともできる。
【００１３】
前記相互通信機能の通信方式をシリアル通信方式とすることにより、多量のデータを高速で送受信することができ、通信回線を用いる場合は、その配線本数を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。この振動式部品供給機の制御装置は、図１に示すように、交流電源１で交流／直流変換回路２と直流／交流変換回路３を介して駆動される振動式ボウルフィーダ４を、相互通信機能を有するマイクロプロセッサ５で制御するものであり、マイクロプロセッサ５はメタルケーブルの通信回線６で外部の制御装置類と生産管理用コンピュータ（図示省略）とに繋がっている。マイクロプロセッサ５には直流／交流変換回路３が接続されるとともに、表示部と操作部を有する操作パネル７も接続されている。
【００１５】
前記マイクロプロセッサ５は、図２に示すように、ＣＰＵ(Central Processing Unit)のほかにＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory)および各入出力に対するインターフェースを備えており、通信回線６用インターフェースの入出力ポートには、相互通信用の通信回路が付加されている。この通信回路はマイクロプロセッサ５に内蔵させてもよい。
【００１６】
前記ＣＰＵは、直流／交流変換回路３の出力側からフィルタとＡ／Ｄ変換回路を介して入力される電流信号と電圧信号に対して、算出した出力周波数と出力電圧を直流／交流変換回路３へ駆動信号として出力するという通常の運転制御を行いながら、出力周波数、出力電圧、負荷電流等の運転実績データをＤＲＡＭに書き込む。ＰＲＯＭには、出力周波数と出力電圧の関係を表す特性曲線のデータ等が記憶されている。
【００１７】
前記通信回線６からは外部制御信号として生産管理用コンピュータからの運転指令信号や搬送速度設定信号、およびボウルフィーダ４内のワーク確認センサの信号等が入力されるとともに、運転中信号や運転異常信号等が出力される。なお、操作パネル７は、ボウルフィーダ４単体のテスト運転や通信機能が異常のときのバックアップ用として用いられ、操作信号の入力と運転状況等の表示信号の出力をする。
【００１８】
前記相互通信用の通信回路におけるデータ信号の通信方式には、シリアル通信方式であるＲＳ−４８５等が採用され、外部機器と共通のプロトコルに従ってデータの送受信を行う。図３は、プロトコルの１例を示すが、スタートからストップまでの内容が一括した信号として通信回線６で送受信される。この内容はＤＲＡＭに記憶され、ＣＰＵが必要に応じて処理をする。この内容には、データの重要度（処理優先順位）を付けるための信号等を付加してもよい。
【００１９】
なお、図３中の各用語の意味は次の通りである。
局番      ：接続された機器を区別するアドレス
要求／応答：コマンドが命令か、命令に対する回答かの区別
コマンド  ：命令（動作要求指令）、応答の場合は確認用コマンド
コード    ：データを区別するグループ記号
データ    ：数値または記号
パリティ  ：送受信内容にエラーがないかどうかチェックするためのデータ
【００２０】
図４は、前記マイクロプロセッサ５のＣＰＵによる制御のアルゴリズムを示す。ＣＰＵは、（ａ）のメインルーチンで、運転指令信号や搬送速度設定信号等に基いて、前記直流／交流変換回路３へ駆動信号を出力する通常の制御サイクルを繰り返し、（ｂ）の通信ルーチンから割り込み処理がかかると、（ｃ）の割り込み処理ルーチンを実行する。通信ルーチンでは、データ受信があるか否かを判別し、データ受信がある場合は割り込み処理ルーチンを呼び出し、そうでないときは運転実績データ等の送信データをＤＲＡＭに書き込む。運転実績データは、部品劣化等による僅かな能力低下の早期検知に使用されるとともに、外部のパソコンで統計処理され、個々の振動式部品供給機の稼動状況からライン全体の稼動のネックとなる部位を推定すること等にも利用される。
【００２１】
前記割り込み処理ルーチンでは、まず図３に示したプロトコルのようなデータを取り込み、自機への信号か否かを判別し、自機への信号のときにのみ、そのパリティをチェックする。受信内容にエラーがなくパリティＯＫのときは、そのコマンドを処理して処理結果を応答信号として送信し、そうでないときは、エラー信号を送信する。
【００２２】
上述した実施形態では、相互通信機能用の通信回線として、メタルケーブルを使用したが、通信回線としては光ケーブルを用いることもでき、通信を無線通信方式とすることもできる。また、制御される振動式部品供給機もボウルフィーダに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】振動式部品供給機の制御装置の実施形態を示すブロック図
【図２】図１のマイクロプロセッサを示す制御回路図
【図３】図２の通信回路におけるプロトコルの例を示す概念図
【図４】図２のＣＰＵの制御アルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
【００２４】
１  交流電源
２  交流／直流変換回路
３  直流／交流変換回路
４  ボウルフィーダ
５  マイクロプロセッサ
６  通信回線
７  操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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