JP3836969B2 - 物品の振動式搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラフ上に供給される物品を、トラフを振動させて一定重量ずつ供給する振動式搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、スナック菓子のような物品を袋詰めする場合、組合せ計量装置により定量ずつ切り出すようにしている。
図８に、組合せ計量装置の機構部の概略側面図を示す。物品Ｍは、供給シュート４０を介して背の低い円錐形分散フイーダ４１の中央に供給される。そして、分散フイーダ４１の振動により、放射状に配置された複数の振動フイーダ１に分散供給される。次に、物品Ｍは各振動フイーダ１に搬送されて、円周上に複数配置されたプールホッパ４２に送られ、計量動作に合わせて一時的にプールされた後、プールホッパ４２の排出ゲート４３が開放されて計量ホッパ４４に投入される。ロードセルのような計量手段４５は、各計量ホッパ４４にプールされている物品Ｍの重量Ｗを計量して計量信号を出力する。重量Ｗが計量された物品Ｍは、計量ホッパ４４の排出ゲート４６が開放されて集合シュート４７で集合され、排出シュート４８に排出される。この排出された物品Ｍは、図示しない包装機により包装されて目標重量の袋詰め商品となる。各計量ホッパ４４には投入目標値が設定されており、計量値の目標値に対する大小に応じて、振動フイーダ１の振幅または振動時間を調節して、計量値が投入目標値に合致するように制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この制御は計量ホッパの計量値、すなわち搬送装置よりも下流側での計量値を読み取って行われるものであり、振動フイーダの搬送量をリアルタイムで精度よく読み取って行うものではないので、時間遅れが大きくなり、応答性が悪い。そのため、投入量（搬送量）の制御を精度よく行うのが難しい。
また、従来の振動フイーダの搬送量の制御は、駆動エネルギ（駆動電力）を変えることで行っているが、フイーダの振幅を大きくして搬送量を大きくすると電磁コイル部分の発熱量が大きくなり、かつ、消費エネルギが増加する。
さらに振動フイーダを停止させるときは、駆動エネルギを遮断しても慣性によって物品が搬送されるので搬送量の誤差が大きくなる。
【０００４】
本発明は、上記のような課題を解決して、搬送量をリアルタイムで精度よく制御できるとともに、消費エネルギが少なくてすみ、さらに停止時の応答性のよい振動式搬送装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するためも手段】
上記目的を達成するために、本発明の一構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させることで前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するものである。
上記構成によれば、駆動周波数の変化により振幅を変化させるので、駆動周波数を常に共振点に近づけることにより、駆動エネルギを有効に利用できる。
【０００６】
また、本発明の他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、前記物品の搬送にブレーキをかけるときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、トラフの振幅を減衰させる方向に前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
上記構成によれば、駆動周波数を変えてトラフの振幅を急激に減衰させたのち駆動エネルギを断つことで、応答性の高いブレーキをかけることができる。
【０００８】
また、本発明のさらに他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段と、前記トラフ上の物品の重量に対応した前記トラフの振動系の振幅−駆動周波数特性を複数記憶した記憶手段とを備え、前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
上記構成によれば、搬送装置よりも下流側ではなく、搬送装置のトラフ上で物品の重量を重量検出手段により検出し、その重量に対応する記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させるので、トラフの振幅を直ちに変更しようとする振幅に移行させることができ、応答性が向上する。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。
【００１０】
また、本発明のさらに他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフの振幅を検出する振幅検出器と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出器と、検出した物品の重量のもとで前記駆動周波数を変化させたときの前記振幅検出器の検出振幅値と駆動周波数との関係を物品の重量に対応させて記憶する記憶手段とを備え、前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、検出された物品の重量に対応する前記記憶手段に記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
【００１１】
振幅−駆動周波数特性は物品の重量によって変化するのであるが、上記構成によれば、検出された物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性を記憶手段に記憶させ、その記憶内容に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させているから、トラフの振幅を一層精度よく、変更しようとする振幅に移行させることができる。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。さらに、振幅検出器を用いて装置の振幅−駆動周波数特性を装置の運転中に求めて記憶手段に記憶させることもできるので、装置の特性変化に敏感に追従できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、振動フイーダの概略側面図を示す。この振動フイーダ１は、加振器２と、この加振器２にブラケット３を介して取り付けられているトラフ４とを有している。また、前記加振器２は、当該振動フイーダ１が取り付けられる架台５に、複数のゴムまたはコイルばねのような防振用ないし免振用の弾性体６を介して取り付けられたベース７と、このベース７に取り付けられた電磁石８と、ベース７の前部と後部にボルトＢ1 によりそれぞれ一端部９ａが取り付けられ、他端部９ｂがボルトＢ2 によりそれぞれ前記ブラケット３に取り付けられて平行に配置されている一対の板ばね９と、前記ブラケット３に固着されて前記電磁石８に対向する可動鉄心１０とを備えている。前記可動鉄心１０は、一方の板ばね９の他端部９ｂに対応した位置でブラケット３に固定されている。前記電磁石８には、スイッチング素子１２およびコントローラ１３で構成されたインバータのような周波数および駆動電流を可変に制御する手段を備えた駆動電源１１から給電される。
【００１３】
前記スイッチング素子１２は、コントローラ１３から出力される駆動制御信号Ｃd に基づく周波数ｆd と電流量Ｉd の交流駆動電流を電磁石８に給電し、電磁石８の可動鉄心１０の吸引力と板ばね９のばね定数ｋによって定まる振幅Ａでもって、トラフ４を水平姿勢のままで矢印Ｖ方向に振動させ、トラフ４上の物品Ｍを矢印Ｐ方向（水平方向）に搬送する。前記加振器２、ブラケット３、弾性体６、ベース７および板ばね９を含むトラフ４の振動系の共振周波数ｆn は、次式で求められる。
ｆn ＝（１／２π）（ｋ／ｍ）1/2
ただし、ｍ＝（ｍ1 ×ｍ2 ）／（ｍ1 ＋ｍ2 ）、ｋはばね定数、ｍ1 はばね上重量、ｍ2 はばね下重量である。
本実施形態では、共振周波数ｆn が商用電源周波数に近い周波数となるように設定し、これによって、少ない駆動エネルギでトラフ４の振幅が大きくなるように構成している。
【００１４】
搬送方向前側の板ばね９の両端部のブラケット３およびベース７への固定部の近傍には、４つの歪ゲージ１４ａ〜１４ｄが装着されている。この装着部Ｕは、振動時に板ばね９の弾性歪が大きい部分である。つまり、一対の板ばね９，９とブラケット３とベース７とにより、平行四辺形の形状を保って変形する一種のロバーバル機構が構成されているので、板ばね９は、一端部９ａを支点として他端部９ｂが移動する際に、ボルトＢ1 ，Ｂ2 の近傍、つまり固定部の近傍が屈曲し、この部分に大きな弾性歪が発生する。歪ゲージ１４ａ〜１４ｄで検出された歪量は、図１の重量検出回路１５に入力され、ブラケット３、トラフ４、可動鉄心１０などの既知の装置重量が風袋として差し引かれたトラフ４上の物品Ｍの重量が検出される。このように、歪ゲージ１４ａ〜１４ｄと重量検出回路１５で、重量検出器２３を構成している。
【００１５】
図２は、板ばね９の歪ゲージ１４ａ〜１４ｄの配設位置を示す正面図である。板ばね９は矩形であり、長手方向の一端部９ａにベース７に取り付けるための取付孔Ｈ1 が、他端部９ｂにブラケット３に取り付けるための取付孔Ｈ2 がそれぞれ形成されている。各取付孔Ｈ1 ，Ｈ2 に前記ボルトＢ1 ，Ｂ2 が挿通される。歪ゲージ１４ａ，１４ｃは取付孔Ｈ2 の近傍で、歪ゲージ１４ｂ，１４ｄは取付孔Ｈ1 の近傍で、それぞれの固定部よりも板ばね９の中央よりの位置に、接着剤で貼り付けられており、その出力リードがフレキシブル配線シート１６の４本の配線１６ａ〜１６ｄに接続されて、図３に示すブリッジ回路１７を構成している。
【００１６】
図３は、ブリッジ回路１７と、重量検出回路１５の構成を示す図である。重量検出回路１５は、第１〜第４の積分器１９ａ〜１９ｄと、第１，第２の分圧器２０，２１と、信号処理回路２２とを有している。ブリッジ回路１７の歪ゲージ１４ａと１４ｃの接続点ｃは直流定電圧電源１８に接続され、歪ゲージ１４ｂと１４ｄの接続点ｄは接地されている。また、歪ゲージ１４ａと１４ｂの接続点ａは第１の積分器１９ａに接続され、歪ゲージ１４ｃと１４ｄの接続点ｂは第２の積分器１９ｂに接続されている。他方、接続点ｃと接地との間には、抵抗器Ｒ1 ，Ｒ2 の直列体で構成された第１の分圧器２０と、抵抗器Ｒ3 ，Ｒ4 の直列体で構成された第２の分圧器２１とが接続されており、第１の分圧器２０の出力電圧は第３の積分器１９ｃに、第２の分圧器２１の出力電圧は第４の積分器１９ｄにそれぞれ入力される。信号処理回路２２には、接続点ｃの電圧ＶC 、接続点ｄの接地電位、積分器１９ａ，１９ｂの出力電圧Ｖa ，Ｖb 、積分器１９ｃから共通電圧Ｖcom ，積分器１９ｄから参照電圧Ｖref がそれぞれ入力され、トラフ４上の重量Ｗが算出される。つまり、重量Ｗはブリッジ回路１７で得られた振動する重量信号の平均値として求められる。
【００１７】
図４は、本実施形態の振動系の振動特性を示す図である。共振周波数ｆn は、前述したように板ばね９のばね定数ｋと、ばね上重量ｍ1 とばね下重量ｍ2 で定まるので、トラフ４上の物品Ｍの重量Ｗに応じて変化し、図４に示すように、重量ＷがＷ1 から大きな値Ｗ2 に変化するとｆn1からｆn2のように低くなる。他方、板ばね９の振幅Ａは、駆動電流Ｉd の大きさと、その周波数ｆd によって変化し、駆動電流Ｉd が大きいほど、また、駆動周波数ｆd が共振周波数ｆn に近づくほど大きくなる。したがって、たとえば、駆動電流Ｉd とその周波数ｆd1が同一であっても、重量ＷがＷ1 からＷ2 に変化すると、振幅はＡ1 からＡ2 に変化する。
【００１８】
振動フイーダ１の搬送量は、発明者による検討の結果、（トラフ上の物品の重量Ｗ）×（板ばねの振幅Ａ）×（振動時間Ｔ）×（係数）で定まることがわかった。したがって、そのいずれかの値を調整することで、搬送量を調節することができ、単位時間ごとの搬送量は、トラフ上の物品の重量Ｗまたは板ばねの振幅Ａを調節することで調整できる。前記係数は、板ばね９の振動方向Ｖとトラフ４の搬送方向Ｐとの角度ずれ、物品の種類による滑りの差等を修正するためのもので、経験的に求められる。なお、トラフ４の搬送方向Ｐの振幅を板ばね９の振幅とみなしてもよく、その場合、前記係数の値が異なってくる。
【００１９】
図１のデータ記憶手段２４は、トラフ４上の物品の重量Ｗをパラメータとした、加振器２の駆動周波数ｆd と板ばね９の振幅Ａのデータを記憶している。駆動周波数ｆd は、例えばスイッチング素子１２の動作周期から得られる。このデータは、例えば、実際に振動フイーダ１を駆動して搬送し、そのときの物品の重量Ｗを上述の方法で求めるとともに、振幅Ａを、前記歪ゲージ１４ａ〜１４ｄの歪量から求めるか、または別途設けた光学的な振幅センサで実測することにより得られる。記憶したデータは、運転時に生じた新たなデータで逐次更新する。振幅検知手段２５は、重量検出器２３で検出された物品の重量Ｗと駆動周波数ｆd とに対応する振幅Ａを、データ記憶手段２４から読み出して出力する。
【００２０】
次に、搬送量演算手段２６は、振幅検知手段２５から入力された振幅Ａと、重量検出器２３から入力された物品の重量Ｗと、振幅検知手段２５において検出されるか、またはコントローラ１３から出力される制御信号Ｃd の継続時間から求められる搬送時間（加振器２の動作時間）Ｔとに基づき、搬送量Ｓw を算出する。搬送量制御手段２７は、搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力し、駆動周波数ｆd を調整することにより振幅Ａを変更して、入力された搬送量Ｓw と目標搬送量との差が許容範囲内となるように補正する。
【００２１】
コントローラ１３は、スイッチング素子１２の開閉周波数、つまり駆動周波数を調整することにより、振幅Ａが指令された振幅になるように制御する。例えば、図４において、駆動周波数がｆd で、重量がＷ1 であったとき、駆動周波数を共振周波数ｆn1に近づけたｆd3にすると、振幅がＡ3 のように大きくなる。したがって、搬送量を１．２倍に補正したい場合、搬送量制御手段２７は、振幅が１．２倍となる駆動周波数ｆd3をデータ記憶手段２４から読み出して、この周波数に設定させるための搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力する。また、重量がＷ1 から大きな値Ｗ2 に変化すると、共振周波数はｆn1からｆn2のように低くなり、振幅ＡはＡ1 からＡ2 のように小さくなる。
【００２２】
また、従来装置では駆動電力の供給を止めても慣性によって物品のオーバーラン（トラフ４からの過剰な排出）を防止することはできなかったが、本実施形態では、加振器の駆動電力を変えなくても駆動周波数を変えることでトラフの振幅を急激に変えることができる。そこで、搬送装置にブレーキをかける場合、駆動周波数を変えてトラフの振幅を急激に減衰させてから駆動電力を断つ。これにより、トラフ上の物品に応答性の高いブレーキをかけることができる。したがって、計量ホッパ等に対する物品の供給制御をより高精度に行うことができる。
【００２３】
本実施形態によれば、トラフ４上の物品の重量Ｗが直接検出され、データ記憶手段に記憶された共振周波数特性に基づいてトラフの振幅を制御することができるので、目標とする振幅値に直ちに移行させることができ、それだけ応答性のよい搬送制御を実現することができる。
また、共振周波数特性はトラフ上の物品の重量に応じて変化するが、物品の重量に応じた周波数特性に基づいてトラフの振幅を制御するので、より細かな搬送制御を実現することができる。
さらに、振動周波数ｆd を変化させて共振周波数に近づけることができるので、加振器２の駆動エネルギを有効に利用できる。
【００２４】
この実施形態では、重量Ｗに応じて異なる共振周波数特性を用いて振幅Ａを求めたが、重量Ｗの変化幅が小さい場合、平均的な重量Ｗについての単一の共振周波数特性データのみをデータ記憶手段２４に記憶させておき、これを用いて振幅Ａを検知することもできる。
また、データ記憶手段２４が、トラフ４上の物品の重量Ｗをパラメータとした駆動周波数ｆd と振幅Ａとの関係を示すデータを記憶しているので、振動式搬送装置の作動開始時から搬送量の調整が実行される。このため試験運転の必要がなく、稼働率を高めることができる。
【００２５】
図５は、本発明の第２実施形態を示す図で、図１と同一符号はそれぞれ同一部分または相当部分を示している。本実施形態は、重量検出器２３を、ロードセル３０と重量検出回路１５とで構成したものである。本実施形態のロードセル３０は、固定側が架台５に支持部材３１を介して支持され、可動側に支持部材３２を介して保持架台５０が取り付けられて、架台５に支持されている振動フイーダ１の全重量を計量するように構成されている。他の構成とその作用は第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００２６】
本実施形態によってもやはり、搬送量Ｓw がリアルタイムで精度よく得られ、エネルギを節約でき、また、応答性に優れた高精度の搬送量制御が可能になり、さらに、試運転の必要をなくして稼働率を高めることができる。
【００２７】
図６は本発明の第３実施形態を示す。この実施形態では、振幅検出器３３によってトラフ４の振幅を検出し、その振幅検出値ＡＡから重量を求め、共振周波数特性に基づいて加振器２の周波数を変更して、トラフ４の振幅を変更する。つまり、振幅検出器３３を、歪ゲージ１４と振幅検出回路３３とで構成し、歪ゲージ１４の振動する歪量から板ばね９の振幅ＡＡを検出する。この歪ゲージ１４の振動の歪量は板ばね９の変形量に対応している。歪ゲージ１４で、板ばね９の振動時の撓み量の大きい部分に装着されている。前記第１実施形態では、板ばねに４つの歪ゲージを配置してブリッジ回路を構成し、温度補償、ねじれなどによる計量誤差を補償したが、高い検出精度を必要としない場合は、１つの歪ゲージを板ばねの歪量の大きい部分に配設し、この歪ゲージ１４の検出した板ばね９の歪量から板ばね９の振幅を検出することができる。
【００２８】
データ記憶手段２４には、図４に示した振幅−駆動周波数特性が記憶されている。搬送量演算手段２６は、スイッチング素子１２から得られた動作時の駆動周波数ｆd と、振幅検出器３３で検出された板ばね９の検出振幅値ＡＡとに基づき、データ記憶手段２４に記憶された共振特性から、物品の重量Ｗを求め、搬送量Ｓw を演算して出力する。搬送量制御手段２７は、入力された搬送量Ｓw と目標搬送量を比較し、その差が許容範囲を越えているときは、その差が許容値以下になる駆動周波数に変化させる搬送量制御信号Ｃswを、コントローラ１３に出力する。
【００２９】
また、データ記憶手段２４は、新たにスイッチング素子１２から駆動周波数ｆd が、振幅検出器３３から検出振幅値ＡＡが入力されると、つまり、新たなデータが入力されると、上述の容量で重量Ｗを求め、重量Ｗに対応させて検出振幅値ＡＡと駆動周波数ｆd の関係を示す図４の共振周波数特性を記憶する。
【００３０】
図７は、本発明の第４実施形態を示す図で、図１および図６と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。本実施形態は、歪ゲージによって、板ばねの振幅に加えて物品の重量も求める構成としたものである。図７において、３３は振幅検出器で、歪ゲージ１４と振幅検出回路３３で構成され、振幅検出回路３３は歪ゲージ１４の振動する歪量から板ばね９の振幅ＡＡを検出する。データ記憶手段２４には、スイッチング素子１２から得られた動作時の駆動周波数ｆd と、重量検出器２３で検出されたトラフ上の物品の重量Ｗと、振幅検出器３３で検出された板ばね９の検出振幅値ＡＡが入力され、新たなデータが入力されると、重量Ｗに対応させて検出振幅値ＡＡと駆動周波数ｆd の関係を示す図４の共振周波数特性を記憶する。
【００３１】
重量検出器２３および搬送量演算手段２６は、前記第１実施形態と同じ演算を行って搬送量を算出する。搬送量制御手段２７は、重量検出器２３から入力された重量Ｗに対応する振幅−駆動周波数特性をデータ記憶手段２４から読み出し、搬送量演算手段２６からの搬送量Ｓw と目標搬送量との差が許容値以下になる駆動周波数に変化させる搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力する。
【００３２】
本実施形態によれば、第１実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、データ記憶手段２４がデータを逐次書き替えるので、搬送装置の振動特性の変化に追従して精度の高い搬送量制御が可能になる。
【００３３】
また、本実施形態においても、重量検出器２３を図５の第２実施形態と同様なロードセル型とすることができる。
【００３４】
なお、第１〜第４実施形態において、トラフの振幅を検出する手段は歪ゲージによって検出するものに限られるものではなく、光学的検知手段、電気的検知手段であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の一構成によれば、加振器の駆動周波数を変えてトラフの振幅を制御しているので、加振器の駆動エネルギを有効に利用して、消費エネルギを節約できる。
【００３６】
また、本発明の他の構成によれば、物品の搬送にブレーキをかけるとき、トラフの振幅を減衰させる方向に加振器の駆動周波数を変化させ、振幅を急激に減衰させてから駆動を停止すれば、トラフの搬送量に応答性の高いブレーキ制御をかけることができ、次工程への搬送量を高精度で制御できる。
【００３８】
本発明のさらに他の構成によれば、搬送装置よりも下流側ではなく、搬送装置のトラフ上で物品の重量を重量検出手段により検出し、その重量に対応する記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させるので、トラフの振幅を直ちに変更しようとする振幅に移行させることができ、応答性が向上する。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。
【００４０】
本発明のさらに他の構成によれば、トラフの振幅を検出する振幅検出器とトラフ上の物品の重量を検出する重量検出器とを備え、物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性を記憶手段に記憶させ、その記憶内容に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させているから、トラフの振幅を一層精度よく変更しようとする振幅に移行させることができる。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。さらに、振幅検出器を用いて装置の振幅−駆動周波数特性を装置の運転中に求めて記憶手段に記憶させることもできるので、装置の特性変化に敏感に追従できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動フイーダの構成を示す概略側面図である。
【図２】第１実施形態の板ばねの歪ゲージの配設位置を示す正面図である。
【図３】第１実施形態のブリッジ回路と重量検出回路の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態の振動系の振動特性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図８】組合せ計量装置の機構部の概略側面図である。
【符号の説明】
１…振動フイーダ、２…加振器、３…ブラケット、４…トラフ、５…架台、６…防振用の弾性体、７…ベース、８…電磁石、９…板ばね、１０…可動鉄心、１１…駆動電源、１２…スイッチング素子、１３…コントローラ、１４ａ〜１４ｄ…歪ゲージ、１５…重量検出回路、１６…フレキシブル配線シート、１６ａ〜１６ｄ…配線、１７…ブリッジ回路、１８…直流定電圧電源、１９ａ〜１９ｄ…積分器、２０，２１…分圧器、２２…信号処理回路、２３…重量検出器、２４…データ記憶手段、２５…振幅検知手段、２６…搬送量演算手段、２７…搬送量制御手段、３０…ロードセル、３１，３２…支持部材、３３…振幅検出器、３４…振幅検出回路、Ａ…板ばねの振幅、ＡＡ…板ばねの検出振幅値、Ｃd …駆動制御信号、Ｃsw…搬送量制御信号、ｆd …駆動周波数、Ｉd …駆動電流、Ｍ…物品、Ｓw …搬送量、Ｔ…搬送時間、Ｗ…物品の重量。
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラフ上に供給される物品を、トラフを振動させて一定重量ずつ供給する振動式搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、スナック菓子のような物品を袋詰めする場合、組合せ計量装置により定量ずつ切り出すようにしている。
図８に、組合せ計量装置の機構部の概略側面図を示す。物品Ｍは、供給シュート４０を介して背の低い円錐形分散フイーダ４１の中央に供給される。そして、分散フイーダ４１の振動により、放射状に配置された複数の振動フイーダ１に分散供給される。次に、物品Ｍは各振動フイーダ１に搬送されて、円周上に複数配置されたプールホッパ４２に送られ、計量動作に合わせて一時的にプールされた後、プールホッパ４２の排出ゲート４３が開放されて計量ホッパ４４に投入される。ロードセルのような計量手段４５は、各計量ホッパ４４にプールされている物品Ｍの重量Ｗを計量して計量信号を出力する。重量Ｗが計量された物品Ｍは、計量ホッパ４４の排出ゲート４６が開放されて集合シュート４７で集合され、排出シュート４８に排出される。この排出された物品Ｍは、図示しない包装機により包装されて目標重量の袋詰め商品となる。各計量ホッパ４４には投入目標値が設定されており、計量値の目標値に対する大小に応じて、振動フイーダ１の振幅または振動時間を調節して、計量値が投入目標値に合致するように制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この制御は計量ホッパの計量値、すなわち搬送装置よりも下流側での計量値を読み取って行われるものであり、振動フイーダの搬送量をリアルタイムで精度よく読み取って行うものではないので、時間遅れが大きくなり、応答性が悪い。そのため、投入量（搬送量）の制御を精度よく行うのが難しい。
また、従来の振動フイーダの搬送量の制御は、駆動エネルギ（駆動電力）を変えることで行っているが、フイーダの振幅を大きくして搬送量を大きくすると電磁コイル部分の発熱量が大きくなり、かつ、消費エネルギが増加する。
さらに振動フイーダを停止させるときは、駆動エネルギを遮断しても慣性によって物品が搬送されるので搬送量の誤差が大きくなる。
【０００４】
本発明は、上記のような課題を解決して、搬送量をリアルタイムで精度よく制御できるとともに、消費エネルギが少なくてすみ、さらに停止時の応答性のよい振動式搬送装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するためも手段】
上記目的を達成するために、本発明の一構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させることで前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するものである。
上記構成によれば、駆動周波数の変化により振幅を変化させるので、駆動周波数を常に共振点に近づけることにより、駆動エネルギを有効に利用できる。
【０００６】
また、本発明の他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、前記物品の搬送にブレーキをかけるときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、トラフの振幅を減衰させる方向に前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
上記構成によれば、駆動周波数を変えてトラフの振幅を急激に減衰させたのち駆動エネルギを断つことで、応答性の高いブレーキをかけることができる。
【０００８】
また、本発明のさらに他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段と、前記トラフ上の物品の重量に対応した前記トラフの振動系の振幅−駆動周波数特性を複数記憶した記憶手段とを備え、前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
上記構成によれば、搬送装置よりも下流側ではなく、搬送装置のトラフ上で物品の重量を重量検出手段により検出し、その重量に対応する記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させるので、トラフの振幅を直ちに変更しようとする振幅に移行させることができ、応答性が向上する。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。
【００１０】
また、本発明のさらに他の構成に係る物品の振動式搬送装置は、加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフの振幅を検出する振幅検出器と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出器と、検出した物品の重量のもとで前記駆動周波数を変化させたときの前記振幅検出器の検出振幅値と駆動周波数との関係を物品の重量に対応させて記憶する記憶手段とを備え、前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、検出された物品の重量に対応する前記記憶手段に記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させるものである。
【００１１】
振幅−駆動周波数特性は物品の重量によって変化するのであるが、上記構成によれば、検出された物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性を記憶手段に記憶させ、その記憶内容に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させているから、トラフの振幅を一層精度よく、変更しようとする振幅に移行させることができる。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。さらに、振幅検出器を用いて装置の振幅−駆動周波数特性を装置の運転中に求めて記憶手段に記憶させることもできるので、装置の特性変化に敏感に追従できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、振動フイーダの概略側面図を示す。この振動フイーダ１は、加振器２と、この加振器２にブラケット３を介して取り付けられているトラフ４とを有している。また、前記加振器２は、当該振動フイーダ１が取り付けられる架台５に、複数のゴムまたはコイルばねのような防振用ないし免振用の弾性体６を介して取り付けられたベース７と、このベース７に取り付けられた電磁石８と、ベース７の前部と後部にボルトＢ1 によりそれぞれ一端部９ａが取り付けられ、他端部９ｂがボルトＢ2 によりそれぞれ前記ブラケット３に取り付けられて平行に配置されている一対の板ばね９と、前記ブラケット３に固着されて前記電磁石８に対向する可動鉄心１０とを備えている。前記可動鉄心１０は、一方の板ばね９の他端部９ｂに対応した位置でブラケット３に固定されている。前記電磁石８には、スイッチング素子１２およびコントローラ１３で構成されたインバータのような周波数および駆動電流を可変に制御する手段を備えた駆動電源１１から給電される。
【００１３】
前記スイッチング素子１２は、コントローラ１３から出力される駆動制御信号Ｃd に基づく周波数ｆd と電流量Ｉd の交流駆動電流を電磁石８に給電し、電磁石８の可動鉄心１０の吸引力と板ばね９のばね定数ｋによって定まる振幅Ａでもって、トラフ４を水平姿勢のままで矢印Ｖ方向に振動させ、トラフ４上の物品Ｍを矢印Ｐ方向（水平方向）に搬送する。前記加振器２、ブラケット３、弾性体６、ベース７および板ばね９を含むトラフ４の振動系の共振周波数ｆn は、次式で求められる。
ｆn ＝（１／２π）（ｋ／ｍ）1/2
ただし、ｍ＝（ｍ1 ×ｍ2 ）／（ｍ1 ＋ｍ2 ）、ｋはばね定数、ｍ1 はばね上重量、ｍ2 はばね下重量である。
本実施形態では、共振周波数ｆn が商用電源周波数に近い周波数となるように設定し、これによって、少ない駆動エネルギでトラフ４の振幅が大きくなるように構成している。
【００１４】
搬送方向前側の板ばね９の両端部のブラケット３およびベース７への固定部の近傍には、４つの歪ゲージ１４ａ〜１４ｄが装着されている。この装着部Ｕは、振動時に板ばね９の弾性歪が大きい部分である。つまり、一対の板ばね９，９とブラケット３とベース７とにより、平行四辺形の形状を保って変形する一種のロバーバル機構が構成されているので、板ばね９は、一端部９ａを支点として他端部９ｂが移動する際に、ボルトＢ1 ，Ｂ2 の近傍、つまり固定部の近傍が屈曲し、この部分に大きな弾性歪が発生する。歪ゲージ１４ａ〜１４ｄで検出された歪量は、図１の重量検出回路１５に入力され、ブラケット３、トラフ４、可動鉄心１０などの既知の装置重量が風袋として差し引かれたトラフ４上の物品Ｍの重量が検出される。このように、歪ゲージ１４ａ〜１４ｄと重量検出回路１５で、重量検出器２３を構成している。
【００１５】
図２は、板ばね９の歪ゲージ１４ａ〜１４ｄの配設位置を示す正面図である。板ばね９は矩形であり、長手方向の一端部９ａにベース７に取り付けるための取付孔Ｈ1 が、他端部９ｂにブラケット３に取り付けるための取付孔Ｈ2 がそれぞれ形成されている。各取付孔Ｈ1 ，Ｈ2 に前記ボルトＢ1 ，Ｂ2 が挿通される。歪ゲージ１４ａ，１４ｃは取付孔Ｈ2 の近傍で、歪ゲージ１４ｂ，１４ｄは取付孔Ｈ1 の近傍で、それぞれの固定部よりも板ばね９の中央よりの位置に、接着剤で貼り付けられており、その出力リードがフレキシブル配線シート１６の４本の配線１６ａ〜１６ｄに接続されて、図３に示すブリッジ回路１７を構成している。
【００１６】
図３は、ブリッジ回路１７と、重量検出回路１５の構成を示す図である。重量検出回路１５は、第１〜第４の積分器１９ａ〜１９ｄと、第１，第２の分圧器２０，２１と、信号処理回路２２とを有している。ブリッジ回路１７の歪ゲージ１４ａと１４ｃの接続点ｃは直流定電圧電源１８に接続され、歪ゲージ１４ｂと１４ｄの接続点ｄは接地されている。また、歪ゲージ１４ａと１４ｂの接続点ａは第１の積分器１９ａに接続され、歪ゲージ１４ｃと１４ｄの接続点ｂは第２の積分器１９ｂに接続されている。他方、接続点ｃと接地との間には、抵抗器Ｒ1 ，Ｒ2 の直列体で構成された第１の分圧器２０と、抵抗器Ｒ3 ，Ｒ4 の直列体で構成された第２の分圧器２１とが接続されており、第１の分圧器２０の出力電圧は第３の積分器１９ｃに、第２の分圧器２１の出力電圧は第４の積分器１９ｄにそれぞれ入力される。信号処理回路２２には、接続点ｃの電圧ＶC 、接続点ｄの接地電位、積分器１９ａ，１９ｂの出力電圧Ｖa ，Ｖb 、積分器１９ｃから共通電圧Ｖcom ，積分器１９ｄから参照電圧Ｖref がそれぞれ入力され、トラフ４上の重量Ｗが算出される。つまり、重量Ｗはブリッジ回路１７で得られた振動する重量信号の平均値として求められる。
【００１７】
図４は、本実施形態の振動系の振動特性を示す図である。共振周波数ｆn は、前述したように板ばね９のばね定数ｋと、ばね上重量ｍ1 とばね下重量ｍ2 で定まるので、トラフ４上の物品Ｍの重量Ｗに応じて変化し、図４に示すように、重量ＷがＷ1 から大きな値Ｗ2 に変化するとｆn1からｆn2のように低くなる。他方、板ばね９の振幅Ａは、駆動電流Ｉd の大きさと、その周波数ｆd によって変化し、駆動電流Ｉd が大きいほど、また、駆動周波数ｆd が共振周波数ｆn に近づくほど大きくなる。したがって、たとえば、駆動電流Ｉd とその周波数ｆd1が同一であっても、重量ＷがＷ1 からＷ2 に変化すると、振幅はＡ1 からＡ2 に変化する。
【００１８】
振動フイーダ１の搬送量は、発明者による検討の結果、（トラフ上の物品の重量Ｗ）×（板ばねの振幅Ａ）×（振動時間Ｔ）×（係数）で定まることがわかった。したがって、そのいずれかの値を調整することで、搬送量を調節することができ、単位時間ごとの搬送量は、トラフ上の物品の重量Ｗまたは板ばねの振幅Ａを調節することで調整できる。前記係数は、板ばね９の振動方向Ｖとトラフ４の搬送方向Ｐとの角度ずれ、物品の種類による滑りの差等を修正するためのもので、経験的に求められる。なお、トラフ４の搬送方向Ｐの振幅を板ばね９の振幅とみなしてもよく、その場合、前記係数の値が異なってくる。
【００１９】
図１のデータ記憶手段２４は、トラフ４上の物品の重量Ｗをパラメータとした、加振器２の駆動周波数ｆd と板ばね９の振幅Ａのデータを記憶している。駆動周波数ｆd は、例えばスイッチング素子１２の動作周期から得られる。このデータは、例えば、実際に振動フイーダ１を駆動して搬送し、そのときの物品の重量Ｗを上述の方法で求めるとともに、振幅Ａを、前記歪ゲージ１４ａ〜１４ｄの歪量から求めるか、または別途設けた光学的な振幅センサで実測することにより得られる。記憶したデータは、運転時に生じた新たなデータで逐次更新する。振幅検知手段２５は、重量検出器２３で検出された物品の重量Ｗと駆動周波数ｆd とに対応する振幅Ａを、データ記憶手段２４から読み出して出力する。
【００２０】
次に、搬送量演算手段２６は、振幅検知手段２５から入力された振幅Ａと、重量検出器２３から入力された物品の重量Ｗと、振幅検知手段２５において検出されるか、またはコントローラ１３から出力される制御信号Ｃd の継続時間から求められる搬送時間（加振器２の動作時間）Ｔとに基づき、搬送量Ｓw を算出する。搬送量制御手段２７は、搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力し、駆動周波数ｆd を調整することにより振幅Ａを変更して、入力された搬送量Ｓw と目標搬送量との差が許容範囲内となるように補正する。
【００２１】
コントローラ１３は、スイッチング素子１２の開閉周波数、つまり駆動周波数を調整することにより、振幅Ａが指令された振幅になるように制御する。例えば、図４において、駆動周波数がｆd で、重量がＷ1 であったとき、駆動周波数を共振周波数ｆn1に近づけたｆd3にすると、振幅がＡ3 のように大きくなる。したがって、搬送量を１．２倍に補正したい場合、搬送量制御手段２７は、振幅が１．２倍となる駆動周波数ｆd3をデータ記憶手段２４から読み出して、この周波数に設定させるための搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力する。また、重量がＷ1 から大きな値Ｗ2 に変化すると、共振周波数はｆn1からｆn2のように低くなり、振幅ＡはＡ1 からＡ2 のように小さくなる。
【００２２】
また、従来装置では駆動電力の供給を止めても慣性によって物品のオーバーラン（トラフ４からの過剰な排出）を防止することはできなかったが、本実施形態では、加振器の駆動電力を変えなくても駆動周波数を変えることでトラフの振幅を急激に変えることができる。そこで、搬送装置にブレーキをかける場合、駆動周波数を変えてトラフの振幅を急激に減衰させてから駆動電力を断つ。これにより、トラフ上の物品に応答性の高いブレーキをかけることができる。したがって、計量ホッパ等に対する物品の供給制御をより高精度に行うことができる。
【００２３】
本実施形態によれば、トラフ４上の物品の重量Ｗが直接検出され、データ記憶手段に記憶された共振周波数特性に基づいてトラフの振幅を制御することができるので、目標とする振幅値に直ちに移行させることができ、それだけ応答性のよい搬送制御を実現することができる。
また、共振周波数特性はトラフ上の物品の重量に応じて変化するが、物品の重量に応じた周波数特性に基づいてトラフの振幅を制御するので、より細かな搬送制御を実現することができる。
さらに、振動周波数ｆd を変化させて共振周波数に近づけることができるので、加振器２の駆動エネルギを有効に利用できる。
【００２４】
この実施形態では、重量Ｗに応じて異なる共振周波数特性を用いて振幅Ａを求めたが、重量Ｗの変化幅が小さい場合、平均的な重量Ｗについての単一の共振周波数特性データのみをデータ記憶手段２４に記憶させておき、これを用いて振幅Ａを検知することもできる。
また、データ記憶手段２４が、トラフ４上の物品の重量Ｗをパラメータとした駆動周波数ｆd と振幅Ａとの関係を示すデータを記憶しているので、振動式搬送装置の作動開始時から搬送量の調整が実行される。このため試験運転の必要がなく、稼働率を高めることができる。
【００２５】
図５は、本発明の第２実施形態を示す図で、図１と同一符号はそれぞれ同一部分または相当部分を示している。本実施形態は、重量検出器２３を、ロードセル３０と重量検出回路１５とで構成したものである。本実施形態のロードセル３０は、固定側が架台５に支持部材３１を介して支持され、可動側に支持部材３２を介して保持架台５０が取り付けられて、架台５に支持されている振動フイーダ１の全重量を計量するように構成されている。他の構成とその作用は第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００２６】
本実施形態によってもやはり、搬送量Ｓw がリアルタイムで精度よく得られ、エネルギを節約でき、また、応答性に優れた高精度の搬送量制御が可能になり、さらに、試運転の必要をなくして稼働率を高めることができる。
【００２７】
図６は本発明の第３実施形態を示す。この実施形態では、振幅検出器３３によってトラフ４の振幅を検出し、その振幅検出値ＡＡから重量を求め、共振周波数特性に基づいて加振器２の周波数を変更して、トラフ４の振幅を変更する。つまり、振幅検出器３３を、歪ゲージ１４と振幅検出回路３３とで構成し、歪ゲージ１４の振動する歪量から板ばね９の振幅ＡＡを検出する。この歪ゲージ１４の振動の歪量は板ばね９の変形量に対応している。歪ゲージ１４で、板ばね９の振動時の撓み量の大きい部分に装着されている。前記第１実施形態では、板ばねに４つの歪ゲージを配置してブリッジ回路を構成し、温度補償、ねじれなどによる計量誤差を補償したが、高い検出精度を必要としない場合は、１つの歪ゲージを板ばねの歪量の大きい部分に配設し、この歪ゲージ１４の検出した板ばね９の歪量から板ばね９の振幅を検出することができる。
【００２８】
データ記憶手段２４には、図４に示した振幅−駆動周波数特性が記憶されている。搬送量演算手段２６は、スイッチング素子１２から得られた動作時の駆動周波数ｆd と、振幅検出器３３で検出された板ばね９の検出振幅値ＡＡとに基づき、データ記憶手段２４に記憶された共振特性から、物品の重量Ｗを求め、搬送量Ｓw を演算して出力する。搬送量制御手段２７は、入力された搬送量Ｓw と目標搬送量を比較し、その差が許容範囲を越えているときは、その差が許容値以下になる駆動周波数に変化させる搬送量制御信号Ｃswを、コントローラ１３に出力する。
【００２９】
また、データ記憶手段２４は、新たにスイッチング素子１２から駆動周波数ｆd が、振幅検出器３３から検出振幅値ＡＡが入力されると、つまり、新たなデータが入力されると、上述の容量で重量Ｗを求め、重量Ｗに対応させて検出振幅値ＡＡと駆動周波数ｆd の関係を示す図４の共振周波数特性を記憶する。
【００３０】
図７は、本発明の第４実施形態を示す図で、図１および図６と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。本実施形態は、歪ゲージによって、板ばねの振幅に加えて物品の重量も求める構成としたものである。図７において、３３は振幅検出器で、歪ゲージ１４と振幅検出回路３３で構成され、振幅検出回路３３は歪ゲージ１４の振動する歪量から板ばね９の振幅ＡＡを検出する。データ記憶手段２４には、スイッチング素子１２から得られた動作時の駆動周波数ｆd と、重量検出器２３で検出されたトラフ上の物品の重量Ｗと、振幅検出器３３で検出された板ばね９の検出振幅値ＡＡが入力され、新たなデータが入力されると、重量Ｗに対応させて検出振幅値ＡＡと駆動周波数ｆd の関係を示す図４の共振周波数特性を記憶する。
【００３１】
重量検出器２３および搬送量演算手段２６は、前記第１実施形態と同じ演算を行って搬送量を算出する。搬送量制御手段２７は、重量検出器２３から入力された重量Ｗに対応する振幅−駆動周波数特性をデータ記憶手段２４から読み出し、搬送量演算手段２６からの搬送量Ｓw と目標搬送量との差が許容値以下になる駆動周波数に変化させる搬送量制御信号Ｃswをコントローラ１３に出力する。
【００３２】
本実施形態によれば、第１実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、データ記憶手段２４がデータを逐次書き替えるので、搬送装置の振動特性の変化に追従して精度の高い搬送量制御が可能になる。
【００３３】
また、本実施形態においても、重量検出器２３を図５の第２実施形態と同様なロードセル型とすることができる。
【００３４】
なお、第１〜第４実施形態において、トラフの振幅を検出する手段は歪ゲージによって検出するものに限られるものではなく、光学的検知手段、電気的検知手段であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の一構成によれば、加振器の駆動周波数を変えてトラフの振幅を制御しているので、加振器の駆動エネルギを有効に利用して、消費エネルギを節約できる。
【００３６】
また、本発明の他の構成によれば、物品の搬送にブレーキをかけるとき、トラフの振幅を減衰させる方向に加振器の駆動周波数を変化させ、振幅を急激に減衰させてから駆動を停止すれば、トラフの搬送量に応答性の高いブレーキ制御をかけることができ、次工程への搬送量を高精度で制御できる。
【００３８】
本発明のさらに他の構成によれば、搬送装置よりも下流側ではなく、搬送装置のトラフ上で物品の重量を重量検出手段により検出し、その重量に対応する記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させるので、トラフの振幅を直ちに変更しようとする振幅に移行させることができ、応答性が向上する。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。
【００４０】
本発明のさらに他の構成によれば、トラフの振幅を検出する振幅検出器とトラフ上の物品の重量を検出する重量検出器とを備え、物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性を記憶手段に記憶させ、その記憶内容に基づいて、調整しようとする振幅に対応する駆動周波数に変化させているから、トラフの振幅を一層精度よく変更しようとする振幅に移行させることができる。また、加振器の駆動周波数を変化させているから、駆動エネルギを有効に利用できる。さらに、振幅検出器を用いて装置の振幅−駆動周波数特性を装置の運転中に求めて記憶手段に記憶させることもできるので、装置の特性変化に敏感に追従できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動フイーダの構成を示す概略側面図である。
【図２】第１実施形態の板ばねの歪ゲージの配設位置を示す正面図である。
【図３】第１実施形態のブリッジ回路と重量検出回路の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態の振動系の振動特性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る振動式搬送装置の構成を示す図である。
【図８】組合せ計量装置の機構部の概略側面図である。
【符号の説明】
１…振動フイーダ、２…加振器、３…ブラケット、４…トラフ、５…架台、６…防振用の弾性体、７…ベース、８…電磁石、９…板ばね、１０…可動鉄心、１１…駆動電源、１２…スイッチング素子、１３…コントローラ、１４ａ〜１４ｄ…歪ゲージ、１５…重量検出回路、１６…フレキシブル配線シート、１６ａ〜１６ｄ…配線、１７…ブリッジ回路、１８…直流定電圧電源、１９ａ〜１９ｄ…積分器、２０，２１…分圧器、２２…信号処理回路、２３…重量検出器、２４…データ記憶手段、２５…振幅検知手段、２６…搬送量演算手段、２７…搬送量制御手段、３０…ロードセル、３１，３２…支持部材、３３…振幅検出器、３４…振幅検出回路、Ａ…板ばねの振幅、ＡＡ…板ばねの検出振幅値、Ｃd …駆動制御信号、Ｃsw…搬送量制御信号、ｆd …駆動周波数、Ｉd …駆動電流、Ｍ…物品、Ｓw …搬送量、Ｔ…搬送時間、Ｗ…物品の重量。
Claims (4)
- 加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、
前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、
前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させることで前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御する物品の振動式搬送装置。 - 加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、
前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段とを備え、
前記物品の搬送にブレーキをかけるときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に基づいて、トラフの振幅を減衰させる方向に前記加振器の駆動周波数を変化させる物品の振動式搬送装置。 - 加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、
前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出手段と、前記トラフ上の物品の重量に対応した前記トラフの振動系の振幅−駆動周波数特性を複数記憶した記憶手段とを備え、
前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、前記重量検出手段で検出された物品の重量に対応する振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させる物品の振動式搬送装置。 - 加振器によりトラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置であって、
前記加振器の駆動周波数を可変に制御する周波数調整手段と、前記トラフの振幅を検出する振幅検出器と、前記トラフとベースとを連結するばね部材に設けられた歪ゲージおよび重量検出回路からなり、前記トラフ上の物品の重量を検出する重量検出器と、検出した物品の重量のもとで前記駆動周波数を変化させたときの前記振幅検出器の検出振幅値と駆動周波数との関係を物品の重量に対応させて記憶する記憶手段とを備え、
前記トラフの振幅を指令された振幅になるように制御するときは、検出された物品の重量に対応する前記記憶手段に記憶された振幅−駆動周波数特性に基づいて、前記加振器の駆動周波数を変化させる物品の振動式搬送装置。
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