JP2005239380A - 搬送装置及び計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過渡状態でトラフの振動を停止させる場合であっても、トラフの振動を迅速に停止させることができる搬送装置を得る。
【解決手段】制振パルスＰｓを印加するタイミングを決定するために、トラフ８の振動の変位Ｘを、数式によって近似する。物品の搬送期間が終了した直後にトラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなる時刻を、当該数式に基づいて算出し、その時刻に制振パルスＰｓを印加する。１個の制振パルスＰｓの印加によってトラフ８の振動を停止させるためには、停止させる直前のトラフ８の運動量に等しい力積の制振パルスＰｓを印加すればよい。制振パルスＰｓの振幅は予め定められた一定値であるため、トラフ８の運動量に等しい力積に相当する電流Ｉｓが得られるように、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗを設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、搬送装置及び計量装置に関し、特に、電磁石で間欠的に発生させた電磁力によりトラフを振動させて物品を搬送する電磁フィーダ、及びそれを備えた計量装置に関する。

計量装置等においては、供給された物品を計量ホッパ等へ移送するために例えば電磁フィーダが備えられる。この電磁フィーダは、例えばベース部材に前後一対のバネ体を介して取り付けられたトラフと、上記ベース部材に設置された電磁石と、該電磁石に通常搬送期間中、間欠的に通電する通電制御手段とを有し、該電磁石で電磁力を間欠的に発生させて、その発生時に上記バネ体を撓ませながらトラフを一方に変位させ、また、その非発生時に上記バネ体の弾性復元力によってトラフを他方に変位させることにより、該トラフを振動させて該トラフ上の物品を所定方向へ移送するように構成されたものである。

この種の電磁フィーダが複数設けられた例えば組合せ計量装置等において、計量精度及び装置の効率や組合せ計算の効率を上げることにより稼働率の向上を図るには、電磁フィーダから計量ホッパへの物品供給量の精度を向上させる必要があるが、通常搬送期間の終了時に電磁石への通電を停止しただけではトラフの振幅は自然減衰するだけであるから、しばらくの間振動が継続し、物品が搬送され続けることとなる。つまり、物品の実質的な供給期間が長くなって、物品供給量が目標量より多くなり、計量精度が低下する。そして、商品となる物品の目標量が決まっているような場合においては、これは組合せ計量装置に限らず計量装置一般に重要となる。

これを防止するためには、通常搬送期間の終了後、速やかに振動を停止させて物品の供給を停止する必要がある。そこで、例えば、トラフの振動の位相と駆動信号（電力）の位相とが同相状態で共振振動している搬送期間（つまり定常状態）の末期に、駆動信号の位相を元の位相に対して逆位相とすることにより、振動中のトラフに現在の振幅の位相とはほぼ逆位相の力を加え、振動を迅速に減衰させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、通常搬送期間の終了後、トラフの振幅が迅速に減衰して物品搬送が停止することとなる。

特開平９−２６３３１７号公報（第２〜６頁、第１０図）

しかしながら、通常搬送期間が短い場合（つまり定常状態に到る前の過渡状態でトラフの振動を停止させようとする場合）、その末期においては、振幅が強制振動により所定の振幅近くにまで大きくなってはいても、駆動信号の位相と振動の位相とが同相には到っていない場合がある。すなわち、元の駆動信号に対して逆位相であっても、振動に対しては逆位相となっていないために、振動が効果的に減衰しない場合が生じる。また、駆動信号の位相と振動の位相とのずれ方によっては、駆動信号の位相の変更がトラフを加振する方向に作用するおそれもある。

さらに、搬送期間終了時にトラフの振動を素早く停止できない場合には、搬送期間終了後に計量ホッパ上のプールホッパへ物品が供給され続け、搬送期間終了後にプールホッパが閉まる際に、電磁フィーダから供給されてきた物品がプールホッパに詰まること（いわゆるプールホッパへの物品の噛み込み）が発生する。

そこで、本発明は、通常搬送期間の時間の長短に拘わらず、特に過渡状態でトラフの振動を停止させようとする場合であっても、該搬送期間の終了後にトラフの振動を迅速に停止させることができる搬送装置（特に電磁フィーダ）、及びそれを備えた計量装置を得ることを目的とする。

第１の発明に係る搬送装置は、複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段とを備え、前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、最後の前記加振パルスが印加されてから前記制振パルスが印加されるまでの時間間隔を可変に設定可能であることを特徴とする。

第２の発明に係る搬送装置は、複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段とを備え、前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動の波形に基づいて、前記制振パルスを印加するタイミングを設定することを特徴とする。

第３の発明に係る搬送装置は、第１又は第２の発明に係る搬送装置において特に、前記制振パルス設定手段は、前記制振パルスとして、前記弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで印加されるパルスを設定することを特徴とする。

第４の発明に係る搬送装置は、第１又は第２の発明に係る搬送装置において特に、前記制振パルス設定手段は、前記制振パルスとして、前記弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで印加されるパルスを設定することを特徴とする。

第５の発明に係る搬送装置は、複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段とを備え、前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、前記弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで印加されるパルスを前記制振パルスとして設定することを特徴とする。

第６の発明に係る搬送装置は、複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段とを備え、前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、前記弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで印加されるパルスを前記制振パルスとして設定することを特徴とする。

第７の発明に係る搬送装置は、第１〜第６のいずれか一つの発明に係る搬送装置において特に、前記制振パルス設定手段は、前記加振パルスの振幅又はパルス幅に応じて、前記制振パルスを印加するタイミングを可変に設定することを特徴とする。

第８の発明に係る搬送装置は、第１〜第７のいずれか一つの発明に係る搬送装置において特に、前記制振パルス設定手段は、１回の前記搬送期間に対して１個のみのパルスを前記制振パルスとして設定することを特徴とする。

第９の発明に係る計量装置は、第１〜第８のいずれか一つの発明に係る搬送装置と、当該搬送装置によって搬送された物品を計量する計量手段とを備えることを特徴とする。

第１の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、最後の加振パルスが印加されてから制振パルスが印加されるまでの時間間隔を可変に設定可能である。従って、制振パルス設定手段は、最後の加振パルスが印加された後、最後の加振パルスの印加タイミングに拘わらず、最も適切なタイミングで制振パルスを印加することができる。そのため、弾性部材の振動を素早く停止させることが可能となり、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

第２の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、弾性部材の振動の波形に基づいて、制振パルスを印加するタイミングを設定する。つまり、制振パルス設定手段は、最後の加振パルスの印加タイミング等によってではなく、弾性部材の振動の波形を直接的に参照することによって、制振パルスの印加タイミングを設定する。従って、振動の変位がゼロとなるタイミングや、振動の速度が最大となるタイミングといった、最も適切なタイミングで制振パルスを印加することができる。その結果、弾性部材の振動を素早く停止させることが可能となり、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

第３の発明に係る搬送装置によれば、弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで制振パルスを印加することにより、弾性部材の振動を効果的に停止させることができる。

第４の発明に係る搬送装置によれば、弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで制振パルスを印加することにより、弾性部材の振動を効果的に停止させることができる。

第５の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで印加されるパルスを制振パルスとして設定する。弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで制振パルスを印加することにより、弾性部材の振動を効果的に停止させることができ、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

第６の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで印加されるパルスを制振パルスとして設定する。弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで制振パルスを印加することにより、弾性部材の振動を効果的に停止させることができ、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

第７の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、加振パルスの振幅又はパルス幅に応じて、制振パルスを印加するタイミングを可変に設定する。従って、加振パルスの振幅又はパルス幅が様々な値に設定された場合であっても、その値に応じて最適なタイミングで制振パルスを印加することが可能となる。

第８の発明に係る搬送装置によれば、制振パルス設定手段は、１回の搬送期間に対して１個のみの制振パルスを設定する。従って、１回の搬送期間に対して複数個の制振パルスが設定された場合の弊害（例えば２個目以降の制振パルスの印加タイミングがずれて制振ではなく加振がされてしまうといった弊害）の発生を回避することができる。

第９の発明に係る計量装置によれば、搬送装置から計量手段への物品の搬送量が精度良く制御された計量装置を得ることができる。また、弾性部材の振動を素早く停止できることから、物品の供給時間の短縮化が図られて、計量サイクルタイムを向上することもできる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る、オープンループ制御方式かつパルス幅制御方式の電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２の概略構成を示す側面図である。また、図２は、電磁フィーダ１の構成を具体的に示す側面図である。図１を参照して、組合せ計量装置２は、機台３の中央に加振機４を介して設置され、上方の筒状の投入シュート５から投下された被計量物を周囲に分散する分散テーブル６と、その周囲に複数の加振機７のそれぞれを介して放射状に配設され、被計量物を搬送する複数のトラフ８と、複数のトラフ８の先端部下方にそれぞれ位置するように放射状に配設された複数のプールホッパ９と、複数のプールホッパ９のそれぞれの下方に配設された複数の計量ホッパ１０とを備えている。ここで、電磁フィーダ１は、加振機７及びトラフ８を含む。

そして、機台３の内部には、各プールホッパ９の各ゲート９ａ及び各計量ホッパ１０の各ゲート１０ａの開閉を制御する、複数のゲート開閉装置１１が配設されている。ゲート開閉装置１１は、図示しないモータによって駆動され、被計量物の排出指令を受けたときに、図示しない駆動手段により計量ホッパ１０内の被計量物を集合シュート１２内に排出させ、空になった計量ホッパ１０内にプールホッパ９内の被計量物を投入させるように動作する。また、計量ホッパ１０には、図示しない重量検出器が機台３内で連設されており、計量ホッパ１０内の被計量物の重量を計量する。

図２を参照して、電磁フィーダ１が備える加振機７は、複数のコイルスプリング２１を介して機台３上に設置されたベース部材２２と、ベース部材２２の上面上に設置された電磁石２３と、ベース部材２２の前部側（図面右側）及び後部側（図面左側）にボルト２４によって後傾姿勢で平行に取り付けられた一対の板バネ２５とを有している。但し、一対の板バネ２５は必ずしも平行に取り付けられている必要はない。これら両板バネ２５の各上部には、トラフ８のブラケット８ａがボルト２６によって固定されている。また、ブラケット８ａにおける電磁石２３の磁力発生面２３ａに対向する面には、磁性体２７が取り付けられている。電磁石２３には、後述するフィーダ制御装置３０によって間欠的に通電がなされる。

電磁石２３に通電がなされると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間に電磁力（吸引力）が作用し、その結果、前後の板バネ２５が撓みながら、またこれと同時にトラフ８がやや沈み込みながら、後方（図面左側）に変位することとなる。つまり、板バネ２５が固定されて弾性部材として機能するトラフ８が、後方に変位することとなる。一方、電磁石２３への通電が停止されると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間の電磁力（吸引力）が消失し、トラフ８が、板バネ２５の弾性復元力によって上方へやや浮き上がりながら前方（図面右側）に変位することとなる。従って、電磁石２３に間欠的に通電がなされることによって電磁力が間欠的に発生し、これにより、トラフ８が前後方向に振動することとなる。トラフ８が振動することによって、トラフ８上の物品（被計量物、被搬送物）が図１に示したプールホッパ９に移送される。また、予め定められた物品の搬送期間が終了すると、トラフ８の振動を停止させることにより、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品の移送が停止される。上記の通り、組合せ計量装置２において、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品供給量の精度を向上させるためには、物品の搬送期間が終了した後、トラフ８の振動を即座に停止させることが重要となる。

以下、本実施の形態に係る電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２に関して、トラフ８の振動を即座に停止させる制御理論について説明する。

図３は、トラフ８の振動の速度Ｖ及び変位Ｘと、加振パルスＰｆ及び制振パルスＰｓとの関係を示す図である。変位Ｘは、電磁石２３に通電がなされず板バネ２５が変形していない時のトラフ８の初期位置をゼロとしている。加振パルスＰｆは、物品の搬送期間においてトラフ８を振動させるために印加されるパルスであり、複数の加振パルスＰｆが周期Ｔｆで間欠的に印加される。制振パルスＰｓは、物品の搬送期間終了後にトラフ８の振動を停止させるために印加されるパルスであり、図３に示した例では、１個のみの制振パルスＰｓが印加される。

図３に示すように、物品の搬送期間が終了した直後、トラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなるタイミングで、換言すればトラフ８の振動の速度Ｖの絶対値が最大となるタイミングで、制振パルスＰｓを印加すればよい。具体的には、最後の加振パルスＰｆが印加されてから時間間隔Ｔｓ（「加振パルスＰｆと変位Ｘとの位相差α」＋９０°）が経過した後に、制振パルスＰｓを印加すればよい。従って、制振パルスＰｓを印加するタイミングは、位相差αによって変動することとなる。

図４は、加振パルスＰｆの周波数（１／Ｔｆ）を様々に変化させたときの加振パルスＰｆとトラフ８の振動の変位Ｘとの位相差αを、理論に基づいて振動の運動方程式のシミュレーションによって求めた結果を示すグラフである。ここで、共振周波数はｆ₀である。グラフの横軸（Number of pulse）は最初の加振パルスＰｆを印加してからの経過時間であり、縦軸（Phase）は位相差αである。加振パルスＰｆの周波数を共振周波数に等しいｆ₀に設定した場合には、位相差αはほぼ９０°であることが分かる。

一方、加振パルスＰｆの周波数を共振周波数とは異なる周波数（ｆ／ｆ₀として正規化した周波数：１．０１８、１．００３、０．９９５、０．９８０）に設定した場合には、位相差αは様々に変化するが、加振パルスＰｆの周波数に応じて位相差αを求めることが可能となる。

ところで、加振パルスＰｆの周波数を共振周波数に等しい周波数に設定すると、加振パルスＰｆの周波数にわずかなずれが生じた場合であっても、電磁フィーダの特性（例えばトラフの振動の振幅）に大きな影響を与えてしまう。そこで、加振パルスＰｆの周波数を共振周波数から若干ずれた値に設定するのが実用的であり、本実施の形態に係る電磁フィーダ１においても、そのような設定がなされている。また、本実施の形態１に係る電磁フィーダ１は、物品の供給時間が短いときに対応すべく、定常状態に到る前の過渡状態でトラフ８の振動を停止させることを前提としている。つまり、トラフ８の振動と加振パルスＰｓとの位相関係が時々刻々変化する期間において、トラフ８の振動を停止させることを前提としている。

そこで、制振パルスＰｓを印加するタイミングを決定するために、トラフ８の振動の変位Ｘを、以下の式（１）によって近似する。

ここで、Ａ₁，Ａ₂はトラフ８の振動の振幅、ｆ₀は共振周波数、ｆは加振パルスＰｆの周波数、ｔは経過時間、ζは減衰比である。右辺の第１項は共振周波数ｆ₀が変位Ｘに及ぼす影響を表しており、第２項は加振パルスＰｆの周波数ｆが変位Ｘに及ぼす影響を表している。トラフ８の振動が開始された直後は第１項の共振周波数ｆ₀による影響が支配的であり、長時間経過後は、第２項の加振パルスＰｆの周波数ｆによる影響が支配的になると考えられる。

式（１）中に表れる複数のパラメータのうち、トラフ８の振動の振幅Ａ₁，Ａ₂、共振周波数ｆ₀、加振パルスＰｆの周波数ｆ、及び減衰比ζは、物品の目標搬送量やトラフ８の重量等に応じて、予め所定の値に設定されている。従って、トラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなる各時刻ｔを、式（１）に基づいて算出できることが分かる。

図５は、１０個の加振パルスＰｆ１〜Ｐｆ１０を印加した後に制振パルスＰｓを印加する場合の例を示すタイミングチャートである。加振パルスＰｆの周波数は予め設定されているので、搬送期間が終了する時刻ｔａが定まる。従って、時刻ｔａが経過した直後にトラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなる時刻ｔｂを、上記の式（１）に基づいて算出し、その時刻ｔｂに制振パルスＰｓを印加することとする。このような手法で制振パルスＰｓの印加タイミングを決定すると、結果として、最後の加振パルスＰｆが印加されてから制振パルスＰｓが印加されるまでの時間間隔（図５におけるｔｂ−ｔａ）は、加振パルスＰｆの必要個数等に応じて、一定値ではなく様々な値となる。つまり、本実施の形態に係る電磁フィーダ１においては、最後の加振パルスＰｆが印加されてから制振パルスＰｓが印加されるまでの時間間隔を可変に設定可能であることが、特徴の一つである。

制振パルスＰｓを印加するタイミングについて、さらに説明する。図６は、制振パルスＰｓの印加タイミングを説明するためのタイミングチャートである。時刻ｔ１，ｔ２において加振パルスＰｆがそれぞれ印加されることにより、トラフ８の振動を加振するための三角波状の電流Ｉｆが、電磁石２３へ通電される。また、物品の搬送期間が終了した直後にトラフ８の振動の変位Ｘがゼロ（速度Ｖが最大）となる時刻ｔ４が、上記の式（１）に基づいて算出される。そして、時刻ｔ４から制振パルスＰｓのパルス幅Ｗだけ遡った時刻ｔ３に、制振パルスＰｓの電圧値がプラス方向に立ち上げられる。制振パルスＰｓの振幅は、加振パルスＰｆの振幅と同一である。次に、時刻ｔ４において、制振パルスＰｓの電圧値がマイナス方向に立ち下げられた後、時刻ｔ４からパルス幅Ｗに相当する時間だけ進んだ時刻ｔ５において、電圧値ゼロまで立ち上げられる。これにより、トラフ８の振動を制振するための三角波状の電流Ｉｓが、電磁石２３へ通電される。電流Ｉｓの大きさは、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗによって定まる。

以下、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗの設定手法について説明する。１個の制振パルスＰｓの印加によってトラフ８の振動を停止させるためには、停止させる直前のトラフ８の運動量に等しい力積の制振パルスＰｓを印加すればよい。つまり、トラフ８の重量をｍとして、以下の式（２）が成り立つ。

制振パルスＰｓの振幅は予め定められた一定値であるため、右辺の力積Ｆｔに相当する電流Ｉｓが得られるように、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗを設定すればよい。例えば、定常状態においてトラフ８の振動を停止させ得る制振パルスＰｓのパルス幅Ｗ０を予め実験によって求めておく。そして、定常状態におけるトラフ８の振動の最大速度に対する、過渡状態で停止させる直前のトラフ８の最大速度の比を、パルス幅Ｗ０に乗ずることにより、パルス幅Ｗが求まる。

以下では、上記で説明した制御理論を実現するための、フィーダ制御装置３０の具体的な構成について説明する。

図７は、フィーダ制御装置３０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、フィーダ制御装置３０は、パラメータ入力保持部４０、加振パルスパラメータ計算部４１、過渡状態変位計算部４２、制振パルスパラメータ計算部４３、制御パルス生成部４４、及びＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子３２を備えている。パラメータ入力保持部４０、加振パルスパラメータ計算部４１、過渡状態変位計算部４２、制振パルスパラメータ計算部４３、及び制御パルス生成部４４は、演算処理装置及び記憶装置を備えるコンピュータの機能として実現される。

パラメータ入力保持部４０には、加振パルスＰｆの周波数及びパルス幅、トラフ８の固有振動数、減衰比、物品の搬送期間等の各種パラメータが入力され、パラメータ入力保持部４０はこれらのパラメータを保持する。

加振パルスパラメータ計算部４１は、パラメータ入力保持部４０が保持しているパラメータの中から、加振パルスＰｆの生成に必要なパラメータを抽出するとともに、搬送期間内に印加すべき加振パルスＰｆの個数等、その他必要なパラメータを計算する。つまり、加振パルスパラメータ計算部４１は、加振パルスＰｆを設定する加振パルス設定手段として機能する。

搬送期間において、制御パルス生成部４４は、加振パルスＰｆの周波数、パルス幅、必要個数等、加振パルスＰｆの生成に必要なパラメータに基づいて、加振パルスＰｆのパルス列に応じた制御パルスを生成して出力する。制御パルス生成部４４から出力された制御パルスは、スイッチング素子３２に入力される。例えば、ＦＥＴのゲート電極にゲート電圧として印加される。制御パルスが入力されている期間、スイッチング素子３２は導通状態となって、直流電源４５が電磁石２３に通電される。これにより、トラフ８の振動が加振される。

過渡状態変位計算部４２は、上記の式（１）を保持している。そして、パラメータ入力保持部４０が保持しているパラメータの中から、制振パルスＰｓの生成に必要なパラメータを抽出し、抽出したパラメータと保持している式（１）とに基づいて、与えられた条件下におけるトラフ８の変位Ｘに関する振動波形を計算する。また、上述した理論に基づく運動方程式をシミュレーションすることも可能である。

制振パルスパラメータ計算部４３は、制振パルスＰｓの生成に必要な各種パラメータと、過渡状態変位計算部４２によって計算された振動波形とに基づいて、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗ及び印加タイミングを計算する。

つまり、過渡状態変位計算部４２及び制振パルスパラメータ計算部４３は、制振パルスＰｓを設定する制振パルス設定手段として機能する。ここで、加振パルスＰｆのパルス幅の設定値に応じて、トラフ８の変位Ｘに関する振動波形も変化する。従って、制振パルスパラメータ計算部４３は、加振パルスＰｆのパルス幅に応じて、制振パルスＰｓのパルス幅Ｗ及び印加タイミングを可変に設定することとなる。従って、加振パルスＰｆのパルス幅が様々な値に設定あるいは変更された場合であっても、その値に応じて最適なタイミング及びパルス幅で制振パルスＰｓを印加することが可能となる。以上の説明では、加振パルスＰｆのパルス幅に応じて制振パルスＰｓのパルス幅を設定する場合について述べたが、加振パルスＰｆのパルス幅に応じて制振パルスＰｓの振幅若しくはパルス幅及び振幅を設定しても同様である。また、加振パルスＰｆの振幅に応じて制振パルスＰｓの振幅又は／及びパルス幅を設定しても同様である。この場合には、パラメータ入力保持部４０に加振パルスＰｆの振幅が入力保持される。

制御パルス生成部４４は、制振パルスＰｓに応じた制御パルスを生成して出力する。制御パルス生成部４４から出力された制御パルスはスイッチング素子３２に入力され、制御パルスが入力されている期間、スイッチング素子３２は導通状態となって、直流電源４５が電磁石２３に通電される。これにより、トラフ８の振動が制振される。

つまり、制御パルス生成部４４及びスイッチング素子３２は、直流電源４５から電磁石２３への通電を、加振パルスＰｆ又は制振パルスＰｓによって制御する通電制御手段として機能する。

本実施の形態に係る電磁フィーダ１によれば、最後の加振パルスＰｆが印加されてから制振パルスＰｓが印加されるまでの時間間隔が固定値ではなく、可変に設定可能である。従って、最後の加振パルスＰｆが印加された後、最後の加振パルスＰｆの印加タイミングに拘わらず、振動の変位Ｘがゼロとなるタイミングや、振動の速度Ｖが最大となるタイミングといった、最も適切なタイミングで制振パルスＰｓを印加することができる。そのため、トラフ８の振動を素早く効果的に停止させることが可能となり、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

また、本実施の形態に係る電磁フィーダ１によれば、制振パルスパラメータ計算部４３は、過渡状態変位計算部４２によって計算されたトラフ８の変位Ｘに関する振動波形に基づいて、制振パルスＰｓを印加するタイミングを設定する。つまり、最後の加振パルスＰｆの印加タイミング等によってではなく、トラフ８の振動波形を直接的に参照することによって、制振パルスＰｓの印加タイミングを設定する。従って、振動の変位Ｘがゼロとなるタイミングや、振動の速度Ｖが最大となるタイミングといった、最も適切なタイミングで制振パルスＰｓを印加することができ、その結果、トラフ８の振動を素早く効果的に停止させることが可能となり、ひいては間欠運動のサイクルタイムを向上することができる。

さらに、本実施の形態に係る電磁フィーダ１によれば、１回の搬送期間に対して１個のみの制振パルスＰｓが設定される。従って、１回の搬送期間に対して複数個の制振パルスが設定された場合の弊害（例えば２個目以降の制振パルスの印加タイミングがずれて制振ではなく加振がされてしまうといった弊害）の発生を回避することができる。

また、本実施の形態に係る電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２によれば、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品の搬送量が精度良く制御された計量装置を得ることができる。また、トラフ８の振動を素早く停止できることから、物品の供給時間の短縮化が図られて、計量サイクルタイムを向上することができる。さらに、搬送期間終了時にトラフ８の振動を素早く停止できることから、搬送期間終了後に物品がプールホッパ９へ供給され続けることがない。従って、搬送期間終了後にプールホッパ９が閉まる際に、電磁フィーダ１から供給されてきた物品がプールホッパ９に詰まること（いわゆるプールホッパへの物品の噛み込み）を防止することができる。

変形例．
以上の説明では、トラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなるタイミングを数式を用いた演算によって求めたが、電磁フィーダ１のデータ記憶容量に余裕がある場合は、テーブル値制御によって求めてもよい。すなわち、トラフ８の振動の振幅や加振パルスＰｆの周波数及びパルス幅等を様々に変化させて、トラフ８の振動の変位Ｘがゼロとなるタイミングを各条件ごとに記述したテーブルを予め作成しておく。そして、フィーダ制御装置３０がそのテーブルのデータを保持し、現在与えられている条件に応じて、搬送期間が終了した直後に変位Ｘがゼロとなるタイミングをテーブルから割り出し、そのタイミングで制振パルスＰｓを印加する。このような方式によっても、上記と同様の効果を得ることができる。

また、以上の説明では、１回の搬送期間に対して１個のみの制振パルスＰｓが設定されたが、１回の搬送期間に対して複数個の制振パルスＰｓを設定してもよい。例えば、１個目の制振パルスＰｓによってトラフ８の運動量の半分を吸収し、２個目の制振パルスＰｓによって残り半分の運動量を吸収するような制御であってもよい。但しこの場合は、２個目の制振パルスＰｓの印加によってもトラフ８の振動を効果的に制振できるように、２個目の制振パルスＰｓの印加タイミングを適切に調整する必要がある。

本発明の実施の形態に係る電磁フィーダを備えた組合せ計量装置の概略構成を示す側面図である。 電磁フィーダの構成を具体的に示す側面図である。 トラフの振動の速度及び変位と、加振パルス及び制振パルスとの関係を示す図である。 加振パルスの周波数を様々に変化させたときの、加振パルスとトラフの振動の変位との位相差を求めたシミュレーション結果を示すグラフである。 １０個の加振パルスを印加した後に制振パルスを印加する場合の例を示すタイミングチャートである。 制振パルスの印加タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 フィーダ制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 電磁フィーダ
２ 組合せ計量装置
７ 加振機
８ トラフ
９ プールホッパ
１０ 計量ホッパ
２３ 電磁石
２５ 板バネ
２７ 磁性体
３０ フィーダ制御装置
３２ スイッチング素子
４０ パラメータ入力保持部
４１ 加振パルスパラメータ計算部
４２ 過渡状態変位計算部
４３ 制振パルスパラメータ計算部
４４ 制御パルス生成部
Ｐｆ 加振パルス
Ｐｓ 制振パルス

Claims (9)

1. 複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、
   前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、
   前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段と
   を備え、
   前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、最後の前記加振パルスが印加されてから前記制振パルスが印加されるまでの時間間隔を可変に設定可能であることを特徴とする、搬送装置。
2. 複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、
   前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、
   前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段と
   を備え、
   前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動の波形に基づいて、前記制振パルスを印加するタイミングを設定することを特徴とする、搬送装置。
3. 前記制振パルス設定手段は、前記制振パルスとして、前記弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで印加されるパルスを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記制振パルス設定手段は、前記制振パルスとして、前記弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで印加されるパルスを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の搬送装置。
5. 複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、
   前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、
   前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段と
   を備え、
   前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、前記弾性部材の振動の変位がゼロとなるタイミングで印加されるパルスを前記制振パルスとして設定することを特徴とする、搬送装置。
6. 複数の加振パルスの印加に基づく電磁石の間欠通電により弾性部材を振動させることによって、物品を搬送する搬送装置であって、
   前記物品の搬送期間終了後に前記弾性部材の振動を停止させるための制振パルスを設定する制振パルス設定手段と、
   前記搬送期間終了後の前記電磁石への通電を、前記制振パルス設定手段で設定された前記制振パルスによって制御する通電制御手段と
   を備え、
   前記制振パルス設定手段は、前記弾性部材の振動と前記加振パルスとの位相関係が時々刻々変化する期間において、前記弾性部材の振動の速度が最大となるタイミングで印加されるパルスを前記制振パルスとして設定することを特徴とする、搬送装置。
7. 前記制振パルス設定手段は、前記加振パルスの振幅又はパルス幅に応じて、前記制振パルスを印加するタイミングを可変に設定する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の搬送装置。
8. 前記制振パルス設定手段は、１回の前記搬送期間に対して１個のみのパルスを前記制振パルスとして設定する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の搬送装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の搬送装置と、
   当該搬送装置によって搬送された物品を計量する計量手段と
   を備える、計量装置。

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