JPH11227926A - 楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 簡単な回路構成で所望の楕円振動を得ること
ができる楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置を提供
する。 【解決手段】 ボウル２の水平方向の振動変位と垂直方
向の振動変位との間に位相差を持たせて、可変周波数電
源４４と、位相調節器４５と、水平振動変位と垂直振動
変位との位相差を検出する位相差検出器４６と、水平振
動変位と前記垂直振動変位との位相差を所定値に設定す
る位相差設定器４７とを設け、可変周波数電源４４を垂
直方向加振源と水平方向加振源との一方と位相差調節器
４５とに接続し、位相差調節器４５は垂直方向加振源と
水平方向加振源の他方に接続して、可変周波数電源４４
の調節により、一方によるボウル２の振動変位が最大に
なる出力周波数を設定し、この時の位相差検出器４６の
出力と位相差設定器４７の出力とを比較し、これら出力
が一致するように位相差調節器４５を調節して他方を駆
動させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４において、楕円振動装置である楕円
振動パーツフィーダは全体として１で示され、楕円振動
が行われるボウル２を備えている。ボウル２の内周面に
はスパイラル状のトラックが形成され、この下流側の適
所にワイパーが設けられている。このワイパーはすでに
周知であるので図を省略するが、平板を折り曲げて成
り、その下端とトラックの移送面との距離は整送すべき
部品ｍ（平板状とする）の厚さよりは大きいが、この倍
よりは小さい。トラックの排出端には姿勢保持手段が設
けられ、ここを通って所望の姿勢の部品（例えば長辺を
移送方向に向けた部品ｍ）が図示しない直線式振動フィ
ーダに供給される。

【０００３】ボウル２は図５に明示される十字状の上側
可動フレーム７に固定されており、この上側可動フレー
ム７に、図６に明示されるやはり十字状の下側可動フレ
ーム８が直立した４組の重ね板ばね９により結合されて
いる。すなわち、上側可動フレーム７の４つの端部７ａ
に重ね板ばね９の上端部がボルトにより固定され、下側
可動フレーム８の４つの端部８ａに重ね板ばね９の下端
がボルトにより固定されている。なお、端部７ａ、８ａ
は上下方向に整列している。

【０００４】上側可動フレーム７の下面には水平駆動電
磁石１４ａ、１４ｂに対向して水平可動コア１６ａ、１
６ｂが固定されている。更に、上側可動フレーム７の下
面の中央部には、垂直可動コア１３が固定されており、
これに対向して固定フレーム１０の中央部には垂直駆動
電磁石１１が固定されている。なお、図において１２
は、垂直駆動電磁石１１に巻装されているコイルであ
る。また、固定フレーム１０の相対向する側壁部には垂
直駆動電磁石１１を挟んで対照的に一対の水平駆動電磁
石１４ａ、１４ｂが固定され、これら電磁石１４ａ、１
４ｂにはそれぞれコイル１５ａ、１５ｂが巻装されてい
る。

【０００５】固定フレーム１０にはこれと一体的に４個
の脚部１７が形成され、これら脚部１７が防振ゴム１８
を介して基台上に支持されている。脚部１７には横方向
に延在するばね取付部１７ａが一体的に形成され、これ
らばね取付部１７ａに図６に示されるように垂直駆動用
の重ね板ばね１９が両端部で４組、ボルトにより固定さ
れている。重ね板ばね１９は図に示されるようにスペー
サ２０を介して重ねられ、これらの中央部分が下側可動
フレーム８にボルトにより固定されている。

【０００６】以上の構成において、水平駆動電磁石１４
ａ、１４ｂは、水平方向の加振力を発生させる第１振動
駆動源であり、これによって駆動される第１の振動系は
ボウル２、重ね板ばね９、水平可動コア１６ａ、１６ｂ
などから成る。すなわち、電流が供給されると水平駆動
電磁石１４ａ、１４ｂが、磁気吸引力を発生し、これに
より水平可動コア１６ａ、１６ｂが吸引されること、及
びこのとき引っ張られる重ね板ばね９の復元力により、
上側可動フレーム７は、水平方向に振動する。また、垂
直駆動電磁石１１は、垂直方向の加振力を発生させる第
２振動駆動源であり、これによって駆動される第２の振
動系はボウル２、重ね板ばね１９、垂直可動コア１３な
どから成る。すなわち、垂直駆動電磁石１１が、供給さ
れる電流によって、磁気吸引力を発生し、上側可動フレ
ーム７の垂直可動コア１３が吸引され、及びこのとき重
ね板ばね１９の下側可動フレーム８（これは上側可動フ
レーム７と重ね板ばね９を介して取り付けられている）
に接続されている部分が下方に引っ張られるので、この
重ね板ばね１９の復元力により上側可動フレーム７は、
垂直方向に振動する。すなわち、水平方向と垂直方向と
を独立に振動させ、その振動の間に位相差を持たせるこ
とにより、上側可動フレーム７及びこれに一体的に形成
されたボウル２に、楕円振動を行わせている。

【０００７】然るに以上の振動パーツフィーダでは、垂
直方向の加振力と水平方向の加振力との間の位相差を例
えば一定の６０度とすることにより、楕円振動をさせ、
直線振動に比べて大きな移送速度で移送させることがで
きるのであるが、位相差が一定であるために、一定の長
軸及び短軸の長さの楕円振動が得られるに過ぎず、部品
の整列の態様によっては部品が整列手段につまりやすく
なったりする。

【０００８】然るに特公昭６３−１３８９２号公報にお
いては「楕円型フィーダはトラフ上の移送速度を調整す
るのに一般の振動フィーダと異なり、水平、垂直振動用
の双方の加振制御が必要であり、操作が面倒で調整に長
時間を要し、またこの種振動フィーダにあっては開ルー
プ制御が従来より使用されてきたが、水平、垂直振動加
振装置の両方を制御するには時間的にも精度的にも困難
のこととなってきている。」とし、これを解決するため
に「ボール形状とか直線状のトラフを、水平及び垂直の
各方向にそれぞれ独立して振動させるべく、トラフ部と
ベース部との間に、水平方向の振動を受け持つ板ばね等
弾性体と電磁石等の加振装置及び垂直方向の振動を受け
持つ板ばね等弾性体と電磁石等の加振装置を各備えて成
る楕円振動型フィーダにおいて、水平振動振巾設定器３
４の指令と水平振動振巾検出センサ３８出力とを比較、
偏差を求めこの水平振動振巾偏差を水平振動調節器３２
を介し増巾・調整して後、水平振動加振装置３０へ加
え、水平振動振巾を設定の指令値に制御する水平振動振
巾制御系と、垂直振動振巾設定器３５の指令と垂直振動
振巾検出センサ３９出力とを比較、偏差を求めこの垂直
振動振巾偏差を垂直振動調節器３３を介し増巾・調整し
て後、垂直振動加振装置３１へ加え、垂直振動振巾を設
定の指令値に制御する垂直振動振巾制御系とを備え、か
つ垂直振動振巾設定器３５の入力を水平振動振巾設定器
３４の出力より取り、垂直振動振巾指令を水平振動振巾
指令のワーク種類に応じた一定割合としたことを特徴と
する楕円振動型フィーダ制御装置」を要旨とする装置を
先に開発した。これは図７からも明らかであるが、明細
書には明示せずとも、商用周波数電源が用いられている
と考えられる。また、上述したように水平振動振巾に対
して所定の割合をもった垂直振動振巾を得るように垂直
振動加振装置３１を制御している。

【０００９】然しながら、この装置では部品の運動や移
送速度の大きな影響をもつ楕円振動の傾きや回転の方向
を変えることが出来ない。

【００１０】

【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、部品の種類に応じて、或は所望の移送速
度に応じて楕円の振動の傾斜や回転の方向を自由に変え
ることの出来る楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置
を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、垂直方向
加振源と、水平方向加振源と、内周壁にスパイラル状の
トラックを形成させ、部品を整送して供給するボウル
と、該ボウルを水平方向に振動するように支持する水平
方向用振動用ばねと、前記ボウルを垂直方向に振動する
ように支持する垂直方向用振動ばねと、前記ボウルの水
平方向の振動変位を検出する水平方向振動センサと、前
記ボウルの垂直方向の振動変位を検出する垂直方向セン
サと、を備え、前記ボウルの水平方向の振動変位と垂直
方向の振動変位との間に位相差を持たせて、前記ボウル
に楕円振動させるようにした楕円振動パーツフィーダの
駆動制御装置において、可変周波数電源と、位相調節器
と、前記水平振動センサと前記垂直振動センサとの出力
を受けて、前記水平振動変位と前記垂直振動変位との位
相差を検出する位相差検出器と、前記水平振動変位と前
記垂直振動変位との位相差を所定値に設定する位相差設
定器とを設け、前記可変周波数電源を前記垂直方向加振
源と前記水平方向加振源との一方と前記位相差調節器と
に接続し、該位相差調節器は前記垂直方向加振源と前記
水平方向加振源との他方に接続して、前記可変周波数電
源の調節により、前記一方による前記ボウルの振動変位
が最大になる出力周波数を設定し、この時の前記位相差
検出器の出力と前記位相差設定器の出力とを比較し、こ
れら出力が一致するように前記位相差調節器を調節して
該調節された出力により前記他方を駆動させるようにし
たことを特徴とする楕円振動パーツフィーダの駆動制御
装置、によって解決される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態による
楕円振動パーツフィーダの駆動制御回路を示すものであ
るが、その全体は４０で示され、水平振動駆動制御側は
水平振動振巾設定器４１ａ、水平振動振巾調節器４２
ａ、水平振動加振装置４３ａとからなっており、他方、
垂直振動側は垂直振動振巾設定器４１ｂ、垂直振動振巾
調節器４２ｂ、垂直振動加振装置４３ｂとからなってい
る。

【００１３】水平振動加振装置４３ａ及び垂直振動加振
装置４３ｂは上述の楕円振動パーツフィーダにおけるそ
れぞれ水平駆動電磁石１４ａ、１４ｂ及び垂直駆動電磁
石１１に対応する。また、上述の楕円振動パーツフィー
ダにおいては図示しなかったが、水平振動用板ばね９に
近接して水平振動センサ４８ａが静止体に支持されてお
り、垂直振動用センサ４８ｂは垂直振動用板ばね１４に
近接して支持されている。更に本発明の実施の形態によ
れば、これら水平振動用センサ４８ａ及び垂直振動用セ
ンサ４８ｂの出力を受ける位相差検出器４６が設けられ
ており、この位相差検出出力はコンパレータ５２に供給
される。このコンパレータ５２の他方の入力端子には位
相差設定器４７の出力が供給される。これには例えば水
平振動変位と垂直振動変位の好ましい位相差βが設定さ
れている。そして、このコンパレータ５２の出力が位相
差調節器４５に設定され、これには加振周波数電源、例
えば可変周波数電源４４の出力が供給され、上述の位相
差βを得るように垂直振動加振装置４３ｂに供給する電
圧の位相差αを決定する。

【００１４】本発明の実施の形態は以上のように構成さ
れるが、次にその作用について説明する。

【００１５】本実施の形態には、上述の振動パーツフィ
ーダ１が適用される。これを駆動する電源としては可変
周波数電源４４が用いられ、この周波数は調節可能であ
り、この調節出力が水平振動加振装置４３ａには直接供
給され、垂直振動加振装置４３ｂには位相差調節器４５
を介して位相差αをもって供給される。まず、この楕円
振動パーツフィーダ１の駆動開始に当たっては可変周波
数電源４４の調節により、ボウル２の水平方向の振動、
すなわち水平振動センサ４８ａの出力を測定しながら、
この可変周波数電源４４の出力周波数を掃引し、水平振
動振巾が最大となる周波数においてこの可変周波数電源
４４の出力を固定する。

【００１６】この定常運転においては水平振動振巾は水
平振動振巾設定器４１ａにより、所定の振巾が設定され
ているのであるが、これに一致するようにコンパレータ
５０及び水平振動振巾調節器４２ａにより調節される。
すなわち、水平振動センサ４８ａの出力はコンパレータ
５０に供給され、ここで水平振動振巾設定器４１ａの出
力と比較される。これが一致するように水平振動振巾調
節器４２ａが調節され、この出力が水平振動加振装置４
３ａ、すなわち、水平駆動電磁石１４ａ、１４ｂのコイ
ルに印加される。他方、垂直振動変位は垂直振動センサ
４８ｂにより検出され、この出力はコンパレータ５１の
一方の入力端子に供給されて、この他方の入力端子は垂
直振動振巾調整器４１ｂの出力が供給される。水平振動
系においては上述したように可変周波数電源４４の掃引
により、共振状態におかれているので、水平振動変位と
水平振動加振装置４３ａのコイルに流す電流との位相差
はほゞ９０度となっている。然しながら、垂直振動系は
強制振動を行なっており、垂直振動センサ４８ｂで検出
される垂直振動変位とこの垂直振動加振装置４３ｂのコ
イルに流される電流との位相差は９０度からかなり離れ
ている。従って位相差検出器４６で検出される位相差は
０度ではなく、ある位相差をもっており、これがコンパ
レータ５２の一方の入力端子に供給され、他方の入力端
子には位相差設定器４７の位相差βが供給されている。
これが比較されて一致していなければ、位相差調節器４
５において可変周波数電源４４の出力の位相を調節し、
αを変える。これにより、垂直振動加振装置４３ｂのコ
イルに流れる電流の位相を変える。垂直振動変位の位相
がその機械振動系の共振周波数がこの時の駆動周波数か
らどれだけ離れているかにもより、また粘性係数にも応
じて垂直振動センサ４８ｂの位相差が変化するのである
が、位相差検出器４６の位相差検出値がβと一致するよ
うに調節される。

【００１７】なお、また本発明の実施の形態によれば、
水平振動振巾設定器４１ａと垂直振動振巾設定器４１ｂ
により、所望の振巾が設定されており、これがコンパレ
ータ５０及び５１の一方の入力端子に供給され、これら
の他方の入力端子にはそれぞれ水平振動センサ４８ａ及
び垂直振動センサ４８ｂの出力が供給される。これらの
差が０となるように、水平振動振巾調節器４２ａ及び垂
直振動振巾調節器４２ｂにおいて振巾が一致すべく調節
され、水平振動加振装置４３ａ及び垂直振動加振装置４
３ｂのコイルに流す電流を調節する。よってボウルは所
定の水平振巾及び垂直振巾で楕円振動を行なう。

【００１８】本発明の実施の形態によれば、位相差設定
器４７の調節により、所望の楕円振動を行なわせること
ができる。すなわち、図２及び図３において位相差φが
０度であれば、Ａで示すように直線振動を行なう。な
お、この時、水平振巾はｂであり、垂直振巾はａであ
る。以下同様。更に位相差φを０度と９０度の間にある
ように調節すると、Ｂに示すごとく楕円振動を行なうの
であるが、その偏平度はかなり大きい。位相差φを９０
度にすれば、長軸を水平にした楕円振動を行なう。更に
位相差を９０度から１８０度にすれば、Ｂと同様な偏平
な楕円振動を行なうのであるが、その楕円振動の回転方
向が逆となる。

【００１９】図３で示すように位相差φ＝１８０度にす
れば、Ａで示すように直線振動を行ない、これは図２の
Ａとは逆向きの直線振動である。更に位相差φを１８０
度から２７０度の間のある値に調節すれば、Ｂで示すよ
うに偏平な楕円振動を行ない、更にφ＝２７０度では、
図２Ｃと同様な長軸を水平とする楕円振動を行ない、そ
して位相差φ２７０度から３６０度のある値に設定すれ
ば、偏平な楕円振動を行なう。これは図３Ｂとは回転方
向が逆である。

【００２０】以上述べたように本発明の実施の形態によ
れば、位相差設定器４７により、図２及び図３のＡない
しＤで示すような各楕円振動モードを行なうのである
が、例えば部品がボウル内における部品整送手段にから
んでこれが検出された場合には、図３Ｄに示すような楕
円振動モードからＤで示すような楕円振動モードに変更
される。これにより、部品の移送速度は逆転し、部品整
送手段にからんでいた部品は一挙にその詰まりを解除さ
れる。

【００２１】また、本実施の形態においても、従来例と
同様に水平振動振巾と垂直振動振巾との比を変更するこ
とができる。すなわち、水平振動振巾ｂと垂直振動振巾
ａを逆転させれば、図２及び図３で示すような楕円振動
モードを９０度回動した形となる。このような振動モー
ドでは垂直方向の加速度が大きくなって、ある種の部品
整送手段に対してそのからみやすい現象を極力なくすこ
とが出来、またからんいる部品をこの部品整送から解除
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、以上の実施の形態では従来例の楕
円振動パーツフィーダに適用したが、これに限定される
ことなく、公知のその他の楕円振動フィーダにも適用可
能である。

【００２４】また以上の実施の形態では水平振動加振装
置４３ａ及び垂直振動加振装置４３ｂは電磁石により、
構成したが、これに限ることなく、例えば垂直板ばね及
び水平垂直板ばねに圧電素子を貼着し、これに交流電圧
を印加させることにより、板ばねに曲げ運動を行なわせ
るようにしてもよい。この場合には電圧と振動変位との
位相差は共振状態において９０度である。

【００２５】また以上の実施の形態では水平振動振巾設
定器４１ａ及び垂直振動振巾設定器４１ｂにより、所定
の振巾するように設定したが、厳密に振巾調節する必要
がなければ、これらを省略することもできる。

【００２６】更に以上の実施の形態では、水平振動用の
ばね及び垂直振動用のばねとして、板ばねを適用した
が、これに替えて他のばね手段、ゴムばねを用いてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の楕円振動パー
ツフィーダの駆動制御装置によれば、簡単な回路構成で
所望の簡単な楕円振動を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による楕円振動パーツフィ
ーダの駆動制御装置のブロック図である。

【図２】図１における位相差設定器４７の調節により得
られる各楕円振動モードである。

【図３】同様に得られる楕円振動モードである。

【図４】従来例の楕円振動パーツフィーダの部分破断側
面図である。

【図５】図４における［５］−［５］線方向の矢視断面
図である。

【図６】同底面図である。

【図７】上記楕円振動パーツフィーダに適用される従来
例の楕円振動駆動制御回路のブロック図である。

【符号の説明】

４３ａ 水平振動加振装置 ４３ｂ 垂直振動加振装置 ４４ 可変周波数電源 ４５ 位相調節器 ４６ 位相差検出器 ４７ 位相差設定器 ４８ａ 水平振動センサ ４８ｂ 垂直振動センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直方向加振源と、水平方向加振源と、
   内周壁にスパイラル状のトラックを形成させ、部品を整
   送して供給するボウルと、該ボウルを水平方向に振動す
   るように支持する水平方向用振動用ばねと、前記ボウル
   を垂直方向に振動するように支持する垂直方向用振動ば
   ねと、前記ボウルの水平方向の振動変位を検出する水平
   方向振動センサと、前記ボウルの垂直方向の振動変位を
   検出する垂直方向センサと、を備え、前記ボウルの水平
   方向の振動変位と垂直方向の振動変位との間に位相差を
   持たせて、前記ボウルに楕円振動させるようにした楕円
   振動パーツフィーダの駆動制御装置において、可変周波
   数電源と、位相調節器と、前記水平振動センサと前記垂
   直振動センサとの出力を受けて、前記水平振動変位と前
   記垂直振動変位との位相差を検出する位相差検出器と、
   前記水平振動変位と前記垂直振動変位との位相差を所定
   値に設定する位相差設定器とを設け、前記可変周波数電
   源を前記垂直方向加振源と前記水平方向加振源との一方
   と前記位相差調節器とに接続し、該位相差調節器は前記
   垂直方向加振源と前記水平方向加振源との他方に接続し
   て、前記可変周波数電源の調節により、前記一方による
   前記ボウルの振動変位が最大になる出力周波数を設定
   し、この時の前記位相差検出器の出力と前記位相差設定
   器の出力とを比較し、これら出力が一致するように前記
   位相差調節器を調節して該調節された出力により前記他
   方を駆動させるようにしたことを特徴とする楕円振動パ
   ーツフィーダの駆動制御装置。
2. 【請求項２】 水平振動振巾設定器と垂直振動振巾設定
   器とを設け、それぞれの出力と前記水平振動センサと前
   記垂直振動センサとの出力を比較し、これらが一致する
   ように前記水平方向加振源と前記垂直方向加振源とを制
   御するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツフィ
   ーダの駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記垂直方向加振源と前記水平方向加振
   源とはそれぞれ電磁石であり、前記水平方向用振動用ば
   ねと前記垂直方向用振動用ばねとはそれぞれ垂直方向及
   び水平方向に配設された板ばねである請求項１又２はに
   記載の楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置。