JP2893917B2 - 振動機の駆動制御装置 - Google Patents

振動機の駆動制御装置

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JP2893917B2
JP2893917B2 JP2271779A JP27177990A JP2893917B2 JP 2893917 B2 JP2893917 B2 JP 2893917B2 JP 2271779 A JP2271779 A JP 2271779A JP 27177990 A JP27177990 A JP 27177990A JP 2893917 B2 JP2893917 B2 JP 2893917B2
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は振動機の駆動制御装置に関する。
〔従来の技術及びその問題点〕
振動機、例えば振動パーツフィーダを駆動するのに交
流電源から電源を供給し、これを直流に整流した後、イ
ンバータにより交流に変換するようにした駆動方法が知
られている。この方法において、パルス巾変調器もしく
はPWM器により所定の周波数の交流出力を上記インバー
タから発生させてコイルに流すことにより、その周波数
でボウルを振動させるようにしたものが知られている
が、交流電源の電圧が変動すると、これを整流して得ら
れた直流をPWM方式で交流に変換して電磁コイルを励磁
しているのであるが、この電流の大きさが変動し、従っ
て被加振部であるボウルのねじり振巾が変動する。又、
交流電源の電源電圧が一定であってもボウル内の部品の
負荷が変動すると、これにより振巾が変動することもあ
る。この場合には部品供給速度が変動する。供給が一定
であることを次工程が要求する場合には、これは問題と
なる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、交流電源電圧が
変動したり、被加振部の負荷が変動しても被加振部の振
巾を常に一定にすることができる振動機の駆動制御装置
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、被加振部と基台とを弾性手段により結合
し、電磁石の電磁コイルに直流−交流変換回路の交流出
力を供給することにより前記被加振部を振動させるよう
にし、前記直流−交流変換回路の交流出力は正弦波発振
器の正弦波出力をパルス巾変調することにより得られる
矩形波電圧により制御されるようにした振動機の駆動制
御装置において、前記被加振部の振巾を検出する振巾検
出手段と振巾設定手段と前記振巾検出手段の出力と前記
振巾設定手段の出力とを受ける比較器と、該比較器の出
力を受け、前記正弦波発振器の正弦波出力を調節するた
めの調節手段とを設け、前記被加振部の振巾が常に前記
振巾設定手段の設定する振巾となるように前記直流−交
流変換回路を制御するようにしたことを特徴とする振動
機の駆動制御装置、によって達成される。
〔作用〕
振動機の被加振部の振巾が振巾検出手段により検出さ
れ、この出力が比較器の一方の入力端子に供給される。
又、この他方の入力端子には振巾設定手段の出力が供給
されており、これら出力が比較され、その差に応じて正
弦波発振器の正弦波出力を調節手段により調節し、直流
−交流変換回路の交流出力は被加振部の振巾が振巾設定
手段が設定する設定振巾と一致するように自動制御する
ことができる。よって被加振部の振巾は直流−交流変換
回路、すなわちインバータ用の電源である、例えば商用
電源の電源電圧が変動しても、あるいは被加振部が例え
ば振動パーツフィーダのボウルであれば、この中に投入
されている部品の貯蔵量が減少して行って負荷が小さく
なっても、そのボウルの振巾は一定とすることができ、
よってこれから次工程に供給される部品の供給速度は一
定である。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例による振動パーツフィーダの駆
動制御装置について図面を参照して説明する。
第1図において、インバータ回路は(4)で示される
が、交流電源(5)の両端子は複数のダイオードでなる
整流部(6)に接続され、この直流出力がコンデンサ
(7)により平滑されて、主回路(9)に供給される。
この交流出力Vが振動パーツフィーダ(1)に供給され
る。
次に転流制御部(31)について説明するとパルス巾変
調器(10)は三角波発振器(20)とコンパレータ(50)
とによって構成され、正弦波発振器(21)の出力端子は
可変抵抗(17)を介してコンパレータ(50)の一方の入
力端子に接続される。コンパレータ(50)の他方の入力
端子には、三角波発振器(20)の出力端子が接続されて
いる。正弦波発振器(21)の発振周波数は周波数設定器
(40)により設定され、振動パーツフィーダ(1)の共
振周波数にほゞ等しい値とされる。そしてこれらコンパ
レータ(50)の出力端子がインバータ回路(4)におけ
るドライバ回路(8)に接続される。
第3A図に示すように正弦波発振器(21)の出力Vpが三
角波発振器(20)の出力Vcに対し図示のような関係にあ
るとコンパレータ(50)は第3B図に示すように変化する
矩形波を発生する。すなわち、正弦波Vpの電圧の方が三
角波Vcの電圧より高い領域においては出力がハイレベル
となり、また正弦波Vpの電圧が三角波Vcの電圧より低い
時はローレベルとなる。
第2図は第1図における主回路(9)の詳細を示すも
のであるが、図において電路(51)と電路(52)との間
には一対のトランジスタ(80)(81)が電磁コイル(1
5)を介して直列に接続されており、またこれらに交差
するようにダイオード(55)(56)がやはり電磁コイル
Cを介して直列に接続されている。またトランジスタ
(80)(81)に並列にダイオード(57)(58)が接続さ
れているが、これらは過電圧吸収用である。
以上のトランジスタ(80)(81)の制御電極(80a)
(81a)には上述の転流制御部(31)におけるコンパレ
ータ(50)の出力を受けるドライバ回路(8)の出力が
供給される。
第1図において、定振巾制御される振動パーツフィー
ダは全体として(1)で示され、その被加振部としての
ボウル(2)は下方の基台としてのベースブロック
(3)と等角度間隔で配設された複数の傾斜板ばね(3
0)によりねじり振動可能に結合されている。ベースブ
ロック(3)上にはコイルCを巻装した電磁石(32)が
ボウル(2)の底部に固定された可動コア(33)と対向
するように固定されている。コイルCに後述するインバ
ータ回路(4)の主回路(9)の出力Vが供給され、こ
れにより交番磁気吸引力が発生し、ボウル(2)がねじ
り振動を行なうのであるが、本発明によれば、ボウル
(2)に近接して近接スイッチ(11)が配設され、これ
によりボウル(2)のねじり振巾が検知される。これが
増巾器(12)に供給され、更にこの出力が比較器(15)
の一方の入力端子に供給される。この比較器(15)の他
方の入力端子には振巾設定器(16)により設定された設
定電圧が供給される。従って比較器(15)からはこの2
つの入力端子に供給される電圧の差に応じた電圧が出力
し、これが可変抵抗(17)の調節器(19)に供給され
る。すなわちこの可動接点(18)が正弦波発振器(21)
の出力端子に接続される可変抵抗(17)から電圧をピッ
クアップするように構成されている。正弦波発振器(2
1)は上述したように周波数設定器(40)により、設定
された周波数の正弦波を発生するように構成されてい
る。この設定周波数の正弦波の電圧が調節器(19)の可
動接点(18)により調節され、パルス巾変調器(10)に
おけるコンパレータ(50)に供給される。又このコンパ
レータ(50)の他方の入力端子には上述したように三角
波発振器(20)の出力が供給される。パルス巾変調器
(10)は、コンパレータ(50)と三角波発振器(20)と
により構成され、その出力がドライバ回路(8)に供給
される。
本発明の実施例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。
第1図のインバータ回路(4)において、交流電源
(5)からの交流は整流部(6)により直流とされ、主
回路(9)に加えられるのであるが、コンパレータ(5
0)の第3B図に示すような矩形波がドライバ回路(8)
に供給され、この出力が第2図におけるトランジスタ
(80)(81)の制御電極(80a)(81a)に供給され、ハ
イレベル時にはこれらを導通させる。電磁コイルCに
は、正弦波電圧の他の180度の領域ではダイオード(5
5)(56)を電流が流れることによって、正弦波電圧の
周波数の交流が流れる。よって正弦波発振器(21)の出
力周波数でボウル(2)はねじり振動を行なう。
以上のようにして振動パーツフィーダ(1)における
ボウル(2)は正弦波発振器(21)の出力周波数で振動
するのであるが、この振巾は近接センサ(11)により常
時検出されており、この出力が増巾器(12)より増巾さ
れて比較器(15)の一方の入力端子に供給されている。
又、この他方の入力端子には振巾設定器(16)により所
定の振巾に対応する電圧が供給されており、逐次両入力
は比較され、この差に応じた電圧により調節器(19)が
調節され、可動接点(18)が可変抵抗(17)上を摺動
し、比較器(15)の出力に応じた位置をとる。すなわち
正弦波発振器(21)の電圧を調節し、これがPWM回路(1
0)におけるコンパレータ(50)の一方の入力端子に供
給される。この他方の入力端子には三角波発振器(20)
の出力が常時供給されており、従ってこのコンパレータ
(50)の出力は一方の入力端子に供給される所定の周波
数の電圧であるが、これが所定の振巾となるような電圧
に調節された電圧であり、これによりコンパレータ(5
0)の出力をドライバ(8)が受けて主回路(9)にお
けるトランジスタ(80)(81)の制御電極(80a)(81
a)への制御電圧を調節するのであるが、これにより振
動パーツフィーダ(1)における電磁コイルCに流れる
電流が調節され、このときの振巾が設定値より大であれ
ば電磁コイルCに流す電流を小として、これを補償し、
又設定振巾よりは小さくなっておればこれを大とすべく
電磁コイルCに流れる電流を大とする。
以上のようにして振動パーツフィーダ(1)のボウル
(2)のねじり振動の振巾はインバータ回路(4)に接
続される交流電源(5)の電流電圧が変動しても、ある
いはボウル(2)内の部品の貯蔵量が減少してきても、
そのボウル(2)の振巾は常に一定値であり、従ってこ
れから次工程へは常に一定の供給速度で部品を供給する
ことができる。
以上、本発明の実施例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
に基いて種々の変形が可能である。
例えば、以上の実施例ではインバータ回路(4)の主
回路(9)は2つのトランジスタ(80)(81)により構
成したが、その他公知の種々のインバータ回路が適用可
能である。例えば4つのトランジスタをそれぞれ2個を
対として転流させるようなインバータ回路にも本発明は
適用可能である。更にトランジスタ(80)(81)の代わ
りに電界効果型トランジスタ(FET)を用いたインバー
タ回路にも勿論、本発明は適用可能である。
又、以上の実施例では振動機としては振動パーツフィ
ーダが説明されたが、勿論、これに限られることなく、
一般の振動機、例えば直線的に部品を移送する振動フィ
ーダやねじり振動で上方へと部品や材料を運ぶ振動スパ
イラルエレベータなどにも本発明は適用可能である。
又、以上の実施例では被加振部としてのボウルの振巾
を検出するのに近接スイッチを用いたが、これに限定さ
れることなく、直接被加振部に取り付けられる、例えば
圧電素子で成る振巾検出器を用いてもよい。あるいは光
学的に振巾を検出する手段、例えば被加振部にシャッタ
ーを固定し、この両側に発光器及び受光器を配設し、振
巾に応じて受項器が受ける受光量の変化により振巾を検
出するような手段も適用可能である。
なおまた以上の実施例では調節器(19)の可動接点
(18)が可変抵抗(17)上を摺動するものとして説明し
たが、勿論これは電気的な調節手段であってもよい。な
お、また第1図で可変抵抗(12a)で増巾器(12)のゲ
インをコントロールするようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明の振動機の駆動制御装置に
よれば、交流電源から得た交流を直流に変換し、更にこ
の直流を所望の周波数にPWM方式でDC/AC変換して電磁コ
イルに電流を供給し、これにより発生する振動力によ
り、被加振部を振動させるような駆動制御方法において
交流電源の電圧が変動しても、あるいは振動機の被加振
部の負荷が変動しても常にその被加振部の振巾を一定に
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による振動機の駆動制御装置の
ブロック図、第2図は同駆動制御装置におけるインバー
タ回路の主回路の詳細を示す回路図及び第3A図及び第3B
図は、同装置におけるPWM器の作用を説明するためのグ
ラフである。 なお図において、 (1)……振動パーツフィーダ (2)……ボウル (3)……インバータ回路 (10)……PWM回路 (11)……近接センサ (15)……比較器 (16)……振巾設定器 (19)……調節器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加振部と基台とを弾性手段により結合
    し、電磁石の電磁コイルに直流−交流変換回路の交流出
    力を供給することにより前記被加振部を振動させるよう
    にし、前記直流−交流変換回路の交流出力は正弦波発振
    器の正弦波出力をパルス巾変調することにより得られる
    矩形波電圧により制御されるようにした振動機の駆動制
    御装置において、前記被加振部の振巾を検出する振巾検
    出手段と振巾設定手段と前記振巾検出手段の出力と前記
    振巾設定手段の出力とを受ける比較器と、該比較器の出
    力を受け、前記正弦波発振器の正弦波出力を調節するた
    めの調節手段とを設け、前記被加振部の振巾が常に前記
    振巾設定手段の設定する振巾となるように前記直流−交
    流変換回路を制御するようにしたことを特徴とする振動
    機の駆動制御装置。
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