JP2020061396A - Solenoid drive mechanism and solenoid drive method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソレノイドを使用したソレノイド駆動機構に関し、特に、ソレノイドの吸引（吸着；作動）時や復帰（解放）時に発生する動作音（衝撃音）を軽減できるようにした、ソレノイド駆動機構およびソレノイド駆動方法に関する。 The present invention relates to a solenoid drive mechanism using a solenoid, and more particularly, to a solenoid drive mechanism and a solenoid capable of reducing operation noise (impact sound) generated when the solenoid is attracted (adsorbed; actuated) or returned (released). It relates to a driving method.
この種のソレノイドを使用したソレノイド駆動機構では、一般的に、ソレノイドの吸引（吸着）時に、所定の励磁電圧をソレノイドに印加して、その動作範囲を一度に動作させている。そのため、吸引（吸着）時の衝撃が大きく、ソレノイド駆動機構が振動しやすいという問題がある。 In a solenoid drive mechanism using this type of solenoid, generally, a predetermined excitation voltage is applied to the solenoid at the time of attraction (adsorption) of the solenoid to operate the operating range at once. Therefore, there is a problem that the solenoid drive mechanism is easily vibrated due to a large impact at the time of suction (adsorption).
また、ソレノイド駆動機構では、ソレノイドへの所定の励磁電圧の印加を停止して、ソレノイドへの励磁をカットし、その吸引（吸着）を解放する。そのとき、スプリング等の付勢手段の復帰（解放）力によりソレノイド駆動機構をストッパに衝突させて位置を規定する。このとき、ソレノイド駆動機構がストッパに衝突する衝撃により、ソレノイド駆動機構が振動したり、大きな衝突音が発生する。 Further, in the solenoid drive mechanism, the application of a predetermined excitation voltage to the solenoid is stopped, the excitation to the solenoid is cut, and the suction (adsorption) is released. At that time, the solenoid drive mechanism collides with the stopper by the return (release) force of the biasing means such as a spring to define the position. At this time, due to the impact of the solenoid drive mechanism colliding with the stopper, the solenoid drive mechanism vibrates and a loud collision noise is generated.
さらに、上記吸引（吸着）および復帰（解放）動作を繰り返すことにより、ストッパが破損しやすいという問題もある。 Further, there is a problem that the stopper is easily damaged by repeating the suction (adsorption) and the return (release) operations.
このストッパの破損を防止するために、ストッパの部材厚くしてストッパの強度を向上させる対策が考えられる。また、衝突音を防止するために、ストッパに緩衝材を取り付ける対策も考えられる。しかしながら、このような対策を施すと、部品価格や工数がアップするという問題ある。また、ソレノイド駆動機構の構造によっては、ストッパに緩衝材を取り付けられないという場合もある。 In order to prevent the damage of the stopper, it is conceivable to increase the strength of the stopper by increasing the thickness of the stopper member. In addition, in order to prevent the collision noise, a measure to attach a cushioning material to the stopper can be considered. However, if such a measure is taken, there is a problem that the price of parts and the number of steps are increased. In addition, depending on the structure of the solenoid drive mechanism, it may not be possible to attach a cushioning material to the stopper.
上述したような問題を解決するために、種々のソレノイド駆動機構が提案されている。 Various solenoid drive mechanisms have been proposed to solve the problems described above.
例えば、特許文献１は、吸引、復帰時の動作音防止及び防振効果を得るようにした「電磁ソレノイド駆動方法」を開示している。特許文献１では、ソレノイドへの印加電圧を時間とともに徐々に上げそしてまた徐々に下げてゆくことによって吸引、復帰時の動作音防止及び防振を行なっている。
For example,
また、特許文献２は、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加してレバーを作動させることにより、ロック時やアンロック時に生じる衝撃音を軽減することができる「アクチュエータ」を開示している。
Further,
特許文献２において、レバーを動かすためのアクチュエータは、外部からの電源によりソレノイドが励磁することで動くプランジャと、プランジャの動きに応じてプランジャと直接的に作動（所謂、「連動」）するレバー（連動部材）と、レバーが当たることによりレバーの動きを止める規制部材を備えている。
In
特許文献２のアクチュエータの制御回路では、ＰＷＭ（pulse width modulation）制御によって、ロック状態に切り替えるために必要な通電時間であるロック時通電時間の間に、電圧が、作動電圧探知時間の間で徐々に大きくなるように制御している。一定時間ごとに電圧が一定の割合で段階的に上がっていくように制御してもよい。アンロック作動時はロック作動時のように衝撃音に対する要求は少ないため、アンロック状態に切り替えるために必要な通電時間であるアンロック時通電時間の間、最低作動時間よりも高い所定の電圧に対応する作動電圧を設定している。ロック作動時と同様に最低作動電圧より低い電圧から通電時間に対して段階的に上げるように制御していても良い。
In the actuator control circuit of
さらに、特許文献３は、衝突時のプランジャの速度を抑制して音の発生や摩擦を防止しうる「ソレノイド制御装置」を開示している。
Further,
特許文献３において、ソレノイド弁の主要部は、プランジャ、ロッド、電気コイル、コア、弁座、圧縮コイルスプリングおよびスリーブで構成されている。プランジャ及びそれに装着されたロッドは、上下方向に摺動自在に支持されており、スプリングの力によって下側に押されている。従って、電気コイルが非通電の時には、ロッドの先端が弁座に当接し、弁は閉じている。電気コイルに通電すると、それによってプランジャとコアの間に磁気吸引力が生じ、プランジャが上昇するのでロッドの先端が弁座から離れ、弁が開く。
In
特許文献３に開示されたソレノイド弁において、通電状態から非通電状態に切換えると、ロッドの先端と弁座とが衝突する。そこでソレノイド制御装置は、通電のオン／オフを切換えてから、プランジャと弁座等の衝突が生じる前（Ｔ１を経過した時）に、期間Ｔ２だけ通電のオン／オフを再び反転するように、信号を制御する。弁を開から閉にする時と閉から開にする時とで異なる時間をＴ１及びＴ２に設定するとともに、時間Ｔ１を、電源電圧、マスタシリンダ圧（Ｍ／Ｃ圧）及び温度に応じて自動的に調整し、衝突時の速度が大きく変動しないように制御している。
In the solenoid valve disclosed in
しかしながら、特許文献１〜３には、次に述べるような問題がある。
However,
特許文献１では、吸引時にソレノイドへの印加電圧を時間とともに徐々に上げているので、動作音防止及び防振を行うことができる。しかしながら、特許文献１では、復帰時にソレノイドへの印加電圧を時間とともに徐々に下げているので、復帰に時間がかかるという問題がある。
In
特許文献２でも、ソレノイドに最低作動電圧を印加したり、徐々に大きくなるように電圧を印加して、作動時に生じる衝撃音を軽減している。しかしながら、特許文献２においては、アンロック時（復帰時；解放時）では、最低作動電圧よりの高い所定の電圧に対応する作動電圧を設定するか、最低作動電圧より低い電圧から通電時間に対して段階的に電圧を上げるように制御している。このような制御では、ストッパに衝突する衝撃を防止することが困難になる。
In
特許文献３では、ソレノイドを通電状態から非通電状態に切換える際に、プランジャとスリーブとが衝突する音の発生や摩耗を防止するために、通電のオン／オフを切換えている。しかしながら、特許文献３では、時間Ｔ１を、電圧、圧力、温度の変化に応じて調整する必要がある。このような方式では、機器の変化により全てのパラメータが異なるため、汎用性がなく、データ設定に時間がかかるという問題がある。
In
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、汎用性があり、データ設定を短時間で行うことが可能な、ソレノイド駆動機構およびソレノイド駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solenoid drive mechanism and a solenoid drive method that are versatile and that can perform data setting in a short time.
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様として、ソレノイド駆動機構は、付勢手段で解放方向に付勢されるプランジャと、励磁電圧で励磁されることにより、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力に抗して前記解放方向と逆方向の吸着方向に駆動するソレノイドと、前記ソレノイドの非励磁時に、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力で付勢して停止させるストッパと、前記ソレノイドに供給する前記励磁電圧を制御する制御部と、を備えるソレノイド駆動機構であって、前記制御部は、前記ソレノイドの吸着時に、前記励磁電圧を段階的に所定の励磁電圧まで漸増させるように制御し、前記ソレノイドの解放時に、前記所定の励磁電圧を、ＯＦＦ時間（Ｓ１）だけＯＦＦしてから、ＯＮ時間（Ｓ２）だけＯＮし、再びＯＦＦにするように制御し、前記ＯＮ時間（Ｓ２）は、初期動作時に測定された、前記ソレノイドを前記所定の励磁電圧で励磁してから前記プランジャの吸着が完了するまでの吸着完了時間（Ｔ１）に基づいて決定され、前記ＯＦＦ時間（Ｓ１）は、前記初期動作時に測定された、前記ソレノイドに供給される前記所定の励磁電圧をＯＦＦしてから前記プランジャが解放するまでの解放完了時間（Ｔ２）に基づいて決定される。 In order to achieve the above object, as one aspect of the present invention, a solenoid drive mechanism includes a plunger that is biased in a releasing direction by a biasing means, and a biasing means that biases the plunger by exciting the plunger with an exciting voltage. A solenoid that drives in the attraction direction opposite to the release direction against the biasing force of the solenoid, and a stopper that biases the plunger with the biasing force of the biasing means to stop the solenoid when the solenoid is not excited; A solenoid drive mechanism comprising: a control unit for controlling the excitation voltage supplied to a solenoid, wherein the control unit gradually increases the excitation voltage to a predetermined excitation voltage when the solenoid is attracted. When the solenoid is released, the predetermined excitation voltage is turned off for the off time (S1), turned on for the on time (S2), and turned off again. The ON time (S2) is based on the adsorption completion time (T1) measured from the time of initial operation until the solenoid completes the attraction of the plunger after the solenoid is excited at the predetermined excitation voltage. The OFF time (S1) is the release completion time (T2) from the time when the predetermined excitation voltage supplied to the solenoid is turned OFF to the time when the plunger is released, which is measured during the initial operation. It is decided based on.
本発明の他の態様として、ソレノイド駆動方法は、付勢手段で解放方向に付勢されるプランジャと、励磁電圧で励磁されることにより、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力に抗して前記解放方向と逆方向の吸着方向に駆動するソレノイドと、前記ソレノイドの非励磁時に、前記プランジャを前記スプリングの付勢力で付勢して停止させるストッパと、を備えるソレノイド駆動機構のソレノイド駆動方法であって、前記ソレノイドの吸着時に、前記励磁電圧を段階的に所定の励磁電圧まで漸増させるように制御し、前記ソレノイドの解放時に、前記所定の励磁電圧を、ＯＦＦ時間（Ｓ１）だけＯＦＦしてから、ＯＮ時間（Ｓ２）だけＯＮし、再びＯＦＦにするように制御し、前記ＯＮ時間（Ｓ２）は、初期動作時に測定された、前記ソレノイドを前記所定の励磁電圧で励磁してから前記プランジャの吸着が完了するまでの吸着完了時間（Ｔ１）に基づいて決定され、前記ＯＦＦ時間（Ｓ１）は、前記初期動作時に測定された、前記ソレノイドに供給される前記所定の励磁電圧をＯＦＦしてから前記プランジャが解放するまでの解放完了時間（Ｔ２）に基づいて決定される。 As another aspect of the present invention, in a solenoid driving method, a plunger is urged in a releasing direction by an urging means, and the plunger is energized by an excitation voltage so that the plunger resists the urging force of the urging means. A solenoid drive method for a solenoid drive mechanism, comprising: a solenoid that drives in a suction direction opposite to the release direction; and a stopper that stops the plunger by urging the spring with the urging force of the spring when the solenoid is not excited. Therefore, when the solenoid is attracted, the excitation voltage is controlled to be gradually increased to a predetermined excitation voltage, and when the solenoid is released, the predetermined excitation voltage is turned off for an OFF time (S1). Therefore, it is controlled so that it is turned on for only the ON time (S2) and turned off again, and the ON time (S2) is measured by the initial operation. Is determined based on the attraction completion time (T1) from the excitation of the probe with the predetermined excitation voltage to the completion of the attraction of the plunger, and the OFF time (S1) is measured during the initial operation. It is determined based on the release completion time (T2) from when the predetermined excitation voltage supplied to the solenoid is turned off to when the plunger is released.
本発明によれば、汎用性があり、データ設定を短時間で行うことが可能である。 According to the present invention, there is versatility and data setting can be performed in a short time.
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、ソレノイド３と、そのソレノイド３に印加する励磁電圧を制御する制御部２０との構成を示す回路図である。尚、ソレノイド駆動機構の詳細な構成例については、後で図面を参照して説明するが、ソレノイド駆動機構は、プランジャ４とストッパ７とを含む（図５参照）。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a
制御部２０は、ＣＰＵ（central processing unit）２１と、スイッチ２２と、電流検出部２３と、直流電源２４と、ダイオード２５とを有する。ＣＰＵ２１は、ソレノイド３に印加する励磁電圧を制御する。電流検出部２３は、ソレノイド３の励磁により発生する駆動電流を検出する。
The
図２は、本発明の一実施形態にかかるソレノイド駆動方法を説明するためのグラフである。すなわち、図２は、ソレノイド３への励磁とソレノイド駆動機構の動作をグラフで表したものである。図２において、縦軸は励磁電圧を示し、横軸は時刻を示す。
FIG. 2 is a graph for explaining a solenoid driving method according to an exemplary embodiment of the present invention. That is, FIG. 2 is a graph showing the excitation of the
最初に、ソレノイド３の吸着時の動作について説明する。
First, the operation of the
ソレノイド３の励磁をＯＮする際に、図２に示すように、励磁電圧をV3、V2、V1、V0のように、段階的に上昇させるように制御する（V3＜V2＜V1＜V0）。ここで、V0は所定の励磁電圧である。換言すれば、ＣＰＵ２１は、ソレノイド３の吸着時に、励磁電圧を段階的に所定の励磁電圧V0まで漸増させる。
When the excitation of the
これにより、ソレノイド駆動機構の移動を段階的に行い、ソレノイド３が吸着した際の衝撃を、図２のP1で示す範囲の移動量のみとして、衝突力を緩和させ振動の発生を減少させている。
As a result, the solenoid drive mechanism is moved in stages, and the impact when the
次に、ソレノイド３の解放時の動作について説明する。
Next, the operation of releasing the
ソレノイド３を解放させる場合は、所定の励磁電圧V0をＯＦＦし、ソレノイド駆動機構がストッパ７（図５参照）に衝突する前のＯＦＦ時間Ｓ１経過時に、再度、所定の励磁電圧V0をＯＮ時間Ｓ２だけＯＮする。これにより、ソレノイド駆動機構の復帰動作が弱まるよう吸引力を発生させている。その後、所定の励磁電圧V0をＯＦＦする。これにより、ソレノイド駆動機構の復帰力は、小の位置からストッパ７に衝突することになる。その結果、ストッパ７への衝突時のエネルギーが小さくなり、衝撃や衝突音を小さくすることが可能になる。
When the
ただし、本制御では、ソレノイド駆動機構の負荷の変動より、再励磁ＯＮのタイミングが変化する可能性がある。 However, in this control, there is a possibility that the timing of re-excitation ON may change due to fluctuations in the load of the solenoid drive mechanism.
そこで、本実施の形態では、ソレノイド駆動機構の初期動作等の実運用外で且つ定期的に動作するタイミングで、図３で示す動作でソレノイド３の吸着／解放を実施して、以下に述べるような測定を行う。
Therefore, in the present embodiment, the suction / release of the
図４に示すように、電流検出部２３（図１）によって、ソレノイド３の吸着／解放が完了した際に発生する第１および第２の逆起電力Ｂ１，Ｂ２を検出する。ＣＰＵ２１（図１）は、ソレノイド３を所定の励磁電圧V0で励磁してからプランジャ４（図５参照）の吸着が完了するまでの吸着完了時間Ｔ１と、所定の励磁電圧V0をＯＦＦしてからプランジャ４が解放するまでの解放完了時間Ｔ２とを測定する。
As shown in FIG. 4, the current detector 23 (FIG. 1) detects the first and second counter electromotive forces B1 and B2 generated when the adsorption / release of the
そして、ＣＰＵ２１は、この吸着完了時間Ｔ１、解放完了時間Ｔ２を元に、Ｓ１＝Ｔ２×ｎ１、Ｓ２＝Ｔ１×ｎ２をフィードバックして設定する。ここで、ｎ１およびｎ２は、それぞれ、１より小さい第１および第２の定数である。これにより、ソレノイド駆動機構の負荷の変化に対応可能であり、且つ種々のソレノイド駆動機構に汎用することが可能となる。
Then, the
次に、本実施の形態が適用されるソレノイド駆動機構の具体的な構成例について説明する。以下の説明において、前後上下左右の用語を用いて方向を説明するが、これらは、説明のために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。 Next, a specific configuration example of the solenoid drive mechanism to which the present embodiment is applied will be described. In the following description, the directions will be described using front, rear, upper, lower, left, and right terms, but these are used for the purpose of description and are not intended to limit the present invention.
ここでは、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用している。直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、Ｘ軸方向は前後方向（奥行方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（幅方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。 Here, the Cartesian coordinate system (X, Y, Z) is used. In the Cartesian coordinate system (X, Y, Z), the X-axis direction is the front-back direction (depth direction), the Y-axis direction is the left-right direction (width direction), and the Z-axis direction is the vertical direction (height direction). is there.
先ず、本明細書中で使用する用語について簡単に説明する。「付勢」とは、勢が付されることを意味する。 First, the terms used in this specification will be briefly described. "Burning" means that a bias is applied.
図５は、本発明の一実施の形態に係るソレノイド駆動機構の概略構成を示す左側面図である。図５は、ソレノイド３の励磁を行わない状態を示している。
FIG. 5 is a left side view showing a schematic configuration of the solenoid drive mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a state in which the
図示のソレノイド駆動機構は、スタッカ１と、リンク２と、ソレノイド３と、プランジャ４と、回転中心５と、スプリング６と、ストッパ７と、制御部２０（図１参照）とを備える。スプリング６は引張り力を持つ。したがって、スプリング６は、付勢力として引張り力を持つ付勢手段として働く。
The illustrated solenoid drive mechanism includes a
スタッカ１は、回転中心５に支持され、スプリング６の引張り力によりストッパ７に突き当たる状態で配置されている。またスタッカ１は、リンク２を介してソレノイド３およびプランジャ４と連結している。したがって、プランジャ４は、スプリング６で解放方向（前方向）に引っ張られている（付勢されている）。ソレノイド３は、励磁電圧で励磁されることにより、プランジャ４をスプリング６の引張り力（付勢力）に抗して解放方向と逆方向の吸着方向（後方向）に駆動する。
The
図示の例では、スタッカ１の下方には回収ボックス１０が設けられている。スタッカ１の後方には、二対の搬送ローラ８および搬送ガイド９が設けられている。二対の搬送ローラ８は、図示されないローラ駆動部により回転駆動される。
In the illustrated example, a
図５の状態において、ソレノイド３を励磁すると、ソレノイド３は、図５の図中矢印Ｒ方向（後方向）にプランジャ４を吸着し、図６に示されるように、リンク２を介してスタッカ１は、回転中心５の回りで角度θ１分だけ反時計回りに回転する。
In the state of FIG. 5, when the
図８および図９は、それぞれ、図５および図６の断面図である。 8 and 9 are cross-sectional views of FIGS. 5 and 6, respectively.
図８に示されるように、スタッカ１は、その内部に、図示しないリニア駆動部で矢印Ｖに動作する格納部１ａを有している。
As shown in FIG. 8, the
以下、本実施形態の動作について説明する。 The operation of this embodiment will be described below.
最初に、ソレノイド駆動機構の初期動作について説明する。 First, the initial operation of the solenoid drive mechanism will be described.
図５の状態から、図３で示すように、ソレノイド３を所定の励磁電圧V0で励磁し、プランジャ４を図５中の矢印Ｒ方向（後方向）に吸着して、図６の状態にスタッカ１を移動する。一定時間経過後に、図３で示すように、ソレノイド３に印加する所定の励磁電圧V0をＯＦＦし、図５のストッパ７にスタッカ１が突き当った状態に復帰させる。
From the state of FIG. 5, as shown in FIG. 3, the
この図３で示す動作を行った時に、図１で示す電流検出部２３で駆動電流を検出すると、図４の状態になる。
When the drive current is detected by the
前述したように、電流検出部は、ソレノイド３の吸着および解放が完了した際に発生する第１および第２の逆起電力Ｂ１，Ｂ２を検出し、ＣＰＵ２１は、ソレノイド３を所定の励磁電圧V0で励磁してからプランジャ４の吸着が完了するまでの吸着完了時間Ｔ１と、所定の励磁電圧V0をＯＦＦしてからプランジャ４が解放するまでの解放完了時間Ｔ２とを測定する。
As described above, the current detection unit detects the first and second back electromotive forces B1 and B2 generated when the adsorption and release of the
ここで測定した吸着完了時間Ｔ１および解放完時間了Ｔ２を元に、ＣＰＵ２１は、図２のＯＦＦ時間Ｓ１、およびＯＮ時間Ｓ２を、Ｓ１＝Ｔ２×ｎ１、Ｓ２＝Ｔ１×ｎ２（ｎ１，ｎ２は第１および第２の定数）で設定する。
Based on the adsorption completion time T1 and the release completion time T2 measured here, the
次に、実際のソレノイド駆動機構の運用時の動作について説明する。 Next, the operation during actual operation of the solenoid drive mechanism will be described.
図５に示されるように、搬送カードＴａは、図示されないローラ駆動部によって回転する搬送ローラ８に挟持され、図中矢印Ｐ方向（前方向）に搬送され、回収ボックス１０に回収される。
As shown in FIG. 5, the transport card Ta is nipped by the
搬送カードＴａをスタッカ１に格納したいとする。この場合は、図２で示す通りにソレノイド３を励磁し、プランジャ４を図５中矢印Ｒ方向（後方向）に吸着することで、リンク２を介してスタッカ１は、図６で示すように、回転中心５の回りで反時計回りに角度θ１分回転する。
Suppose that the transport card Ta wants to be stored in the
この間、図２に示すように、ＣＰＵ２１は、励磁ＯＮから励磁電圧をV3から段階的に所定の励磁電圧V0まで上昇させる。これにより、プランジャ４の吸着前に、図７で示す位置で一旦スタッカ１が停止し、図２の矢印Ｐ１で示す箇所の励磁で、図７で示す角度θ２分の移動となる。その結果、プランジャ４が吸着した際の衝撃が減少され、スタッカ１が大きく振動することなく、ソレノイド駆動機構を動作させることが可能となる。
During this period, as shown in FIG. 2, the
図９は、スタッカ１に搬送カードＴａを格納する場合の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view when the transport card Ta is stored in the
先ず格納部１ａをリニア駆動部で図中矢印Ｖ１方向に動作させ、搬送ローラ８で搬送カードＴａを搬送する。その後に、格納部１ａをリニア駆動部で図中矢印Ｖ２方向に移動させ、スタッカ１に搬送カードＴａを格納する。
First, the
搬送カードＴａをスタッカ１に格納した後に、図６のソレノイド３の励磁をＯＦＦして、スタッカ１をスプリング６で引張り、スタッカ１がストッパ７に付き当たるまで、スタッカ１を回転中心５の回りで時計回りに角度θ１分回転させて、図５の状態にする。
After storing the transport card Ta in the
このとき、図２のように、ソレノイド３に印加する所定の励磁電圧V0をＯＦＦした後、ＯＦＦ時間Ｓ１が経過した後に、再度ＯＮ時間Ｓ２の間、ソレノイド３に印加する所定の励磁電圧V0をＯＮする。これにより、ストッパ７にスタッカ１が衝突する際の移動量を減少させることで、衝撃を緩和し、動作音を減少させることが出来る。
At this time, as shown in FIG. 2, after the predetermined excitation voltage V0 applied to the
以上説明した通り、本実施形態のソレノイド駆動機構は、以下２点の特長を有し、ソレノイド駆動機構に対して強度確保や消音用部材の追加をすることなく、ソレノイド３の吸着／解放時の衝突力や振動、動作音を減少させることができる。
As described above, the solenoid drive mechanism of the present embodiment has the following two features, and can secure the strength of the solenoid drive mechanism without adding a member for noise reduction to the solenoid drive mechanism when adsorbing / releasing the
一つ目の特長は、ソレノイド３の吸着の際に段階的にソレノイド３に印加する励磁電圧を上昇し、ソレノイド駆動機構の位置を段階的に変化させることで、ソレノイド３の吸着時の移動量を減少させ、ソレノイド３の吸着時の衝撃を低減させること。
The first feature is that the exciting voltage applied to the
二つ目の特長は、ソレノイド３の吸着を解放させる際に、ソレノイド駆動機構がストッパ７に付き当たる直前に再度ソレノイド３に印加する励磁電圧をＯＮし、ソレノイド駆動機構がストッパ７に衝突する際の移動量および速度を減少させて、ソレノイド駆動機構の衝突力を減少させること。
The second feature is that when releasing the adsorption of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。 The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these. For example, the present invention includes a mode in which some or all of the above-described embodiments are appropriately combined, and a mode in which the mode is appropriately modified.
例えば、上記実施の形態では、付勢手段がスプリング６の場合を例に挙げているが、本発明はスプリング以外の他の付勢手段を用いてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the biasing means is the
１ スタッカ
１ａ 格納部
２ リンク
３ ソレノイド
４ プランジャ
５ 回転中心
６ スプリング（付勢手段）
７ ストッパ
８ 搬送ローラ
９ 搬送ガイド
１０ 回収ボックス
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ スイッチ
２３ 電流検出部
２４ 直流電源
２５ ダイオード
Ｔａ 搬送カード
Ｔｂ 回収カード
1
7
22
Claims (6)
励磁電圧で励磁されることにより、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力に抗して前記解放方向と逆方向の吸着方向に駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドの非励磁時に、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力で付勢して停止させるストッパと、
前記ソレノイドに供給する前記励磁電圧を制御する制御部と、
を備えるソレノイド駆動機構であって、
前記制御部は、
前記ソレノイドの吸着時に、前記励磁電圧を段階的に所定の励磁電圧まで漸増させるように制御し、
前記ソレノイドの解放時に、前記所定の励磁電圧を、ＯＦＦ時間（Ｓ１）だけＯＦＦしてから、ＯＮ時間（Ｓ２）だけＯＮし、再びＯＦＦにするように制御し、
前記ＯＮ時間（Ｓ２）は、初期動作時に測定された、前記ソレノイドを前記所定の励磁電圧で励磁してから前記プランジャの吸着が完了するまでの吸着完了時間（Ｔ１）に基づいて決定され、
前記ＯＦＦ時間（Ｓ１）は、前記初期動作時に測定された、前記ソレノイドに供給される前記所定の励磁電圧をＯＦＦしてから前記プランジャが解放するまでの解放完了時間（Ｔ２）に基づいて決定される、
ことを特徴とするソレノイド駆動機構。 A plunger that is biased in the releasing direction by the biasing means,
By being excited by an exciting voltage, a solenoid that drives the plunger in the attraction direction opposite to the releasing direction against the urging force of the urging means,
A stopper for urging and stopping the plunger by the urging force of the urging means when the solenoid is not excited;
A control unit for controlling the excitation voltage supplied to the solenoid,
A solenoid drive mechanism comprising:
The control unit is
When the solenoid is attracted, the excitation voltage is controlled to be gradually increased to a predetermined excitation voltage,
When the solenoid is released, the predetermined excitation voltage is controlled to be turned off for an off time (S1), turned on for an on time (S2), and turned off again.
The ON time (S2) is determined based on the attraction completion time (T1) measured during the initial operation, from the time when the solenoid is excited by the predetermined excitation voltage until the time when the plunger is completely attracted,
The OFF time (S1) is determined based on the release completion time (T2) measured from the initial operation until the predetermined release voltage supplied to the solenoid is turned off and the plunger is released. The
A solenoid drive mechanism characterized in that
Ｓ１＝Ｔ２×ｎ１、
Ｓ２＝Ｔ１×ｎ２
ことを特徴とする請求項１に記載のソレノイド駆動機構。 When the first and second constants are n1 and n2, which are smaller than 1, respectively, the OFF time (S1) and the ON time (S2) are represented by the following equations:
S1 = T2 × n1,
S2 = T1 × n2
The solenoid drive mechanism according to claim 1, wherein:
励磁電圧で励磁されることにより、前記プランジャを前記付勢手段の付勢力に抗して前記解放方向と逆方向の吸着方向に駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドの非励磁時に、前記プランジャを前記スプリングの付勢力で付勢して停止させるストッパと、
を備えるソレノイド駆動機構のソレノイド駆動方法であって、
前記ソレノイドの吸着時に、前記励磁電圧を段階的に所定の励磁電圧まで漸増させるように制御し、
前記ソレノイドの解放時に、前記所定の励磁電圧を、ＯＦＦ時間（Ｓ１）だけＯＦＦしてから、ＯＮ時間（Ｓ２）だけＯＮし、再びＯＦＦにするように制御し、
前記ＯＮ時間（Ｓ２）は、初期動作時に測定された、前記ソレノイドを前記所定の励磁電圧で励磁してから前記プランジャの吸着が完了するまでの吸着完了時間（Ｔ１）に基づいて決定され、
前記ＯＦＦ時間（Ｓ１）は、前記初期動作時に測定された、前記ソレノイドに供給される前記所定の励磁電圧をＯＦＦしてから前記プランジャが解放するまでの解放完了時間（Ｔ２）に基づいて決定される、
ことを特徴とするソレノイド駆動方法。 A plunger that is biased in the releasing direction by the biasing means,
By being excited by an exciting voltage, a solenoid that drives the plunger in the attraction direction opposite to the releasing direction against the urging force of the urging means,
A stopper for urging and stopping the plunger by the urging force of the spring when the solenoid is not excited,
A solenoid driving method of a solenoid driving mechanism comprising:
When the solenoid is attracted, the excitation voltage is controlled to be gradually increased to a predetermined excitation voltage,
When the solenoid is released, the predetermined exciting voltage is controlled to be turned off for an off time (S1), turned on for an on time (S2), and turned off again.
The ON time (S2) is determined based on the attraction completion time (T1) measured during the initial operation, from the time when the solenoid is excited by the predetermined excitation voltage until the time when the plunger is completely attracted,
The OFF time (S1) is determined based on the release completion time (T2) measured from the initial operation until the predetermined release voltage supplied to the solenoid is turned off and the plunger is released. The
A solenoid driving method characterized by the above.
Ｓ１＝Ｔ２×ｎ１、
Ｓ２＝Ｔ１×ｎ２
ことを特徴とする請求項４に記載のソレノイド駆動方法。 When the first and second constants are n1 and n2, which are smaller than 1, respectively, the OFF time (S1) and the ON time (S2) are represented by the following equations:
S1 = T2 × n1,
S2 = T1 × n2
The solenoid driving method according to claim 4, wherein.
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2018
- 2018-10-05 JP JP2018189683A patent/JP6820065B2/en active Active
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