JPH0372533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に電子制御回路に関し、更に詳し
くは振動式フイダーのような電磁駆動機構用の改
良された振動振幅コントローラに関する。

一般に振動式フイダーには、振動によつて多数
の部品を円滑で実質的に均一に所望の方向、乃至
所望の方位へ移動させ、又は移動を容易にするボ
ール、ビン、ホツパ、又は輸送レールが含まれ
る。このようなフイーダ内での部品の移動は、垂
直及び水平成分を有する径路でボールのような部
品支持部材を振動させることによつて行われる。
ボール式フイーダの場合、ボールの内周付近に設
けられたラセン型傾斜坂路を、ボールの底部から
一般に上部リムに沿つて取付けられた排出口へと
部品が上昇する。部品を方向づける手段を用いて
部品を所望の様式で整列させ、例えば、引き続い
て小分けした部品の加工又は包装を容易にするこ
とができる。

電磁駆動ユニツトは、ボールまたはその他の部
品支持部材に駆動運動を伝えるために取付けら
れ、そしてこのユニツトは所望の部品供給速度を
生じる振幅及び振動数で部品支持部材を振動させ
る目的で時として制御されることがある。このよ
うな制御に関連して、部品がフイーダから小分け
される際、又はボールその他の部品支持部材が再
充填される場合に生じる条件と同様な変動する装
入条件化で一定の振動振幅を保つことが通常望ま
しい。即ち、振動振幅は被振動素材が変化した結
果として増減があつてはならず、その際、所望部
品又は製品の供給速度は一定に保たれるべきであ
る。電磁駆動ユニツトは一般に交流電源で操作さ
れるので、交流入力の線間電圧も振動振幅の変動
をもたらすことがある。

本発明と同一譲受人に譲渡された米国特許第
3122690号明細書記載の振動装置制御回路は、電
磁駆動ユニツトに供給される電流の量を制御する
ことにより、変動する装入条件下における振動振
幅の変化を自動制御する手段とするために用いら
れてきた。場合により、これらの回路はサーボ振
幅制御を備えた位相制御型のものであつて、装置
の振動部に機械的に連結された変換器手段を用い
て振幅を検出し、そして一定の振動振幅を保持す
るように制御回路にフイードバツク信号を与えて
いる。

先行技術における上記振動振幅制御回路の欠点
の一つは、振動振幅を検出するために振動装置に
連結された外部変換器を使用していることであ
る。典型的な変換器、例えばフオトトランジスタ
又は発光ダイオードを用いたものは脆く、塵埃そ
の他の環境条件の悪影響を受け、かつ損壊され易
い。その他の欠点としては、このような変換器へ
別途配線する必要がある点がある。

ある制御系では、容器重量、交流入力の線間電
圧、温度および振幅に影響を及ぼす条件を補償す
るために、手動操作して振動振幅を調節すること
ができる。しかし、このような手動制御系では、
所望の供給速度を保持するように、オペレータは
絶えず注意を払う必要がある。さらに、装置の発
揮する性能または製品損傷の危険を無視して、も
つぱら振幅制御を最大値にすることに集中し勝ち
である。このような操作によつて、振動装置の構
成部分に潜在的な過剰応力の状態がもたらされ、
そして電力の消費が増すが、これはエネルギーの
浪費であり、かつ非効率的である。

上記問題の克服を目的とした振幅を制御する配
置が、本発明と同一譲受人に譲渡された米国特許
第3840789号明細書に記載されており、この配置
ではフオトトランジスタの感光表面から間隔をお
いて振動装置の固定部に設置された光源を有する
光電変換器が使用されている。可動部には羽根が
機械的に結合されており、そしてこの羽根は光ビ
ームを遮断してフイードバツク信号を与え、振動
振幅を所定の大きさに制限するような位置に置か
れている。この光電変換器は比較的接近しにくい
配置をとることがあるので、感光表面に関してこ
の羽根の初期調整及び配列、並びにその後のフオ
トトランジスタ及び光源の再配置又は修理は困難
である。

従つて、変動する装入条件及び交流線間電圧の
条件のもとで一定の振動振幅を保持し、かつ上記
のコントローラの欠点を取り除いた、振動機構と
共に用いるための振動振幅コントローラを得るこ
とが望ましい。

本発明の一般的目的は、慣用的に用いられてい
る振動振幅制御系の限界を乗り越える、振動式フ
イーダに使用する電磁駆動ユニツト用の改良され
た振動振幅コントローラを提供することにある。
本発明のコントローラは、信頼性があり、付属の
外部変換器を使用せず、交流入力の線間電圧、容
器重量等の変化に対して自動的な駆動補償を行
い、そして種々の振動式フイーダの電磁駆動ユニ
ツトに適合性がある。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の詳細
な説明及び添付図面から明らかである。

本発明は、部品容器またはその他の部品支持部
材に加えて、部品支持部材に振動運動を伝えるた
めの、交流電源で作動する電磁駆動ユニツトを有
する振動機構用の振動振幅コントローラに関す
る。このコントローラは、交流電流周期ごとの特
定の所定間隔の間に電磁駆動ユニツトへ供給され
る電流の総量を検出するための検出手段を有す
る。さらに、交流電源から電磁駆動ユニツトに供
給される交流電力の量を前記検出手段の検出出力
に応じて制御し、所望の振動振幅に制御する手段
が設けられている。

図１は、本発明の具体例を示す振動振幅コント
ローラを有する電磁駆動振動装置を示す図であ
る。

図２は、図１の振動振幅コントローラの部分ブ
ロツク図及び部分略図である。

図３は、図２の振動振幅コントローラの回路略
図である。

図４ａは商業的交流の線間電圧波形を示す図で
ある。

図４ｂはSCRを通過して現れる電圧波形を示
す図である。

図４ｃは、図４ｂのSCRと並列に接続された
抵抗を通して流れる電流の波形を示す図である。

図５ａ〜図５ｆは、図３の回路図の種々の点に
おける電圧、電流及びタイミングの波形を示す図
である。

図１において、本発明の具体例を示す振動振幅
コントローラを用いた振動式フイーダの電磁駆動
機構を数字１０で表す。振動振幅コントローラ３
２は交流電源３４に接続さており、そして振動振
幅を示すフイードバツク信号に応じて電磁駆動ユ
ニツトに供給される交流電力の量を制御する働き
をする。この振動振幅フイードバツク情報は、電
磁駆動ユニツトの電流を検出し、そして交流電流
周期ごとの一部分で電流をサンプリングすること
によつて引き出される。

さらに図１において、振動式フイーダ１０はバ
ネ１４で支えられた部品容器１２（例えばボー
ル）を含んでおり、そしてバネ１４は基板１６に
装着されている。まとめて１８で示す電磁駆動ユ
ニツトは、２枚の端板２２，２４、一方の端板２
２に装着された電機子２０および他の端板２４に
装着された鉄芯コイル２６を含んでいる。端板２
２は容器１２に装着され、端板２４は基板１６に
固定されている。可撓性バネ板２８（この２８は
間隔をおいて互いに平行な関係にある端板に装着
されている）により、振動運動中に端板を実質的
に平行な関係に保ちつつ、一方の端板が他の一方
に対して移動自在になつている。電磁駆動ユニツ
ト１８は周知の方式で振動運動を容器１２に伝え
る。即ち、コイル２６は脈動電流で駆動される。
この電流は、たとえば60ヘルツの交流であり、脈
動直流とするために整流される。これによつてコ
イル２６は交互に磁化および消磁される。電機子
２０はコイルが駆動されている間は鉄芯コイル２
６に引き寄せられることになる。この電機子は容
器に装置されているので、後者は基板１６上を移
動する。

この移動はバネ板２８によつて可能となるが、
このような移動の間に２８は本来真直な位置から
揺動し、そしてコイル２６が非駆動化されると電
機子２０を元の位置に戻す力を与える。次いで図
２について説明する。この図は電磁駆動ユニツト
１８に接続された図１の振動振幅コントローラの
回路を部分ブロツク図及び部分略図として示すも
のである。コントローラは電流検出手段回路３
６、交流電源３４、及び電磁駆動ユニツト１８に
供給される電流を制御するための応答検出手段回
路３８からなる。

本出願で用いる交流電源とは、商業的に送電さ
れる50〜60ヘルツ、115〜230ボルトの交流線間電
圧を包含する。

まず、図２中の電磁駆動ユニツトについて説明
する。数字４０で全体を示す物理的間隙は、電機
子２０と鉄芯コイル２６との間に存在する。図に
示す通り、コイルに通電されると、電機子２０が
コイル２６側に引き寄せられるにつれて間隙４０
は狭くなり、やがて左端に示す電機子２０の位置
のように鉄芯コイル２６に最も近い位置に達す
る。コイル２６への通電が終了すると、電機子２
０は可撓性バネ２８の復元作用により定常静止位
置を越えて移動し、やがて電機子２０は最右端に
達するが、この時点で静止位置に向かつて戻る。
電流が与えられてコイル２６を交互に通電状態及
び非通電状態とすると、電機子２０は鉄芯コイル
２６へ向う方向とその反対の方向に往復運動する
ことがわかる。また、当然ながら電機子２０の動
きは鉄芯コイル２６を流れる電流の量に正比例す
る。即ち、電機子２０と鉄芯コイル２６との間の
物理間隙４０は、より多くの電流がコイル中に流
れると小さくなる。

電磁駆動ユニツト１８のコイル２６を流れる電
流は、各電流周期の一部分の間でデイツプを示す
ことを見出した。更に、このデイツプの大きさは
電機子２０と鉄芯コイル２６との間の物理間隙４
０に反比例し、そしてこのデイツプは電機子が交
流電流周期の間にコイルに最も近い位置を占める
時点で生じることも見出した。従つて、電磁駆動
ユニツトの電流におけるデイツプの大きさは振動
振幅を表しており、そして以下詳述する通り、こ
のデイツプをフイードバツク制御情報として用い
て、電磁駆動ユニツトに供給される電流を応答制
御手段回路３８によつて制御し、これによつて振
動振幅を制御することができる。

図２についてさらに説明する。応答制御手段回
路３８では、コイル２６と電磁駆動ユニツト１８
に交流電力を供給するための交流電源とに並列に
接続されたSCRが用いられている。この回路に
電流が最初に流される際、充電電流は電源から可
変抵抗４６を通つて流れてタイミングコンデンサ
４４を充電させる。以下詳述する通り、タイミン
グコンデンサ４４の電圧が所定値に達すると、ゲ
ート・トリガー手段４７が作動してSCR４２を
通電状態にする。SCR４２が導伝状態のときは、
交流電源３４の全量がコイル２６の供給される。
電流検出手段回路３６は、SCR４２が導通して
電磁駆動ユニツトの電流の示す電圧を生じる際に
形成される電磁駆動ユニツトの電流経由と直列の
抵抗４８を有する。抵抗４８と並列に接続された
可変ゲイン増幅器５０は、各交流電流周期の特定
の所定間隔内における電流を示す電圧を増幅す
る。スイツチ操作手段５２が作動して、交流電流
周期中にデイツプが生じている間は、スイツチ手
段５４により増幅器５０の出力を電圧保持手段５
６に接続する。従つて、スイツチ手段５４が電圧
増幅器５０の出力を保持手段から切断すると、デ
イツプの大きさの電圧レベルは電圧保持手段５６
内に保存される。この電圧保持手段５６に接続さ
れた電圧フオロア５８は、交流電流の正の半周期
間にスイツチ手段６０と共に作動して、電圧保持
手段５６内に保存されたサンプル駆動電流の示す
電圧でタイミングコンデンサ４４を予備充電させ
る。次いで、タイミングコンデンサ４４は上記の
抵抗４６を通して所定値まで充電を続ける。タイ
ミングコンデンサ４４は電圧保持手段５６内に貯
えられたデイツプの大きさの電圧値で予備充電さ
れているので、所定値に達するまでの所要時間は
タイミングコンデンサ４４が抵抗４６のみを通し
て充電するよりも短い。従つて、タイミングコン
デンサ４４が所定値まで充電されてゲート・トリ
ガー手段４７にSCR４２を点弧させるに要する
時間を調節することによつて、電磁駆動ユニツト
１８に達する交流電力を制御できる。

説明を先に進める前に、負荷が加わつたSCR
の作動特製を簡単に述べて、この振動振幅コント
ローラの回路動作に理解を深めることとする。
SCRは陽極及び陰極端子を有する再生半導体の
３端子スイツチであり、かつ陽極及び陰極間の伝
達を制御するゲート端子を有している。SCRは、
陰極が陽極に比して正の間はゲート及び陰極間に
所定のトリガー電圧を与えて両方向の電流を静止
する。十分な順方向「保持電流」がSCRを経由
して流れ始めた後、SCRは「ラツチ」し、そし
て保持電流又は陽極が陰極に比して負になるまで
導伝性を保つ。SCRが導伝性でなくなると閉塞
状態となり、そして陽極が陰極に比して正である
間、ゲートが再びトリガーされるまで伝導しな
い。

図４ａ〜４ｃのうち、商業用115ボルト、60ヘ
ルツの交流線間電圧波形を図４ａに示す。図４ｂ
はSCRの陽極及び陰極間の電圧を示す波形であ
つて、SCRが90°で導伝性となる。即ち、交流電
圧の位相角が正の半周期において90°に達した時
間に対応して、ゲート端子にトリガー電圧が加え
られる。ゲート端子にトリガー電圧を加えること
によつてSCRが導伝性となる交流電圧周期の時
間を、トリガー回路の点火角と呼ぶ。図４ｃは
SCRの陽極及び陰極に接続した抵抗負荷を通る
電流の流れを示す波形であり、そして図に示す通
り、点火角が90°に達し、かつSCRが伝導し始め
ると、電流が流れ出す。伝導は交流電圧の位相角
が180°に達するまで続き、そしてこの時点で陽極
が陰極に比して負となつてSCRを閉塞状態に戻
す。SCRが導伝性である間の間隔をSCR導伝角
又は導伝期間と呼ぶ。

電磁駆動ユニツト１８が示すような極めて誘電
的負荷へ電流を導く場合、SCRは若干異なつた
挙動を示す。鉄芯コイル２６の誘電的特性のた
め、交流の正の半周期から負の半周期へ移る間に
通常見られるような電流の方向の変化に対して抵
抗を示し、そして変化前と同一方向への電流の流
れを保持しようとして逆起電力を生じる。このよ
うな逆起電力はSCR陽極が正の電圧時に現れて、
交流線間電圧の負の半周期の一部分において
SCRに伝導し続けさせる。大きな誘導負荷に接
続されたSCRを通る電流の流れを示す波形を図
５ａに示す。図５ａの波形から90°のトリガー回
路点火角及び180°のSCR伝導期間が予測される。
換言すれば、SCRは交流電圧周期の90°から270°
まで電流を伝導する。

次いで図３を用いて振動振幅コントローラの回
路について詳述する。応答制御手段回路３８に
は、斯界で一般公知の作動特性を有する典型的な
位相制御SCR回路が含まれる。このSCRはほぼ
以下のように作動する。アバランシユ・ダイオー
ド７４は、タイミングコンデンサ４４が所定値
（この回路については約８ボルトの値である）ま
で充電されるまで回路としての働きをする。この
所定値に達すると、アバランシユ・ダイオード７
４は降伏して伝導し、タイミングコンデンサー４
４を急速に放電させ、そして電流制御抵抗７６及
び７８を通して正のトリガー電圧パルスを発生さ
せる。この電圧パルスはSCR４２のゲート端子
に送られてSCRを導伝性とする。ダイオード８
０はアバランシユ・ダイオード７４を分岐し、そ
して交流線間電圧の負の半周期の間にアバランシ
ユ・ダイオードを通して逆電圧の発生を防ぐよう
に使用して過度のピーク逆電圧からアバランシ
ユ・ダイオードを保護する。抵抗７０はSCR４
２の順方向保持電流を増すために用いられてい
る。金属酸化物バリスタ８２はSCR４２を分岐
し、そして電磁駆動ユニツト１８に供給される電
流が切れたときに出現する高い過度電圧及び誘電
スパイク電圧による破壊からSCRを保護するよ
うに働く。

アバランシユ・ダイオード７４のための所定破
壊電圧が正の半周期の間にある時点に達すると、
タイミングコンデンサ４４の充電周期は交流線間
電圧が正の半周期を開始して放電する毎に始めら
れる。タイミングコンデンサ４４は、スイツチ６
６の作動時に端子６２で始まる直列回路を通して
最初に充電する。充電電流は端子６２の交流電源
から、スイツチ６６，ヒユーズ６８、抵抗７０と
電磁駆動ユニツト１８の並列、組合わせ、可変抵
抗４６、抵抗７２、コンデンサ４４を通つてアー
スに流れる。製造時に可変抵抗４６を調節して、
コンデンサ４４がアバランシユ・ダイオード７４
の所定破壊電圧に達する所要充電時間をセツトす
る。交流線間電圧の正の半周期における可能な最
終時点でSCR４２を点火するように抵抗４６を
調節する。これによつて、SCR４２が十分な電
流を送出して振動装置を確実に作動させるに足る
誘電時間が与えられる。以下に詳述する通り、タ
イミングコンデンサ４４も２種の別途電源で充電
される。

上述の通り、各交流電流周期ごとの一部分の間
に電磁駆動ユニツトの電流はデイツプを示し、こ
のデイツプの大きさは振動振幅に比例する。図５
ｂ及び図５ｃを用いて、電磁駆動ユニツトの電流
波形の現れ方を説明する。図５ｂでは高振動振幅
で観察される上記のデイツプを示している。図５
ｃには、より低い振動振幅に伴う電磁電流のデイ
ツプを示す。図５ｂ及び図５ｃに示す通り、この
デイツプは電磁駆動ユニツトの電流がピーク値に
達した直後に現れる。図４ａに示す通り、このピ
ーク電流は交流線間電圧の零交差の時点でも発生
が認められる。再び図３において、SCR４２が
導伝状態では、交流線間電圧は、端子６２におけ
る115ボルトの交流圧線の一方から、スイツチ６
６、ヒユーズ６８、抵抗７０と電磁駆動ユニツト
１８との並列組合わせを通して、及び直列抵抗４
８を通して、端子６４における115ボルトの交流
電圧線の他の一方へ、電磁駆動ユニツト１８を横
断して加えられる。上述の通り、電磁駆動ユニツ
トの電流の示す電圧は直列抵抗４８を経て発生す
る。抵抗４８としては低いオーム値の抵抗を選ん
で、抵抗によつて労費される電力を最少に止め
る。その理由は、電磁駆動ユニツトの電流は35ア
ンペアに達することがあるためである。

電磁駆動ユニツトの電流のサンプリングは、約
２ミリ秒の所定時間長にわたつて各交流周期ごと
にデイツプが生じる時間と一致させるように行
う。サンプリングは交流線間電圧の零交差を検出
することにより開始される。演算増幅器９０の非
反転入力は、高い値の抵抗９２を通して交流線間
電圧の一方に接続する。この抵抗は増幅器の入力
に供給される電流を制限する。ダイオード９４及
び９６はクランプダイオードとして作用し、増幅
器９０への入力電圧を制限し、また入力電圧信号
をスクエアリングする。増幅器９０からの出力電
圧信号は低振幅方形波であつて、交流零交差転移
と一致する上昇及び下降エツジを有する。増幅器
９０の出力は増幅器９８に供給されて方形エツジ
電圧パルスを生じるが、このパルスはトリガリン
グの目的にとつてより適している。増幅器９８の
出力は、コンデンサ１００を経由して慣用の555
型タイマ集積回路及びタイミング成分を含む単安
定マルチバイブレータ１０２、抵抗１０４及びコ
ンデンサ１０６に結合されている。この555型タ
イミング回路はワンシヨツト・タイマとして作動
するように配列されており、そして下降転移パル
スでトリガーされて図５ｄのリード１０８に示す
ような２ミリ秒の出力パルスを発生する。このリ
ードは電子スイツチ８４の可能化リードに接続さ
れている。電子スイツチ８４は増幅器５０の出力
をコンデンサ８６及び抵抗８８からなる保持回路
に接続されている。電子スイツチ８４は、デイツ
プが電磁駆動ユニツトの電流中に存在する間隔の
間に作動するので、２ミリ秒のサンプリング間隔
の間に生じる電流の示す電圧の大きさは保持コン
デンサ８６に結合、保持される。換言すれば、増
幅器５０は２ミリ秒のサンプリング間隔の間に、
保持コンデンサ８６を振動振幅の示す電圧まで充
電する。このデイツプが存在しないか、又は直前
のデイツプよりも小さいと、サンプリング間隔の
間にこの電圧増幅器は保持コンデンサ８６をより
高い電圧まで充電する。デイツプが直前のデイツ
プ以下であれば、増幅器５０の出力電圧は直前の
サンプリング電圧の出力より小さく、従つてサン
プリング間隔の間に保持コンデンサ８６の電圧が
若干消失し、目下サンプリング中の電圧出力に対
応した低い電圧まで低下する。

この振動振幅コントローラを異なる電気特性を
有する電磁駆動ユニツトに適合させるため、また
振動振幅を所望レベルに予めセツトする手段を提
供するために、電圧増幅器５０は可変ゲイン式直
流電圧増幅器として設計されており、そして制御
用ポテンシヨメータ３０を調節することにより、
単一乃至前回ループの電圧が得られる。従つて、
増幅器５０を調節してサンプル電圧以上の出力電
圧を得、サンプリング間隔中に保持コンデンサ８
６をより高レベルまで充電してタイミングコンデ
ンサ４４により高い予備充電電圧を供給すること
ができる。このようにして、交流電圧周期の初期
にSCR４２を点火し、振動振幅を所望レベルに
高める。

電圧フオロア５８はリード１１０により保持コ
ンデンサ８６及び抵抗８８に接続されている。こ
の電圧フオロアの出力は電子スイツチ１１２に接
続されている。SCR４２が非導伝状態に保たれ、
またリード１２２上に現れる正の電圧により導通
状態にされると、この電子スイツチは交流電圧の
正の半周期の間作動する。導通状態にさせる電圧
はツエナーダイオード１２０及び抵抗１１８によ
り約11ボルトに抑えられ、抵抗７０と電磁駆動ユ
ニツト１８との並列組合せ、ヒユーズ６８及びス
イツチ６６を経由して交流電圧線の一端に接続さ
れている。電子スイツチ１１２が導通状態にされ
ると、電圧フオロア５８の出力に現れる電圧は、
ダイオード１１４、抵抗１１６及び抵抗７２を経
由してタイミングコンデンサ４４に送られて、タ
イミングコンデンサ４４をサンプル電流の示す電
圧の値まで予備充電する。タイミングコンデンサ
４４が予備充電されると、アバランシユ・ダイオ
ード７４が破壊され、そして交流電圧の半周期の
早い時期に導伝状態になる。この事実は図５ｅ及
び図５ｆにより詳しく示されている。図５ｅは、
上述のように可変抵抗４６を含む充電径路を通し
て充電されるタイミングコンデンサ４４上の充電
電圧を示す図である。所定の破壊電圧は、正の交
流半周期間のうちのある時点で達成される。図５
ｅはもつぱら説明専用の図であるが、タイミング
コンデンサ４４の充電電圧は交流電圧周期の160°
で所定の破壊電圧に達する。これに比べて図５ｆ
では、サンプル電流の示す電圧でタイミングコン
デンサ４４が予備充電されるため、タイミングコ
ンデンサの充電電圧は交流電圧周期のより早い時
点（例えば90°）で所定の破壊電圧に達する。保
持コンデンサ８６からタイミングコンデンサ４４
に送られたサンプル電流の示す電圧が、予めセツ
トされた細心の点火角に対するアバランシユ・ダ
イオード７４の所定破壊電圧に等しい場合（上述
のとおり、このとき最少の振動振幅が確保され
る）、トリガー回路の点火角は交流電圧の正の半
周期の最初から制御し得ることが明らかである。

再び図３において、線間電圧の補償回路１２４
は、見掛け上１１５ボルト前後の交流入力線間電
圧における変化に鋭敏であり、そしてタイミング
コンデンサの充電電圧を調節してSCR４２の点
火を規制し、電磁駆動ユニツト１８に送出される
電力の量が予めセツトされた一定の振動振幅を保
持するに足るようにする。115ボルト以上の電圧
レベルでは、所定のSCR導伝期間の間に過剰の
交流電力を電磁駆動ユニツトに送出し、他方、
115ボルト以上の電圧レベルでは同じSCR導伝期
間の間に不充分な交流電力を送出する。交流入力
線間電圧が見掛け上115ボルトのとき、交流電源
に含まれ、かつ変換器１２６とダイオード１２８
および１３０とからなる半波整流器は、点Ａにお
いて見掛け上＋20ボルトの直流出力を与える。点
Ａでのこの整流された直流電圧は交流115ボルト
以上の線間電圧については直流＋20ボルト以上で
あり、そして交流115ボルト以下の線間電圧につ
いては直流＋20ボルト以下となる。点Ａに直列の
15ボルトのツエナーダイオード１３２は、リード
１３４上で直流＋５ボルトの参照電圧を与える。
電圧補償回路１２４は、抵抗１３６，１３８，１
４０，１２４、可変抵抗１４４及びトランジスタ
１４８からなる反転フイードバツク電圧増幅器で
ある。この増幅器は抵抗１３６を経由してリード
１３４に結合されている。可変抵抗１４４は製造
時に見かけ上115ボルトの交流線間電力に調整さ
れてリード１５０上に電圧を生じるよにされてい
る。このリードは抵抗７２を通してタイミングコ
ンデンサ４４に接続されており、リード１５０が
この回路と接続及び切断された際に振動振幅の増
減が生じるようになつている。交流線間電圧が見
かけ上115ボルト以上のときは、点Ａにおける電
圧が＋20ボルト以上となつて、リード１３４上の
電圧は見かけ上115ボルトの入力時に示される直
流５ボルトの参照電圧以上になる。線間電圧補償
回路１２４はより高い参照電圧を検出し、そして
リード１５０上により低い電圧を生じる。このた
め、タイミングコンデンサ４４の充電時間は効果
的に遅延される。コンデンサ４４を破壊電圧まで
充電させるには長時間を要するので、SCR４２
は交流電流の正の半周期においてわずかに遅れた
時間に点火される。より高い交流線間電圧が存在
するので、SCR４２が長時間にわたつてより低
い交流線間電圧で導伝する場合は、供給される量
に等しい交流電力の量を供給する。同様に、交流
線間電圧が見かけ上115ボルト以下のときは、リ
ード１３４上に現れる電圧は直流５ボルトの参照
電圧以下である。この場合、線間電圧補償回路１
２４はリード１５０上により高い電圧を与えて、
交流電流の正の半周期における早い時点でタイミ
ングコンデンサ４４を所定の破壊電圧まで充電さ
せる。より低い交流線間電圧が存在するため、
SCR４２は見かけ上交流115ボルトの存在時に供
給される量に等しい交流電力の量を送出する。

電圧フオロア５８も多少の線間電圧補償を行
う。電圧増幅器５８の反転端子は抵抗値の大きい
抵抗１５２を経由してリード１３４に接続されて
いて、直流５ボルトの参照電圧における変動を検
出し、そしてフイードバツク抵抗１５４と共に作
動して増幅器のゲインを決定する。上述の通り、
タイミングコンデンサ４４に供給されるサンプル
電流の示す電圧はより低い交流入力の線間電圧に
ついて補償するために若干増幅され、そしてより
高い交流入力の線間電圧を補償するためにわずか
に減衰されることがある。

以上、振動式フイーダのような電磁駆動振動機
構用の振動振幅コントローラについて、好ましい
具体例を用いて説明したが、本発明の要旨を逸脱
せずに多くの変更及び改良が可能である。従つ
て、以上の記載は本発明を単に説明するものであ
つて、制限を加えるためのものではない。

【図面の簡単な説明】

図１〜図３は本発明の振動振幅コントローラ及
び回路の具体例を示す図である。図４ａ〜図４ｃ
及び図５ａ〜図５ｆは波形図である。 １８……電磁駆動ユニツト、２０……電機子、
２６……鉄芯コイル、３０……制御ポテンシヨメ
ータ手段、３４……電源、３６……検出手段、３
８……応答手段、４２……SCR、４４……タイ
ミングコンデンサ、４８……抵抗、５０……電圧
増幅手段、５２……所定間隔を発生させる手段、
５４……第一スイツチ手段、６０……第二スイツ
チ手段、７４……電圧応答手段、８４……電子ア
ナログスイツチ、８６，８８…抵抗−コンデン
サ、９０，９４，９６……零交差復調器、１０
４，１０６，１０８……単安定マルチバイブレー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部品支持部材と、部品支持部材に対して振動
   運動を付与するための鉄芯コイル及び電機子を有
   する電磁駆動ユニツトと、電磁駆動ユニツトに電
   力を供給するための交流電源とを有する振動機構
   用の振動振幅コントローラにおいて、 各交流電流周期の約50°以下の特定の所定間隔
   の間に前記電源３４から前記電磁駆動ユニツト１
   ８中の前記鉄芯コイルに供給される電流の時間積
   分値を検出するための検出手段３６と、 前記電源３４によつて電機電磁駆動ユニツト１
   ８中の前記鉄芯コイルに供給される交流電力を前
   記検出手段の出力に応じて制御する手段３８と、
   を含むことを特徴とする振動振幅コントローラ。 ２ 前記電磁駆動ユニツト中の前記鉄芯コイルに
   供給される前記電流は、前記の各交流電流周期の
   一部分の間にデイツプを示してなり、前記電流デ
   イツプは電機子２０及び鉄芯コイル２６の間で前
   記交流電流周期中に前記鉄芯に最も近い電機子の
   移動点に存在する間〓に反比例する大きさを有
   し、そして前記検出手段の前記の所定間隔を生ず
   るための手段５２を含み、前記間隔の間に前記デ
   イツプが前記交流電流の各周期中に生じる時間と
   一致するように電流サンプリングを行う特許請求
   の範囲第１項記載の振動機構用の振動振幅コント
   ローラ。 ３ 前記検出手段３６は、電機駆動ユニツト中の
   前記鉄芯コイルへの電流を電圧として示すため
   に、交流電力が前記電源３４から前記電磁駆動ユ
   ニツト中の前記鉄芯コイルに供給される際に生じ
   る、電磁駆動ユニツト中の前記鉄芯コイルへの電
   流経路に直列に接続された抵抗４８と、前記抵抗
   に並列に接続され、電圧を示す増幅された電流を
   発生させるための電圧増巾手段５０とからなり、
   前記電圧増巾手段は制御電位差計手段３０を有す
   る可変ゲインの非反転電圧増巾器５０であつて、
   オペレータが振動振幅を所望レベルに調節可能な
   特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれか１項
   に記載の振動振幅コントローラ。 ４ 前記サンプリング手段は、電位を保持するた
   めの保持手段５６と、前記可変ゲイン増巾器の出
   力を前記保持手段へ、及び前記保持手段から選択
   的に接続及び切断するための第一スイツチ手段５
   ４と、各交流電流周期につき前記の特定の所定間
   隔で前記スイツチ手段を閉じて電圧を示す前記電
   流を前記保持手段に送るためのスイツチ操作手段
   ５２とを含む特許請求の範囲第２項に記載の振動
   機構用の振動振幅コントローラ。 ５ 前記の第一スイツチ手段が電子アナログスイ
   ツチ８４である特許請求の範囲第４項に記載の振
   動振幅コントローラ。 ６ 前記の第一スイツチ手段は有効化電圧パルス
   が加えられた際に作動し、そして前記スイツチ操
   作手段５２は、前記の特定の所定間隔に等しい時
   間を有した可能出力電圧を発生させるための単安
   定マルチバイブレータ１０４，１０６，１０８
   と、出力電圧をトリガーするパルスを発生させて
   前記単安定マルチバイブレータに前記有効化パル
   スを生じさせて前記の第一スイツチ手段５４を操
   作する、出力電圧トリガーリングパルスを発生さ
   せるための零交差検出器９０，９４，９６とを含
   む特許請求の範囲第４項に記載の振動振幅コント
   ローラ。 ７ 前記保持手段が抵抗−コンデンサ８８，８６
   直列回路網を含む特許請求の範囲第４項に記載の
   振動振幅コントローラ。 ８ 前記サンプル電流に応答する前記手段３８
   は、位相制御整流器回路と、シリコン制御整流器
   （SCR）４２を点火するためのゲート・トリガー
   手段４７と、タイミングコンデンサ４４に充電電
   流を供給するための手段と、電圧応答手段７４と
   からなり、前記整流器回路は２個の電力端子及び
   ゲート端子を有するSCRを含み、前記電力端子
   は前記交流電源３４及び前記電磁駆動ユニツト１
   ８に並列に接続されており、前記ゲート・トリガ
   ー手段は前記タイミングコンデンサを含み、充電
   電流を供給するための前記手段は前記保持手段５
   ６及び前記タイミングコンデンサに接続された作
   動位置及び開放位置を有する第二スイツチ手段６
   ０を含んでいて、そして前記交流電流周期の正の
   半周期間は作動し、かつ前記交流周期の負の半周
   期間は開放されており、前記電圧応答手段は前記
   タイミングコンデンサ及び前記ゲート端子に接続
   されており、そして前記タイミングコンデンサを
   通る電圧が所定値に達して前記SCRを点火する
   ゲート信号を発する際に作動する特許請求の範囲
   第４項に記載の振動振幅コントローラ。 ９ 前記タイミングコンデンサ４４に充電電流を
   供給するための前記手段は、さらに、前記タイミ
   ングコンデンサの電圧を確実に前記４２を点火す
   る前記所定値に到達させ、前記SCRが最少振動
   振幅を保持するに足る交流電力を流すように最少
   充電電流を発生させるための、前記タイミングコ
   ンデンサ及び前記交流電源３４に並列に接続され
   た可変抵抗手段４６を含む特許請求の範囲第８項
   に記載の振動振幅コントローラ。 １０ 前記タイミングコンデンサ４４に充電電流
   を供給するための前記手段は、さらに、前記タイ
   ミングコンデンサ及び前記交流電源３４に接続さ
   れた回路補償手段１２４を含んでなり、前記補償
   手段は前記交流電流の変動に鋭敏であつて、前記
   SCR４２の点火を調整して前記電磁駆動ユニツ
   トに送出する交流電力の量が変動する交流電源の
   条件下に一定の設定された振動振幅を十分保つよ
   うに前記充電電流を変える特許請求の範囲第８項
   に記載の振動振幅コントローラ。 １１ 前記サンプル電圧を送るための前記手段
   は、前記保持手段５６に接続された非反転入力端
   子及び前記の第二スイツチ手段６０に接続された
   出力を有する電圧従動増巾器５８を含む特許請求
   の範囲第８項に記載の振動振幅コントローラ。 １２ 前記の第二スイツチ手段６０が電子アナロ
   グスイツチ１１２からなる特許請求の範囲第１１
   項に記載の振動振幅コントローラ。