(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と基台とをばねで結合し、前記可動部か前記基台に電磁石を取付け、該電磁石のコイルに印加される電圧と前記可動部の振動変位との位相の比較により、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加される電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした電磁振動フィーダの駆動制御方法において、前記電圧を基準とした前記振動変位の極性の判定は前記電圧の負から正へ、又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて、前記振動変位が正か負かによって行うようにし、該振動変位が前記ゼロクロスポイントで正又は負が連続して所定回数、続いたときに同極性に又は、所定の期間内に正及び負の多い方の極性、又は正又は負の回数をカウントしてその差が所定値を越えたときに、その多い方の極性にあると判断してこの極性に応じて前記電圧の周波数を増減させるようにしたことを特徴とする電磁振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項２】
定常状態で前記電圧の周波数を記憶し、再駆動時には該記憶した周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電磁振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項３】
前記記憶される前記電圧の周波数は、駆動毎に書き変えられるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電磁振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項４】
可動部と基台とをばねで結合し、前記可動部か前記基台に電磁石を取付け、該電磁石のコイルに印加される電圧と前記可動部の振動変位との位相を比較する極性検出器により判定して、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加されるべき可変周波数電源の電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした電磁振動フィーダの駆動制御装置において、前記極性検出器は前記電圧の負から正へ、又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて、前記振動変位が正か負かを判定し、該正又は負が連続して所定回数、続いたときに同極性に又は、所定の期間内に正及び負の多い方の極性に、又は正又は負の回数をカウントしてその差が所定値を越えたときに、その多い方の極性にあると判断してこの極性に応じて前記電圧の周波数を増減させるようにしたことを特徴とする電磁振動フィーダの駆動制御装置。
【請求項５】
定常駆動時の前記可変周波数電源の出力電圧の周波数をメモリに記憶し、再駆動時には該記憶した周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の電磁振動フィーダの駆動制御装置。
【請求項６】
前記記憶される前記定常駆動時の前記電圧の周波数は、駆動毎に書き変えられるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電磁振動フィーダの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁振動フィーダの駆動制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁振動フィーダ、例えば振動パーツフィーダはボウルとベースとを板ばねで結合し、可動部としてのボウルには接極子が固定されているが、これに空隙をおいてベースに電磁石を取り付けている。この電磁石のコイルに印加される電圧と上記ボウルの振動変位との位相差を検出して、この位相差を１８０度となるように上記コイルに印加される電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにしている。
【０００３】
図３は従来例の位相差検出器を含む共振追尾制御回路を示すものであるが、クロック発生器２１からクロックパルスを受けるフリーランのカウンタ２２は８ビットの出力端子を有し、クロックパルスをカウントする。デジタル値で各ビットに０か１を出力するのであるが、これをＤ／Ａコンバータ２３によりアナログ出力に変換し、２４で示すような正弦波の電圧を発生する。これが電磁石のコイルに印加される。この例ではカウント値０において正弦波形は負から正へと時間軸とゼロクロスし、また１８０度に対応するデジタル値１２８カウント値で正から負へのゼロクロス、更にカウンタ２２のオーバーフロー、すなわち２５６デジタル値又はデジタル値ゼロで負から正へのゼロクロスとなる。他方、コンパレータ２５にはこのプラス入力端子には振動変位２７が入力されており、マイナス端子は０ボルトとなっている。
【０００４】
図５Ａにはこのコイル印加電圧Ｖの時間的変化を示すものであるが、これが加えられる電磁コイルにより、一時遅れが生じ、これに流れる電流Ｉは図５Ｂに示すように変化する。この電流により、電磁石とボウルとの間に交番磁気吸引力が発生し、ボウルは捩り振動を行うのであるが、この振動変位が図５Ｃに示すように、コイルにかかる電圧Ｖと９０度遅れている場合には、すなわちコイル電圧Ｖが正から負に変わるゼロクロスポイントにおいて振動変位Ｓ1 が正であれば図４に示すように、共振点ω0 （角周波数）では位相差φは９０度であるので、ω0 よりは小さく周波数を上昇させるべきであると位相差検出器２６で判断して可変周波数電源としてのクロック発生器２１の出力周波数を上昇させる。Ｄ／Ａコンバータ２３の出力が増巾器で増巾されて電磁石のコイルに流され、より周波数の高い電流でボウルを振動させる。共振点ω0 に前回より近づいたことにより、振巾は上昇する。可変周波数電源の出力周波数が更に高くなってついにω0 を越えて、これより高くなると図５Ａ、Ｄに示すように振動変位Ｓ2 とコイル電圧Ｖとの関係は位相差で２７０度となる。
【０００５】
図４の角周波数と位相差の関係から明らかなように共振点ω0 を通過したので可変周波数電源２１の出力周波数を減少させる。なお、図４において、Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 は振動系の粘性係数を表わし、Ｃ3 ＞Ｃ2 ＞Ｃ1 である。
【０００６】
以上のようにして可変周波数電源としてのクロック発生器２１の出力周波数の増減を行ってついにはこの振動パーツフィーダは共振周波数で駆動するようになる。振動パーツフィーダのボウル内のスパイラルトラックでは部品が所定の姿勢になるように部品整列手段により整列される。この姿勢で次工程に供給される。
【０００７】
なお、カウンタ２２がキャリー信号又はオーバーフロー信号を発生すると、位相差検出器２６はこのタイミングでコンパレータ２５出力（２８で示すような短形パルス）を受けてこの極性が正か負かを読み取り、上述のように正であれば力に対し９０度以上に位相が遅れていることにより、クロック発生器２１のクロック発生周波数を減少させる。これによりカウンタ２２のカウント速度は低くなり、これによりＤ／Ａコンバータ２３の出力すなわち正弦波形２４の周波数も減少する。また、カウンタ２２のオーバフロー信号が発生したときのコンパレータ５の出力は負であれば、位相差検出器２６はこれを検出してクロック発生器２１のクロック発生周波数を増大させる。これによりカウンタ２２のカウント速度が高くなり、Ｄ／Ａコンバータ２３の出力である正弦波形電圧４の周波数が増大する。
【０００８】
以上のようにして振動フィーダの固有の共振周波数に近づけるのであるが、共振周波数に近くなると少しの外乱によりその共振点が変動するので、電圧波形のゼロクロスポイントにおける振動変位の極性が正になったり負になったり変動する。これに応じてクロック発生器２１のクロック発生周波数を変えていたのでは周波数制御は不安定となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、安定な周波数制御を行なうことができる電磁振動フィーダの駆動制御方法及びその装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、可動部と基台とをばねで結合し、前記可動部か前記基台に電磁石を取付け、該電磁石のコイルに印加される電圧と前記可動部の振動変位との位相の比較により、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加される電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした電磁振動フィーダの駆動制御方法において、前記電圧を基準とした前記振動変位の極性の判定は前記電圧の負から正へ、又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて、前記振動変位が正か負かによって行うようにし、該振動変位が前記ゼロクロスポイントで正又は負が連続して所定回数、続いたときに同極性に又は、所定の期間内に正及び負の多い方の極性、又は正又は負の回数をカウントしてその差が所定値を越えたときに、その多い方の極性にあると判断してこの極性に応じて前記電圧の周波数を増減させるようにしたことを特徴とする電磁振動フィーダの駆動制御方法、によって解決される。
【００１１】
又、以上の課題は、可動部と基台とをばねで結合し、前記可動部か前記基台に電磁石を取付け、該電磁石のコイルに印加される電圧と前記可動部の振動変位との位相を比較する極性検出器により判定して、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加されるべき可変周波数電源の電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした電磁振動フィーダの駆動制御装置において、前記極性検出器は前記電圧の負から正へ、又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて、前記振動変位が正か負かを判定し、該正又は負が連続して所定回数、続いたときに同極性に又は、所定の期間内に正及び負の多い方の極性に、又は正又は負の回数をカウントしてその差が所定値を越えたときに、その多い方の極性にあると判断してこの極性に応じて前記電圧の周波数を増減させるようにしたことを特徴とする電磁振動フィーダの駆動制御装置、によって解決される。
【００１２】
以上の構成により、電圧の正から負又は負から正へのゼロクロスポイントにおける振動変位の極性を安定して検出することができる。よって駆動周波数が共振周波数に近づいたとしても、安定に周波数制御を行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態において、図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態では、電磁振動パーツフィーダとして、振動パーツフィーダが適用され、図１においてボウル１内にはその内周壁部にスパイラル状にトラックが形成されており、これは下方のベース２と等角度間隔で配設された傾斜板ばね５により、結合されている。ベース２には電磁石３が固定されており、これには電磁コイル４が巻装されている。振動パーツフィーダ全体は防振ゴム６により、床上に設置されている。
【００１５】
板ばね５に近接して振動ピックアップＰが配設されている。このピックアップＰは図示しない支柱により床上を支持されている。これは本発明に係る共振点追尾制御回路７に電線路Ｗ1 を介して接続されている。更に共振点追尾制御回路７から電磁石３の電磁コイル４に出力が加えられている。
【００１６】
図２は図１における共振点追尾制御回路７の詳細（一部省略する）を示すものであるが、従来例に対応するものについては同一の符号を付しその詳細な説明については省略する。すなわち、本発明の実施の形態によれば、従来の位相差検出器２１の構成が異なり、正カウンタ３３、負カウンタ３４、これらのカウント値を受ける極性検出器３５から成っている。この検出結果がクロック発生器３１に供給される。また本発明の実施の形態によれば、メモリ３２が備えられており運転中の任意の時間において、クロック発生器３１の出力周波数をデジタル値で記憶するようにしている。
【００１７】
正カウンタ３３は図３に示す振動変位２７の正極性、負極性に応じて得られるコンパレータ２５の出力のうち、このパルスの立ち上がりとこれに続く立ち下がりを１個としてこのパルスをカウントする。また負カウンタ３４はコンパレータ５の出力のうち立ち下がりエッジと立ち上がりエッジの間のパルスをカウントする。極性検出器３５はこれらのカウント値を受けて、正カウンタ３３のカウント値と負カウンタ３４のカウント値との差が所定値以上になると、このカウント値の多い方の極性を判定する出力をクロック発生器３１に供給する。これにより正極性であればクロック発生器３１の発生周波数を増大し、負極性であれば減少させる。よって振動パーツフィーダの共振振動数に駆動周波数を近づける。
【００１８】
本実施の形態によれば、電圧２４の３６０度毎にその時の振動変位の極性によってクロック発生器３１の発生周波数を増減せず、いわば平均的な状態を検出しており、また共振点近くにおいて駆動周波数が増減するのを頻繁に行なうことなくある時間間隔（変動する）をおいてクロック発生周波数を調整しているので、ハンティング現象をなくし振動パーツフィーダの共振駆動を安定に行なうことができる。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２０】
例えば以上の実施の形態では、正カウンタ３３と負カウンタ３４のカウント値の差が所定値以上になると、多い方のカウント値を示す極性によりクロック発生器３１のパルスの発生周波数を増減していたが、これに変えて電圧のゼロクロスポイントでの極性が連続して所定回数続いたときには同極性に、又は所定の期間内に正及び負の多い方の極性により極性を判定するようにしてもよい。この場合にも周波数制御を安定に行なうことができる。
【００２１】
また以上の実施の形態によれば、直線的なねじり振動を行なう振動パーツフィーダを説明したが、これに限ることなく楕円振動パーツフィーダの垂直振動駆動部又は水平振動駆動部にも本発明を適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電磁振動フィーダの駆動制御方法及びその装置によれば、共振追尾制御を共振点近傍でも安定に周波数制御することができる。
また、コイル印加電圧のゼロクロスポイントにおいて、単純に、フィーダ振幅の極性のみを検出し、さらに、極性の検出回数平均化した上で、周波数の増減量を決めるので、共振周波数追従が安定して行える。また、簡易な装置で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態が適用される振動パーツフィーダの概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態による電磁振動フィーダの駆動制御回路のブロック図である。
【図３】従来例の電磁振動フィーダの駆動制御回路のブロック図である。
【図４】従来例の作用を説明するための力と振動変位との位相差の関係を示す図である。
【図５】同作用を説明するためのタイムチャートであり、Ａはコイル電圧、Ｂはコイル電流、Ｃは振動変位、及びＤは他の振動変位を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３１  位相差検出器
３３  正カウンタ
３４  負カウンタ
３５  極性検出器
【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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