JP2000025927A - 振動フィーダ - Google Patents

振動フィーダ

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JP2000025927A
JP2000025927A JP10214787A JP21478798A JP2000025927A JP 2000025927 A JP2000025927 A JP 2000025927A JP 10214787 A JP10214787 A JP 10214787A JP 21478798 A JP21478798 A JP 21478798A JP 2000025927 A JP2000025927 A JP 2000025927A
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JP
Japan
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trough
primary side
primary
vibration
frame
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Pending
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JP10214787A
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English (en)
Inventor
Toshiro Sekine
敏郎 関根
Kyoji Murakishi
恭次 村岸
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータを用いた振動フィーダを提供す
ること。 【解決手段】 水平方向に対し、斜め方向に振動可能に
支持されたトラフと、該トラフに固定されたフレームと
を備え、該フレームに等間隔で複数の磁極が前記斜め方
向に平行に並ぶようにリニアモータの1次側及び2次側
の一方を固定させ、他方を前記フレームにばねにより支
持させ、前記一方の磁極と所定の隙間をおいて平行に並
ぶように等間隔で複数の磁極を配設させている。

Description

【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に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、特公昭54−35395号公報
によれば、リニアモータを駆動部とする振動フィーダが
開示されている。これによれば、直線的なトラフはロー
ラにより地上に支持されており、水平方向に振動可能に
なっている。リニアモータにはこの水平方向の振動でト
ラフ上の物品を搬送させるような駆動指令を与えなけれ
ばならない。この指令は正弦波では移送されることはな
く、特殊な波形を形成しなければならないので、その駆
動部は高価であり、その調整が困難であった。
【0003】
【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、リニアモータの駆動指令を単に正弦波形
としても、従来公知の振動フィーダと同様に、物品を円
滑に搬送させることができる振動フィーダを提供するこ
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、水平方向
に対し、斜め方向に振動可能に支持されたトラフと、該
トラフに固定されたフレームとを備え、該フレームに等
間隔で複数の磁極が前記斜め方向に並ぶようにリニアモ
ータの1次側及び2次側の一方を固定させ、他方を前記
フレームにばねにより支持させ、前記一方の磁極と所定
の隙間をおいて平行に並ぶように等間隔で複数の磁極を
配設させていることを特徴とする振動フィーダ、によっ
て解決される。
【0005】または、前後一対の傾斜板ばねにより基台
に支持されたトラフと、該トラフに前記傾斜板ばねの長
手方向に対し垂直方向に等間隔で複数の磁極を並べるよ
うにリニアモータの1次側及び2次側の一方を固定さ
せ、前記他方を、等間隔の複数の磁極を前記一方の磁極
と所定の隙間をおくように前記基台に固定させているこ
とを特徴とする振動フィーダ、によって解決される。
【0006】または、前後一対の傾斜板ばねにより基台
に支持されたトラフにリニアモータの1次側及び2次側
の一方を取り付け、他方を該一方と所定の間隔をおいて
移動自在に設けたことを特徴とする振動フィーダ、によ
って解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
による振動フィーダを示すが、トラフ1は公知の構造を
有し、直線的であり、防振コイルばね2により建屋Hに
懸吊されている。トラフ1の底部にはフレーム3が固定
されており、その前側支持壁部3c及び後側支持壁部3
bは連結部3aにより結合されており、連結部3aはト
ラフ1を水平方向に対し傾斜した角度で振動させる角度
である。この連結部3aには後に詳述するように、2次
側としての磁極17が所定間隔で多数形成されており、
これにコイルU、V、W(コアと一体化して符示)を内
蔵した一次側18が車輪18aにより所定の間隔をおい
て2次側17上を転動するように配設され、これは慣性
体30と連結体20により結合されている。また、前後
支持壁部3c、3bとはコイルばね5a、5bにより結
合されている。
【0008】また、1次側18にはエンコーダEが取り
付けられており、その出力はコントローラ7に供給され
る。本実施の形態によれば、共振追尾制御が行なわれ、
エンコーダEの出力と1次側18に供給する電流との位
相差を内部で検出して、これが90度となるようにコイ
ル18に流す電流を調節している。すなわち、推進力と
変位との位相差が90度となるように調節している。
【0009】トラフ1を加振しているリニアモータ1
6’は、その拡大斜視図を図4に示すが、トラフ1の底
面に固定されているフレーム3に取り付けられている2
次側部材17と、この2次側部材17上に、車輪18a
によって支持されている1次側部材18とから構成され
ている。2次側部材17の上面には、図4に示されるよ
うに、その両側部に長手方向に延びている溝17aaが
形成され、その中央には、磁性体でなる複数の歯17a
bが、トラフ1を振動させる方向に直角に並んで配設さ
れている。1次側部材18には、溝17aaを回動する
車輪18aが軸に固定され、これにより1次側部材18
は、所定の空隙t’を有して2次側部材17上をガイド
されて摺動する。更に、1次側部材18は、コイル19
a、19b、19cを巻回した3つの極U、V、Wを有
し、この極U、V、Wには、図5に示すように、薄板状
の永久磁石Mが3枚ずつ、同極を向けるように配設され
ている。なお、このコイル19a、19b、19cは、
それぞれ120度ずつ、異なる3相交流が供給されてい
る。更に、1次側部材18には、ブロック形状をした慣
性体30が取付部材20を介して固着されている。すな
わち、1次側部材18は、地上Gから離れた空中に配設
されている。なお、リニアモータ16’には、速度を検
出するために公知のリニアエンコーダEが配設されてい
る。
【0010】次に、このリニアモータ16’の作用につ
いて説明するが、加振しているリニアモータ16’は、
神鋼電機技報告の128号vol.36,No2(19
91)の第86〜93頁に詳しい原理が記載されてい
る、いわば高力密度リニアモータと呼ばれているもので
ある。このリニアモータ16’は、例えば1次側部材1
8のコイル19aに、図5に示す方向に電流を流すと、
この電流によって下向きの磁極が発生する。そのため極
Uにおいて、永久磁石Mによって発生している下向きの
磁極は強められ、それと逆向きの磁極は打ち消される。
このとき、極V、Wは、極Uに対してそれぞれ120
度、240度位相がずれているため、コイル19b、1
9cは図5に示される方向に電流が流れる。そのため、
極V、Wにおいては永久磁石Mによって発生している上
向きの磁極は強められ、それと逆向きの磁極は打ち消さ
れることになる。従って、極U、V、Wにおいて、図5
に示すような磁力線が発生し、すなわち磁気吸引力が2
次側部材17の歯17abと1次側部材18の極U、
V、Wとの間で発生し、1次側部材18が左方に移動す
る。
【0011】すなわち、リニアモータ16’のコイル1
9a、19b、19cに、それぞれ位相差が120度ず
つずれた交流を流すと、上述した作用により、極U、
V、Wの順番で、代わる代わるに磁気吸引力が、歯17
abと極U、V、Wとの間で発生し、これにより1次側
部材18が左方に移動する。このとき、1次側部材18
は車輪18aを介して2次側部材17上を摺動するた
め、この1次側部材18の反力を2次側部材17が受け
る。従って、2次側部材17は、1次側部材18の移動
方向と反対側の右方に移動する。すなわち、2次側部材
17が取り付けられているトラフ7も、右方へと駆動さ
れる。
【0012】本発明の第1の実施の形態は以上のように
構成されるが、次にこの作用について説明する。
【0013】コアU、V、Wに巻回されているコイルに
上述したような切り換えで電流を流すと、1次側18に
ばね5a、5bのばね力に抗して推力が発生するが、こ
の力は正弦波であり、1次側18は正弦状に振動する。
この振動はエンコーダEにより検出されてトラフ1は共
振振動するように1次側のコイルに流す電流は制御され
る。また、この時、1次側18はばね5a、5bをたわ
ませることにより振動するのであるが、反力によりトラ
フ1は1次側18とは180度異なる位相で振動する。
その振動方向はリニアモータの1次側18及び2次側1
7が延在する方向と平行である。
【0014】図2は本発明の第2の実施の形態を示す
が、本実施の形態においては、トラフ11は一対の傾斜
板ばね14により基台12に結合されている。その全体
は防振ばね13により地上Gに支持されている。トラフ
11の底壁部には、2次側を板ばね14の長手方向に対
し垂直方向に固定させるための取付ブロック15が固定
されており、これに2次側の等角度間隔で形成した磁極
を取り付けている。基台12上には、ブロック15と同
様に板ばね14の長手方向に対し垂直方向、すなわちブ
ロック15と延在方向と平行に1次側を固定させるため
のブロック30が固定されている。これに1次側のコア
U、V、Wを巻装させているコイル通電して、磁束を発
生させるための図示しない磁極を等角度間隔で複数個並
設させている。
【0015】またトラフ11の側壁部には振動ピックア
ップ32が固定されており、この出力がコントローラ3
1に供給され、コントローラ31による制御出力は1次
側18のコイルに供給される。また本実施の形態におい
ても、共振追尾によりトラフ11が共振振動を行なうべ
く制御される。コントローラ31により1次側18のコ
イルが励磁されると、上述したようなリニアモータの作
用により、2次側に対し推進力が発生する。
【0016】本実施の形態においては、板ばね14の長
手方向ではそのばね常数が非常に大きいために、1次側
と2次側との間でこれらの延在方向に対し垂直方向の吸
引力が生じても、これによって2次側がこの方向に振動
することはない。然るに板ばね14の長手方向に対して
垂直方向、すなわち曲げ方向に対しては非常にばね常数
が小さいので、この方向には優先的に移動することがで
きる。従って、2次側は板ばね14の長手方向に対して
垂直方向に振動する。振動ピックアップ32が振動を検
出した結果をコントローラ31内で、1次側18のコイ
ルに流す電流との位相差が90度となるように位相を制
御して電流を流す。これにより振動理論から明らかなよ
うにトラフ11は共振振動を行なう。
【0017】本実施の形態によれば、従来の電磁石型の
振動フィーダにおいては、トラフ11に固定された可動
コアが基台側に固定された電磁石と所定の空隙をおいて
対向しているのであるが、トラフ11に許容される振幅
がこの空隙によって制限される。しかしながら本実施の
形態によれば、このような空隙に制限されることはない
のでトラフ11の振幅を大きくとることができ、またこ
の1次側のコイルに流す電流の大きさや切り換え速度を
変えることによって周波数及び振幅を簡単に自由に変え
ることができる。
【0018】図3は本発明の第3の実施の形態を示す
が、図においてトラフ41は第2の実施の形態と同様に
基台42と前後一対の傾斜板ばね44に結合されてお
り、全体は地上に防振コイルばね43により支持されて
いる。トラフ41の底壁部には正面からみてコの字形状
のフレーム45が固定されており、この水平の連結部1
7aには図4、図5で示されるように、複数の磁極が等
間隔で形成されている。この両側の一対の溝を車輪18
aにより、図において左右に振動可能に支持されてい
る。また、コイルを内蔵している1次側18は連結部材
20により上記実施の形態と同様に慣性質量体30と結
合されている。この慣性質量体30により1次側の質量
全体がトラフ41に対し、トラフ41が板ばね44のば
ね常数により決定される共振状態を得たときに、1次側
18の振幅はフレーム45により振幅が制限されるの
で、慣性質量体30の質量により、この振幅を制限して
トラフ41に共振時においても大きな振幅を許容させる
ようにしている。
【0019】本実施の形態においては、エンコーダEの
出力をコントローラ51を受け、この出力が速度信号で
あっても、位置信号であっても、1次側のコイルに流す
電流が共振状態において90度であるか180度である
かに応じて位相差を調整し、トラフ41を共振振動させ
るようにしている。
【0020】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。
【0021】例えば第1、第2の実施の形態では、傾斜
板ばね44を用いたが、これに代えて、板ゴムの長手方
向をトラフの振動方向に平行になるようにトラフと基台
との間に取り付けるようにしてもよい。
【0022】また以上の実施の形態においては、リニア
モータの2次側をトラフに固定させるようにしたが、こ
れに代えて1次側をトラフに固定させるようにしてもよ
い。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明の振動フィーダ
によれば、リニアモータを用いた全く新しい機構の振動
フィーダを提供することができ、振幅や周波数の調節を
多様にかつ自由に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による振動フィーダ
の側面図である。
【図2】第2の実施の形態による振動フィーダの側面図
である。
【図3】第3の実施の形態による振動フィーダの側面図
である。
【図4】本発明の実施の形態に用いられるリニアモータ
の原理を説明するための部分拡大斜視図である。
【図5】同拡大断面図である。
【符号の説明】
1 トラフ 2 コイルばね 5a コイルばね 5b コイルばね 11 トラフ 16’ リニアモータ 17 2次側 18 1次側 31 コントローラ 34 板ばね 41 トラフ 44 板ばね 51 コントローラ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平方向に対し、斜め方向に振動可能に
    支持されたトラフと、該トラフに固定されたフレームと
    を備え、該フレームに等間隔で複数の磁極が前記斜め方
    向に平行に並ぶようにリニアモータの1次側及び2次側
    の一方を固定させ、他方を前記フレームにばねにより支
    持させ、前記一方の磁極と所定の隙間をおいて平行に並
    ぶように等間隔で複数の磁極を配設させていることを特
    徴とする振動フィーダ。
  2. 【請求項2】 前記1次側又は2次側にエンコーダ又は
    振動検出ピックアップを取り付け、この出力に基づい
    て、共振追尾するように前記1次側を制御するようにし
    たことを特徴とする請求項1に記載の振動フィーダ。
  3. 【請求項3】 前後一対の傾斜板ばねにより基台に支持
    されたトラフと、該トラフに前記傾斜板ばねの長手方向
    に対し垂直方向に等間隔で複数の磁極を並べるようにリ
    ニアモータの1次側及び2次側の一方を固定させ、前記
    他方を、等間隔の複数の磁極を前記一方の磁極と所定の
    隙間をおくように前記基台に固定させていることを特徴
    とする振動フィーダ。
  4. 【請求項4】 前記トラフに振動検出ピックアップを取
    り付け、この出力に基づいて、共振追尾するように前記
    1次側を制御するようにしたことを特徴とする請求項3
    に記載の振動フィーダ。
  5. 【請求項5】 前後一対の傾斜板ばねにより基台に支持
    されたトラフにリニアモータの1次側及び2次側の一方
    を取り付け、他方を該一方と所定の間隔をおいて移動自
    在に設けたことを特徴とする振動フィーダ。
  6. 【請求項6】 前記トラフに振動検出ピックアップを取
    り付け、この出力に基づいて、共振追尾するように前記
    1次側を制御するようにしたことを特徴とする請求項5
    に記載の振動フィーダ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100350725B1 (ko) * 2000-07-25 2002-08-30 마그맥스 주식회사 평면 컨베이어

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100350725B1 (ko) * 2000-07-25 2002-08-30 마그맥스 주식회사 평면 컨베이어

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