(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進み又は遅れを検出して、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加される前記電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした振動フィーダの駆動制御方法において、
前記位相の進み又は遅れの検出は、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い、
前記周波数の増減を制御する共振点追尾手段を有し、前回の駆動時の前記周波数を記憶し、再駆動時には該記憶した前記周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の振動フィーダの駆動制御方法であって、
前記記憶される前記周波数は、駆動毎に書き変えられるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項３】
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進み又は遅れを位相差検出器により検出して、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振動フィーダの駆動制御装置において、
前記位相の進み又は遅れの検出は、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い、
前記周波数を制御する共振点追尾回路を有し、前回の駆動時の前記可変周波数電源の前記周波数を内蔵するメモリに記憶し、再駆動時には該記憶した前記周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の振動フィーダの駆動制御装置であって、
前記記憶される前記前回の駆動時の前記周波数は、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、上記可動部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。いわゆる共振追尾制御と称せされるものであるが、この振動パーツフィーダは駆動開始ごとに上述の共振追尾制御を行っているので、駆動開始時の周波数は共振点から大きく離れているので、強制振動であり、最初は、振巾は小さい。共振追尾制御により、この駆動周波数が上昇していくのであるが、共振点近傍においてはボウルの振巾が急激に大きくなるので、ボウル、特にそのトラック内の部品にショックが加わり、振動開始後直ちに整列作用が行われず、このショックによってトラックからボウルの底壁内へと殆どの部品が落下してしまうことがある。これでは再び整列手段があるトラック部分まで上昇してくるのにかなりの時間を有する。あるいはワイパーなどの整列手段では、ここで詰まりが生ずることがある。また、強制振動時にはコイルに大きな電流を流さねばならないので、共振振動時の電流の容量では足りず、相当大きな電気容量を有する電源でなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされ、電気容量を小とし、また駆動開始時のショックをなくす振動フィーダの駆動制御方法及びその装置を提供とすることを課題とする。
【０００４】
【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進み又は遅れを検出して、位相差が１８０度となるように前記コイルに印加される前記電圧の周波数を増減させて共振振動させるようにした振動フィーダの駆動制御方法において、前記位相の進み又は遅れの検出は、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い、前記周波数の増減を制御する共振点追尾手段を有し、前回の駆動時の前記周波数を記憶し、再駆動時には該記憶した前記周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御方法、によって解決される。
【０００５】
又は、ばねで振動可能に支持された可動体と、加振源とを備えた振動フィーダを、前記加振源の加振力と前記可動体の振動変位との位相の進み又は遅れを検出して、前記加振源の加振周波数を増減させて、共振振動させるようにした振動フィーダの駆動制御方法において、前記加振周波数の増減を制御する共振点追尾手段を有し、前記共振振動時の前記加振周波数を記憶し、再駆動時には該記憶した前記周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御方法、によって解決される。
【０００６】
又は、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進み又は遅れを位相差検出器により検出して、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振動フィーダの駆動制御装置において、前記位相の進み又は遅れの検出は、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い、前記周波数を制御する共振点追尾回路を有し、前回の駆動時の前記可変周波数電源の前記周波数を内蔵するメモリに記憶し、再駆動時には該記憶した前記周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴とする振動フィーダの駆動制御装置によって解決される。
【０００７】
上記構成によってその振動フィーダのその時の共振振動数にほゞ近い共振振動数で駆動開始させることができるので、共振点振動までに要する時間はほゞ零であり、よって強制振動から共振振動に移るときのショックをなくし、また電流を最初から多く流す必要がなく、電気容量を小とすることができる。また長期にわたる使用においては、装置自体に経時変化があるが、これに対しても常に共振状態で運転することが出来る。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図２は図１における共振点追尾制御回路７の詳細を示すものであるが、主として可変周波数電源１０、位相検出回路１１およびメモリ１５からなっている。可変周波数電源１０には図２にも示されるように交流電源８にスイッチＳを介して接続されており、この出力は増巾器１２を介して電磁石３の電磁コイル４に接続されている。また図１におけるピックアップＰの出力は電線路Ｗ1 を介して増巾器１３に接続される。この増巾出力は位相検出回路１１に供給される。この位相検出回路１１には、更に可変周波数電源１０の出力を増巾器１２に供給し、その増巾出力が電線路Ｗ3 を介して供給されており、この位相検出出力が可変周波数電源１０に接続されている。これは例えばインバータであってよい。
【００１２】
また本発明の実施の形態による位相検出回路１１は図４に示されるような方法で検出を行う。これは以下の作用において詳細を説明する。
【００１３】
更に本発明の実施の形態によれば、可変周波数電源１０は不揮発性のメモリ１５に接続されている。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態の構成について説明したが、次にこの作用について説明する。
【００１５】
スイッチＳを閉じると交流電源８が可変周波数電源１０に接続され、駆動状態となる。この出力電圧は増巾器１２を介して電磁石３の電磁コイル４に供給される。これにより、振動パーツフィーダのボウル１は捩り振動を行う。ピックアップＰはこの振動変位を検出し、増巾器１３により増巾されて、位相検出回路１１に加えられる。他方、これにはこの時の電磁コイル４に印加されている電圧が供給されている。
【００１６】
図４Ａにはこの印加電圧Ｖの時間的変化を示すものであるが、この電磁コイル４により、一時遅れが生じ、これに流れる電流Ｉは図４Ｂに示すように変化する。この電流により、電磁石３とボウル１との間に交番磁気吸引力が発生し、ボウル１は捩り振動を行うのであるが、この振動変位が図４Ｃに示すように、コイル４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３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検出回路１１で判断して可変周波数電源１０の出力周波数を上昇させる。これが増巾器１２で増巾されて電磁石３のコイル４に流され、より周波数の高い電流でボウル１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１０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４Ａ、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。
【００１７】
図３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１０の出力周波数を減少させる。なお、図３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。
【００１８】
以上のようにして可変周波数電源１０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１内の図示しない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。
【００１９】
振動パーツフィーダの駆動を停止させるべくスイッチＳを開くと可変周波数電源１０からの出力はなくなり、ボウル１の駆動は停止する。不揮発性のメモリ１５にはスイッチＳを切る前の可変周波数電源１０の出力周波数が記憶されている。すなわち、駆動中あるいは駆動中の一定時間毎に、可変周波数電源１０の出力周波数がメモリ１５に記憶される。
【００２０】
振動パーツフィーダを再び駆動開始させるべく、スイッチＳを閉じるとメモリ１５でこの時記憶されている共振周波数を出力すべく可変周波数電源１０が駆動される。従って振動パーツフィーダのボウル１は最初から共振周波数で駆動される。従って従来のように強制振動から共振周波数に移るときのショックがなくなり、また電源容量を小とすることができる。
【００２１】
以下、駆動停止、駆動開始を繰り返すごとに、メモリ１５の内容が書き換えられているのであるが、１か月単位、１年単位では振動パーツフィーダの共振周波数が変動する。したがって従来のように共振周波数をその追尾制御して得ていたのでは上記のように強制振動から共振振動に移るために多くの電流を流さねばならないのであるが、年単位では強制振動に移る程、共振周波数の変動が大きくとも前回の共振周波数で駆動を開始することができるので、常に振動パーツフィーダをショックなく電源容量を小として駆動することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれら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。
【００２３】
例えば以上の実施例では直線的な捩り振動パーツフィーダについて説明したが、従来公知のように径方向で対向する一対の電磁石により、ボウル１を水平方向に捩り振動させる加振力を垂直方向の加振力（実施の形態のような）に対して所定の位相差を持って加えた時にはボウル１は楕円振動を行う。このような楕円振動パーツフィーダに対しても例えば垂直方向加振用の電磁石３のコイル４には本実施の形態のように共振追尾制御による前回の駆動時の周波数を加えてもよい。この場合には水平方向の電磁石には、可変周波数電源１０の出力を加える。
【００２４】
また、以上の実施の形態では可変周波数電源を自動的にその周波数を調整させるようにしたが、これに代えて、例えば電圧が一定で周波数掃引してボウルの振動変位を測定しながら最大になる周波数を測定し、すなわち、周波数掃引法により共振周波数を決定しこれをメモリに記憶させるようにしてもよい。
【００２５】
また、以上の実施例では加振源が電磁石であるので、電圧と振動変位との位相差が１８０度になるように周波数を増減させて共振状態を得るようにしたが、コイルに流す電流と比べる場合には、当然のことながら電流と振動変位との位相差が９０度となるように周波数は増減される。
【００２６】
更に以上の実施の形態では、加振源は電磁石であったが、これに代えて板ばねに貼着した圧電素子に交流電圧を加えることにより、可動体を振動させる駆動制御方法においては共振状態では圧電素子に加える電圧が加振力と位相が同一であるので、振動変位との位相差が９０度となるように圧電素子に加える交流電圧の周波数を増減させる。
【００２７】
更に以上のようにして共振振動で振動させることができるのであるが、これらに更に加振源の加振周波数を可動部の実際の振動周波数と一致させるようにＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を加えてＰＬＬ制御を行うようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の振動フィーダの駆動制御方法及びその装置によれば従来のように共振追尾制御を行うにしても駆動開始時には常に共振振動で開始させるので従来より電源容量を小とし、また駆動開始時のショックをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明実施の形態による振動パーツフィーダおよびこの駆動制御回路のブロック図を示す。
【図２】図１における共振追尾制御回路の詳細を表すブロック図である。
【図３】作用を説明するための角周波数と位相差（力と変位）との関係を示すチャートである。
【図４】位相検出回路の作用を説明するためのチャートであって、Ａはコイル電圧の時間的変化、Ｂはコイル電流の時間的変化、Ｃは共振周波数より低い周波数で駆動される場合の振動変位の時間的変化、Ｄは共振周波数より高い周波数で駆動される場合の振動変位の時間的チャートである。
【符号の説明】
１    ボウル
３    電磁石
４    コイル
７    共振点追尾制御回路
１０  可変周波数電源
１１  位相検出回路
１５  メモリ
【図１】
0004211082.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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