JPH0595678U - 共振振動体の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外的要因に基づいて変動する共振周波数に追
従させることにより、煩わしい周波数調整やばねの調整
などが不要で、パーツフィーダによるワークの搬送が安
定して行われるようにした共振振動体の制御装置を提供
すること。 【構成】 共振振動体８に設けられた振動センサ19の出
力を定振幅制御回路20に入力し、この定振幅制御回路20
において設定入力と比較した結果に基づいて前記共振振
動体８を振動させる加振器９に対して所定の駆動信号を
出力するようにした共振振動体の制御装置において、前
記定振幅制御回路20とは別に、共振検出回路23を設け、
この共振検出回路23に前記振動センサ19の出力を入力
し、前記駆動信号を前記共振振動体８の共振周波数に自
動的に追従させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば振動式パーツフィーダなどのような共振振動体を制御する装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば振動式パーツフィーダによって電子部品などの被搬送物品（ワーク）を 搬送する場合、要求振幅および振動波形を効率よく得るには、パーツフィーダ固 有の振動数（共振周波数）に一致した周波数の信号を電磁石などの加振器に供給 することが肝要である。

【０００３】 従来、パーツフィーダを要求振幅にて振動させる手法として、次のようなもの がある。すなわち、 加振器に対する信号として例えば60Ｈz の周波数を有する信号を供給し、 パーツフィーダ側の振動数が60Ｈz になるように板ばねを選定する。 加振器に対する信号の周波数を例えば30〜 300Ｈz の間で変化させて共振 周波数を検知し、その周波数で加振器を制御する。 加振振動を行うシュートに振動センサを設け、この振動センサの出力を定 振幅制御回路に入力して、パーツフィーダを取り巻く雰囲気の温度や湿度や、パ ーツフィーダへの荷重の大きさの変化などの外部要因などにより振幅が変化した ときは、この定振幅制御回路において振幅を一定に保つように駆動電力を制御し 、要求振幅を維持する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記の手法においては、複数の板ばねを用意しなければなら ないと共に、パーツフィーダ側の振動が所定の周波数になるまで、板ばねを取り 替える必要があるなど、所謂マニュアル操作によって共振周波数を検出するもの であるから、かなりの熟練の者でもその検出にかなりの労力と時間を費やすと共 に、共振周波数の検出精度が高くないため、パーツフィーダを精度よく制御でき ないと云った不都合がある。

【０００５】 また、上記の手法においては、の手法のように、板ばねを取り替える必要 はないが、共振周波数の検出に際しては、ダイヤル操作などマニュアル操作を行 う必要があると共に、前記外的要因の変化に対応するために絶えず調整が必要に なると云った不都合がある。このような問題は、前記においても生じていると ころである。

【０００６】 そして、前記の手法によれば、前記，の手法における問題点がかなり解 決されているものの、固有振動数の検出に際しては、依然としてマニュアル操作 を行う必要があると共に、前記外的要因で固有振動数に変化が生じた場合は、駆 動電力を増加し、振幅を一定に保つための大電力駆動装置が必要であった。また 、振動波形が変化すると云った問題があった。

【０００７】 また、上記〜の手法においては何れも、パーツフィーダにおいて前記外的 要因に基づいて変動する共振周波数に追従することができず、従って、ワークを 安定した速度で搬送できないことがあった。

【０００８】 本考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、 外的要因に基づいて変動する共振周波数に追従させることにより、煩わしい周波 数調整やばねの調整などが不要で、パーツフィーダによるワークの搬送が安定し て行われるようにした共振振動体の制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案においては、共振振動体に設けられた振動セ ンサの出力を定振幅制御回路に入力し、この定振幅制御回路において設定入力と 比較した結果に基づいて前記共振振動体を振動させる加振器に対して所定の駆動 信号を出力するようにした共振振動体の制御装置において、前記定振幅制御回路 とは別に、共振検出回路を設け、この共振検出回路に前記振動センサの出力を入 力し、前記駆動信号を前記共振振動体の共振周波数に自動的に追従させるように している。

【００１０】

【作用】

上記構成の共振振動体の制御装置においては、共振振動体に設けられた振動セ ンサの出力を定振幅制御回路のみならず、定振幅制御回路とは別に設けられた共 振検出回路にも入力するようにしているので、共振振動体を振動させる加振器へ 供給される駆動信号を前記共振振動体の共振周波数に自動的に追従させることが でき、従って、煩わしい周波数調整やばねの調整などが不要になると共に、共振 振動体によるワークの搬送を安定的に行うことができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。 図２および図３は、本考案の共振振動体の制御装置（以下、制御装置と云う） によって制御される直進フィーダの一例を示し、これらの図において、１は図外 の架台に固着される基台で、その上部には一対の板ばね２，３が適宜の間隔をお いて垂直に立設されている。これらの板ばね２，３の上部にはこれらに保持され るようにしてベース４が横設されている。このベース４はカウンターウエイトし て機能すると共に、その上部には、互いに平行、かつ、後ろ倒れ（図１において 左方向）に傾斜するようにして一対の板ばね５，６が支持されている。そして、 これらの板ばね５，６の上部には、ワーク７を搬送するための共振振動体として のシュート８が水平に保持されている。

【００１２】 そして、前記板ばね５の背面には、加振器としての電磁石９および吸着用鉄片 10が設けられており、電磁石９のコイルに所定の周波数の電流を流すことにより 、吸着用鉄片10が一定周期で断続的に吸着されることにより、電磁石９およびベ ース４の質量にを反力にして、シュート８に振動が与えられるようにしてある。

【００１３】 前記シュート８の搬送方向上流側（図２の左側）には、基台１に取り付けられ たステー11に設けられたモータ等の駆動機構12によって所定方向に回転する樹脂 製のドラム13が設けられている。そして、このドラム13の内部には、シュート８ の幅方向に傾斜したワーク７の受入部14と選別部15とが搬送方向に沿って形成さ れている。選別部15は、受入部14に供給されたワーク７を所定の姿勢でシュート ８に供給するもので、今、ワーク７が表裏の区別を要しない矩形状の部品である とした場合、例えば次のように構成されている。

【００１４】 すなわち、受入部14の傾斜下端にはワーク７の厚み以下の段部16を形成し、こ の段部16の片側のシュート８部分を斜めに切除して斜面17を形成し、これによっ て、２枚以上重なり合ったワーク７のうち、最下層のもののみが段部16に係止さ れ、それ以外のものは段部16を越え、斜面17を経て滑落するようにしてあると共 に、この斜面17よりも搬送方向下流側には、ワーク７をその長辺方向がシュート ８の長手方向と一致したもののみを選別するための逆斜面18が形成されている。 このように構成することにより、受入部14に供給されたワーク７は、その長辺方 向がシュート８の長手方向に一致させた状態で、シュート８に供給される。 なお、ここまでの構成は、従来のこの種の直進フィーダと変わるところはない 。

【００１５】 次に、図１は、上記のように構成された直進フィーダを制御するための構成の 一例を示すブロック図で、この図において、19は例えば圧電式の振動センサで、 図２に示すように、例えばシュート８の下面に取り付けられている。この振動セ ンサ19は、シュート８の振幅に比例した出力電圧と、振動周波数と同じ周波数を 有する信号を発生する。

【００１６】 20は定振幅制御回路で、プリアップ21を介して入力される電圧信号をボリウム 22によって設定される振幅設定値とを比較し、振動センサ19によって検出された 振幅が設定値よりも大きいときは、電磁石９のコイル30への励磁電流が小さくな るように、また、前記振幅が設定値よりも小さいときは、前記駆動電流が大きく なるように、制御する。

【００１７】 23は共振検出回路で、共振検出部24と可変周波数発振器25とからなり、シュー ト８などが振動しているときにおいて、コンデンサ26を介して入力される振動セ ンサ19からの検出周波数と可変周波数発振器25からの駆動信号周波数とに基づい て、駆動信号周波数が共振周波数に一致しているか否かを検出するものであり、 共振検出部24からの出力信号に基づいて、可変周波数発振器25は共振周波数に一 致した周波数の信号を出力する。

【００１８】 27は可変利得増幅器で、例えばＶＣＡからなり、電磁石９のコイルへの駆動電 流の大きさを前記定振幅制御回路20からの出力信号に基づいて駆動信号の振幅を 電気的に可変するものである。

【００１９】 28はパルス幅変調部で、前記可変利得増幅器27の出力信号を、適当なパルス幅 の信号に変換するものである。29は例えばスイッチング型のアンプからなるパワ ーアンプである。30はパワーアンプ29から供給される電力に基づいて励磁される コイルである。

【００２０】 上記構成の共振振動体の制御装置においては、可変利得増幅器27に対して、定 振幅制御回路20からの信号の他に、共振検出回路23からの出力信号が入力されて いる。この共振検出回路23からの出力信号は、シュート８に取り付けられた振動 センサ19によって振動しているシュート８の振動周波数に基づいて得られたもの であるから、可変利得増幅器27からは、共振周波数に自動的に追従した励磁信号 （駆動信号）が出力される。

【００２１】 つまり、上記の構成によれば、シュート８を取り巻く雰囲気の温度や湿度で微 妙に変化したり、シュート８への荷重の大きさが変化するなどして、シュート８ の共振周波数が変化しても、これを常に検出してフィードバックすることにより 、電磁石９のコイル30に対して、共振周波数に自動的に追従した励磁信号を常に 供給することができるのである。従って、従来のように、周波数調整やばねの調 整を行わなくても、シュート８を所定の共振周波数で振動させることができ、シ ュート８によるワーク７の搬送を安定的に行うことができる。

【００２２】 そして、振動式パーツフィーダなどによる搬送に要求される振動は、角のない 楕円運動であり、共振周波数による振動波形が理想的であり、振動体への加振効 率は、振動体の共振周波数による駆動が最高となるが、上述のように構成するこ とにより、この理想に近い状態を現出することができる。

【００２３】 上述の実施例においては、振動センサ19をシュート８の下面に設けていたが、 シュート８の他の部分に設けてもよく、他の振動部分、例えば板ばね２，３，５ ，６などに設けてもよい。そして、シュート８の加振器として、上述の電磁石９ に代えて、ピエゾ素子などの圧電素子を用いてもよい。その場合、振動センサ19 によって加速度を検出するのがよい。また、本考案は、直進フィーダ以外のパー ツフィーダにも適用できることは云うまでもない。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、外的要因に基づいて変動する共振周波 数に自動追従させることにより、パーツフィーダ製作時における周波数調整が不 要になると共に、運転時における周波数調整やばねの調整などが不要となり、シ ュートによるワークの搬送を安定に行うことができる。さらに、高効率駆動とな るため、小型、省電力化が促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る共振振動体の制御装置の構成例を
示すブロック図である。

【図２】前記制御装置によってパーツフィーダの一例を
示す側面図である。

【図３】前記パーツフィーダの要部を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

８…共振振動体（シュート）、９…加振器（電磁石）、
19…振動センサ、20…定振幅制御回路、23…共振検出回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振振動体に設けられた振動センサの出
   力を定振幅制御回路に入力し、この定振幅制御回路にお
   いて設定入力と比較した結果に基づいて前記共振振動体
   を振動させる加振器に対して所定の駆動信号を出力する
   ようにした共振振動体の制御装置において、前記定振幅
   制御回路とは別に、共振検出回路を設け、この共振検出
   回路に前記振動センサの出力を入力し、前記駆動信号を
   前記共振振動体の共振周波数に自動的に追従させるよう
   にしたことを特徴とする共振振動体の制御装置。