JPH0760188A - 自励振動式パーツフィーダの共振周波数制御方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】パーツフィーダ本体に格別に検出器を設置する
ことなく、且つパーツフィーダの製作時に固有振動数を
予め設定することなしに、制御装置本体の内部処理によ
り共振周波数で追尾制御させることを可能にする電磁振
動式パーツフィーダの共振周波数制御方法及び装置を開
発する。 【構成】部品搬送部(1) と、同部品搬送部(1) に対して
振動を与えるための鉄心コイル及び電機子を有する電磁
駆動部(5) と、同電磁駆動部(5) に所望の周波数をもっ
て電力を供給するための駆動電源(11)とを備えた電磁振
動式パーツフィーダを共振周波数で駆動するための制御
方法であって、前記駆動電源(11)を所定の周波数領域で
掃引し、そのときの前記鉄心コイルに流れる電流変化の
極大値を検出し、同極大値を発生させる周波数をもって
パーツフィーダを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁振動または圧電振動
を利用して部品搬送部に振動を与え、搬送部に設けられ
た部品搬送路に沿って多数の部品を順次搬送するパーツ
フィーダの駆動制御方法及び同装置に関し、更に詳しく
は部品搬送部に格別な検出装置を設置することなく同搬
送部を共振周波数で制御駆動し得る自励振動式パーツフ
ィーダの制御方法及び制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁振動によるパーツフィーダの代表的
な例として螺旋状の部品搬送路をもつボウルを備えたパ
ーツフィーダがある。これを簡単に説明すると、内壁面
に螺旋状の部品搬送路を有したボウルの底部裏面に固設
された吸引部が複数本のバネ部材の上端により支持され
ると共に、同バネ部材の下端がベースに対し所定の角度
をもって固着されている。ベースには電磁石が設置され
ており、前記吸引部を断続的に吸引してボウルに振動を
加える。ベースはゴムなどの緩衝作用を有する支持部材
を介して床面に支持固定されている。一方、圧電素子を
採用するパーツフィーダの代表的な例としては、前記ボ
ウルと同様の構造を有するボウルとベースとの間にバネ
部材と圧電素子とを直結させ、その上下端部をベースに
対し所定の角度をもってボウル及びベースに固着してい
る。

【０００３】これらのパーツフィーダは、一定の周波数
をもつ電力をもって上記電磁石または圧電素子を振動さ
せて駆動するものであるが、これを効率的に駆動するに
は機械系の固有振動数を前記周波数と共振するように設
計される。しかしながら、パーツフィーダにおける機械
系の固有振動数は、ボウル、弾性脚部、ベース、支持部
材などの様々な要因に強く影響されるものであり、パー
ツフィーダ本体にも不確定要素が多く前記固有振動数を
特定することが難しい。また、部品の重量変化、周辺の
温度変化などによっても前記固有振動数は変動するた
め、経時的に上記駆動周波数と一致しなくなり共振状態
での駆動を持続することが難しい。

【０００４】こうした機械系の固有振動数の変動は、部
品の搬送に乱れを生じさせて部品の供給をしばしば停滞
させることになる。部品の供給が停滞すると、部品の供
給量が減少するばかりでなく機械の停止時間も長くな
り、稼働率が著しく低下することとなり、これを回避す
るため作業担当者は日に何度も面倒なパーツフィーダの
調整を行いながら、部品の円滑な供給を保持するように
務める必要がある。一方、電源電圧の変動も無視できな
いものがあり、ボウルの振動に微妙な影響を与えてい
る。

【０００５】こうした不具合を解消するため、例えば特
開昭５７−２７８０８号公報に開示されたパーツフィー
ダコントローラがある。このパーツフィーダコントロー
ラは、電源電圧の変動やボウル内部にある供給部品の増
減如何に拘らず、電磁石の振幅を常時一定に保持して、
部品の供給を終始安定した状態で行い得るように制御駆
動しようとするものである。そのため、パーツフィーダ
の部品搬送部を振動させる電磁石の固定鉄芯と可動鉄芯
との間の空隙を光が通過するようにして光電変換装置の
投光器と受光器を一直線上に配置し、前記空隙を通過す
る光量の変化を電流値に変換して電磁石の振幅を検出
し、この信号電流を振幅制御回路にフィードバックさせ
て電磁石に流れる電流の大きさを位相制御により調節し
て振幅を常時一定に保持するように構成している。

【０００６】また、例えば特公昭５２−４０１１８号公
報には、搬送別の振動状態検出器が部品搬送部を支持す
る弾性脚部に取り付けられ、同検出器によりボウルの振
動に応じて生じる弾性脚部の変形量を電気的に検出し、
同検出器からの信号を駆動装置の電力増幅器にフィード
バックして自励発振させ、駆動周波数を機械系の固有振
動数と一致させると共に、前記検出器からの信号により
振幅が一定となるように駆動コイルに流れる電流パルス
幅を変化させて、駆動力を制御するようにしたパーツフ
ィーダコントローラが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記公報に
開示されたパーツフィーダコントローラは、その何れも
が振動状態を検出するために専用の検出器をパーツフィ
ーダ本体に設置するものであって、同検出器の損傷を完
全に排除することは難しく、しかも検出器によっては周
辺の環境条件に影響されやすいものがあり、或いはその
設置にあたり高い精度が要求されることも多い。

【０００８】こうした弊害を避けるため、特に共振周波
数に関して従来はパーツフィーダの製作時に機械系の固
有振動数を予め設定するよう設計している。しかしなが
ら、パーツフィーダの固有振動数は上述の如く様々な要
因による影響を受けやすいばかりでなく、経時的にも変
動するため、その値を予め設定しておくことには余り意
味がない。

【０００９】本発明の目的は、上述のごときパーツフィ
ーダ本体に格別に検出器を設置することなく、且つパー
ツフィーダの製作時に固有振動数を予め設定することな
しに、制御装置本体の内部処理により共振周波数で追尾
制御させることを可能にする自励振動式パーツフィーダ
の共振周波数制御方法及び装置を開発することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成すべく鋭意検討と実験を重ねる段階で、電磁振動式
のパーツフィーダに正弦波からなる交流電圧を印加する
と共に、その周波数を変化させたとき、その共振周波数
の付近で電流値に局部的な変化が見られることを発見す
ると共に、ワーク量を変化させたとき、前記電流値がワ
ーク量に対して特定の相関をもって変化することを発見
した。そこで、更に検討を進めたところ前記印加電圧の
基本周波数の３倍のパワースペクトルを有する３次の周
波数成分には上記現象が特に顕著に現れることが確認さ
れた。

【００１１】本発明者等はこれらの現象を利用すれば、
従来のごとくパーツフィーダ本体に改めて専用の検出器
を設置することなく、常に共振周波数及び一定の振動数
の下でパーツフィーダを容易に制御駆動し得る制御装置
が実現できることを確信するに至った。

【００１２】その制御方法の主要な構成は、例えば請求
項２に記載したとおり、部品搬送部と、同部品搬送部に
対して振動を与えるため鉄心コイル及び電機子を有する
電磁駆動部としての振動発生部に所望の周波数をもって
電力を供給するための駆動電源とを備えた自励振動式パ
ーツフィーダの共振周波数制御方法であって、前記駆動
電源を所定の周波数領域で掃引し、そのときの前記振動
発生部に流れる電流変化の極大値を検出し、同極大値を
発生させる周波数をもってパーツフィーダを駆動するこ
とを特徴とする自励振動式パーツフィーダの共振周波数
制御方法にある。更に、本発明は圧電素子を使用した圧
電振動式パーツフィーダに対しても同様の制御方法が採
用できることを知った。

【００１３】また、本発明の制御装置の主要な構成は、
同じく請求項５及び７に記載したとおり、部品搬送部、
同部品搬送部に対して振動を与えるための電磁石または
圧電素子を有する振動発生部、及び同振動発生部に所望
の周波数をもって電力を供給するための駆動電源とを備
えたパーツフィーダを共振周波数で駆動制御するための
制御装置であって、電磁石または圧電素子を流れる電流
を検出する電流検出手段と、前記駆動電源の周波数を掃
引すると共に、その掃引時の電流値変化を検出し、その
極大値に対応する周波数を決定する周波数決定回路を有
し、同周波数決定回路により決定された周波数で前記駆
動電源を駆動させる駆動信号発生手段とを備えてなるこ
とを特徴とする電磁振動式パーツフィーダの共振周波数
制御装置にある。

【００１４】また好適には、前記電流検出手段と駆動信
号発生手段との間に高調波解析手段を有し、前記駆動信
号発生手段には高調波解析手段により分解された電流成
分のうちパーツフィーダの振動に基づく高調波成分の信
号が入力される。

【００１５】

【作用】以下、具体的なデータをもって上記現象を説明
すると共に、その理論的な裏付けをモデルを使って解析
する。まず、電源電圧の周波数を４３〜６３Ｈｚに変化
させたときの電流変化について図５、図６及び図１０に
基づいて説明する。図５及び図６は電磁振動式パーツフ
ィーダにおける電流−振動特性を示し、図５から明らか
なように実効値、電源電圧に基づく１次電流及びパーツ
フィーダーの振動に基づく３次電流のいずれもが周波数
の増加に伴って減少傾向にあることが理解される。ここ
で、１次と３次の電流値は実際の電流値をＦＦＴアナラ
イザにより周波数分析を行った結果の値であり、１次は
前記周波数の１倍、３次は同周波数の３倍のパワースペ
クトルである。図１０は圧電振動式パーツフィーダの２
次電流−周波数特性を示しており、同図によって明らか
なように圧電振動式では２次電流は周波数の増加に伴っ
て漸増する傾向のあることが理解できる。

【００１６】図５において、実効値を精査すると上記周
波数が５９Ｈｚの付近で電流値が僅かに増加しているこ
とが分かる。これを１次及び３次の電流値の変化で見る
と、同じく５９Ｈｚの付近で局部的に大きく変化してい
ることが理解できる。特に、３次の電流変化を見るとそ
の変化量が極めて顕著に現れている。この現象に対する
理論的な検討は未だなされてはいないが、パーツフィー
ダの固有振動数に一致する振動数をもって電源電圧を印
加すると、電源電圧の印加による電流成分の外にパーツ
フィーダの振動による固有の電流成分が発生し、これが
印加電圧に基づく電流成分に加算され、共振時に図５に
示す如く大きく変化するものと思われる。

【００１７】一方、図６は上記周波数の変化に伴う振幅
の実効値変化を示しており、同図により明らかな如く周
波数が前記５９Ｈｚの付近で振幅の値が最も大きくなっ
ていることが理解でき、前記電流の極大値をとる周波数
が共振点であることを示している。

【００１８】こうした現象は圧電振動式パーツフィーダ
にも同様に起こり、図１０はその特性を示している。同
図において、２次電流が周波数の増加に伴って直線的に
漸増して要ることが理解できるが、周波数が１４５Ｈｚ
の付近で２次電流が極端に突出している。また図示は省
略したが、図６と同様の実験結果でも周波数が前記１４
５Ｈｚの付近で振幅の値が最も大きくなっていることが
判明しており、前記電流が極大値をとるときの周波数が
共振点でなっている。

【００１９】これらの実験結果により、パーツフィーダ
の製作段階で予めその固有振動数を設定することなく、
電源電圧の周波数を掃引したときの電流変化、特にその
３次電流成分が極大値をとる点を見つければ、パーツフ
ィーダの共振周波数を特定することが可能になることが
分かる。

【００２０】次に、電磁振動式パーツフィーダの振動特
性を示す図７〜図９、及び圧電振動式パーツフィーダの
振動特性を示す図１１を参照しながら部品の重量変化に
対する振幅の実効値と電流との各変化、並びに部品重量
を変化させたときの振幅変化に対する電流変化のそれぞ
れの相関について説明する。

【００２１】図７によれば、部品重量（ｇ）が増加する
と振幅（実効値ｍＶ）が大幅に減少することが分かる。
また図８によると、部品重量（ｇ）を増加させるに伴っ
て電流（ｍＡ）も漸減することが理解され、しかも３次
電流成分の漸減割合が実効値と１次電流成分との各漸減
割合に較べて小さくなっており、同時にその特性曲線が
直線に近づいていることが分かる。こうしたデータを踏
まえて、部品重量を増加させたときの振幅変化に対する
電流変化の特性図を作成すると、図９に示す如く３次電
流の変化は実効値や１次電流の変化と比較して大きく変
化すると共に、直線的な変化であることが分かった。こ
のことは、図１１に示す如く圧電素子を使用した場合に
も同様のことがいえるが、電流、特に電磁石を使用する
場合は３次電流を検出し、圧電素子を使用する場合には
２次電流を検出してそれぞれに追尾制御を行えば、部品
搬送部における重量変動に関わらずパーツフィーダを定
振幅で運転させることが可能であることを意味してい
る。

【００２２】以下、振幅と電流との上記特性に関する電
気的、力学的モデルによる理論的な解析結果について図
１２を参照しながら説明する。図１２は電磁振動式パー
ツフィーダの電気的、力学的モデルを示し、図中の符号
は次の通りである。 （図中の符号の説明） Ｖ（ｔ）： 印加電圧 Ｋ ： バネ定数 ｉ（ｔ）： 電流 Ｃ ： 減衰定数 Ｒ ： 巻線抵抗 S_1, S₂ ： 断面積 Ｎ ： 巻数 L₁, L₂ ： 経路の長さ ｍ ： ボウル重量 μ_1,μ₂ ： 比透磁率 δ ： エアギャップ なお、以下の検討においてベースの重量をボウル重量に
比べて遙かに大きいものとして、１自由度系の強制振動
を採用している。

【００２３】

【数式１】

【００２４】

【数式２】

【００２５】この式により全波のパーツフィーダは印加
電圧の基本周波数に対して１倍と３倍の周波数で且つ振
幅に比例した電流が流れることが判明した。基本周波数
と同じ成分は元々コイルに流れる電流に埋もれてしまう
が、３倍の成分は振幅の変化に対して大きく変化する。
このことは上記実験結果ともよく一致している。また、
半波式のパーツフィーダについても同様の解析結果が得
られ、ただ半波では全波の場合と異なり基本周波数の２
倍の振幅に比例した電流が流れる。この解析結果も、実
験結果とよく一致する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の代表的な実施例につき図面に
基づいて具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の制御
装置を備えた電磁振動式パーツフィーダの一例を概略で
示すものであって、パーツフィーダは従来と実質的に同
一の構成を備えている。これを簡単に説明すると、螺旋
状搬送路を有する部品搬送部１は裏面に吸引部材２を備
えており、同吸引部材２を介して複数本の板バネ３によ
り所定の角度をもって支持されている。同板バネ３の上
端が前記吸引部材２に固着されると共に、その下端がベ
ース部４に対して前記角度をもって固着されている。前
記ベース部４には電磁石５が設置され、駆動電源から断
続的に電力を供給することにより、前記吸引部材２を断
続的に吸引して部品搬送部１に振動を加える。ベース部
４はゴム材等からなる緩衝部材６を介して床面に固設さ
れている。

【００２７】また、図１（ｂ）は本発明の制御装置を備
えた圧電振動式パーツフィーダの概略構造を示し、同図
パーツフィーダは螺旋状搬送路を有する部品搬送部１の
裏面に複数本の板バネ３の上端が所定の角度をもって支
持されている。同板バネ３の下端は直接圧電素子５′の
上端と連結され、その下端がベース部４に対して前記角
度をもって固着されている。前記圧電素子５′に駆動電
源から断続的に電力を供給することにより、前記圧電素
子５′を振動させて部品搬送部１に前記板バネ３を介し
てその振動を伝達する。ベース部４は緩衝部材６を介し
て床面に固設されている。

【００２８】本実施例における制御装置１０は、パーツ
フィーダを共振周波数で制御駆動すると同時に定振幅制
御をも行う構成としているが、本発明の直接の制御対象
は周波数制御にある。従って、振幅制御については他の
適当な手段を採用することが可能である。

【００２９】図１（ａ）に示す制御装置１０は、図２に
示す如く電磁石励磁用の電源回路１１と、励磁コイルに
流れる電流の検出手段１２と、パーツフィーダに印加さ
れる電圧の検出手段１３と、前記電流及び電圧を一定期
間毎にサンプリング測定するサンプリング測定手段１４
と、振動電流及び印加電圧を各周波数成分に分解する周
波数解析手段１５，１６と、同解析手段１５，１６によ
り解析された印加電圧及び電流の高調波成分を比較して
機械系の振動に基づく電流の高調波成分を取り出す振動
電流計算手段１７と、パーツフィーダの適正な振幅に対
応する電流値が予め設定してある振幅設定器１８と、周
波数を掃引したときの同高調波成分の極大値から共振周
波数を見出すと共に、前記振動電流計算手段１７により
取り出された電流の高調波成分と前記振幅設定器１８に
設定された電流値とを比較して駆動電流を制御する駆動
信号発生手段１９とを備えている。

【００３０】なお、圧電振動式パーツフィーダの場合に
は、前記電源回路１１は圧電用の電源回路となり、前記
検出手段１２も圧電素子に送られる電流を検出するため
のものとなる。その他の構成は、図２に示すものと実質
的に同等の構成が採用される。

【００３１】従って、以下の説明では図１（ａ）に示す
電磁振動式パーツフィーダを中心に説明することにす
る。

【００３２】上記電源回路１１の主部は、図２に示す如
く通常の商業用電源である交流電源を正負の直流電圧に
変換する正負直流発生回路１１ａと、同正負直流発生回
路１１ａの正電圧出力端にコレクタが接続された第１パ
ワートランジスタ１１ｂと、前記負電圧出力端にエミッ
タが接続された第２パワートランジスタ１１ｃとを有す
ると共に、前記第１パワートランジスタ１１ｂのエミッ
タと第２パワートランジスタ１１ｃのコレクタとが、そ
れぞれパーツフィーダの励磁コイルの入力端に接続され
ている。また、前記第１及び第２パワートランジスタ１
１ｂ，１１ｃの各ベースは、上記駆動信号発生手段１９
の正負出力端に各パワートランジスタドライブ回路１１
ｄ，１１ｅを介して接続されている。

【００３３】前記正負直流発生回路１１ａは、交流電源
からの交流電圧をパーツフィーダに印加するため、一
旦、正負の直流電圧に変換して上記第１及び第２のパワ
ートランジスタ１１ｂ，１１ｃに供給し、同第１及び第
２のパワートランジスタ１１ｂ，１１ｃから出力される
印加電圧の合成波形を、図３に示す如く波高値が一定で
所定の周期ｔ1 と幅ｔ2 をもつ方形の交流波形として、
パーツフィーダのコイルに出力するものである。このよ
うに、本実施例では通常の商業用交流電源を一旦直流に
変換し、そのあとで更に方形の交流波形に変換するイン
バータを採用している理由は、信号解析の容易性や制御
の精度の面からは正弦波よりも劣るが、正確な正弦波を
実現することは困難な上にコストも高くなることによ
る。なお、図示例は全波駆動形の場合であるが、半波駆
動形の場合には図３のハッチ部分が排除された波形とな
る。

【００３４】上記電流検出手段１２はコイルに流れる電
流を検出するものであり、極めて低いインピーダンスを
もつ公知の検出回路が採用できる。また、上記電圧検出
手段１３は上述のごとく整形されたパーツフィーダの印
加電圧を検出するものであり、これも公知の検出回路を
採用できる。

【００３５】上記サンプリング測定手段１４は、離散系
の信号処理を行うべく上記電圧及び電流検出手段１２，
１３により検出されたアナログ信号を所定の期間毎にサ
ンプリングしてデジタル信号に変換する。ここで変換さ
れた信号は次の周波数解析手段１５，１６に送られる。

【００３６】周波数解析手段１５，１６は、前記電圧及
び電流に対してフーリエ変換等を行って高調波成分に分
解し、これを周波数成分ごとに解析するものである。こ
こで、一般に印加電圧自体も高調波成分を含んでおり、
前記電流もその影響を受けるため、単に同電流を高調波
成分に分解するだけでは、前記電圧による影響は排除さ
れない。そこで、本実施例では電圧及び電流をそれぞれ
に周波数成分ごとの解析を行い、純粋に近い機械系によ
り生じる高調波成分を抜き出すようにして電圧の高調波
成分による影響を排除している。即ち、前記解析ではパ
ーツフィーダの振動に基づく３次電流成分と前記電圧の
高調波成分とを抜き出し、振動電流計算手段１７により
３次電流成分から電圧の高調波成分を差引いて、パーツ
フィーダの振動に基づく高調波成分を抜き出す。

【００３７】上記駆動信号発生手段１９には、前記振動
電流計算手段１７により取り出された電流の高調波成分
と前記振幅設定器１８に設定された電流値とを比較演算
して駆動電流を制御する演算回路が組み込まれていると
共に、所定の周波数領域で上記励磁電圧の周波数を変化
させたときの励磁電流の変化を測定する図示せぬ掃引信
号発生回路と同掃引時における電流変化の極大点を見出
してその周波数をもってパーツフィーダを駆動する周波
数変換回路とが組み込まれている。

【００３８】以上の構成において、いまパーツフィーダ
の共振周波数を決定するには、前記電源回路１１により
パーツフィーダを駆動すると同時に、前記振動電流計算
手段１７の掃引信号発生回路により所定の周波数領域に
おける周波数を変動させて、前記周波数解析手段１５，
１６から送られてくる機械系に基づく高次電流の変化を
測定し、同電流変化の極大点を見出すと共に、以後は同
極大点の周波数でパーツフィーダを駆動すべく指示信号
を上記周波数変換手段２０に送り込む。同周波数変換手
段２０は前記指示信号を受けると、前記電源回路１１に
同周波数をもってパーツフィーダを駆動するよう指令信
号が発せられる。この周波数は既述した如くパーツフィ
ーダに特有の固有周波数に近似する値であり、従って以
後はパーツフィダーが共振周波数で駆動されることにな
る。

【００３９】本実施例にあっては、上述の如く振動電流
計算手段１７により演算されたパーツフィーダの振動に
基づく高次電流成分の信号は駆動信号発生手段１９に送
られるが、同駆動信号発生手段１９には、別に上記振幅
設定器１８から所定の振幅を得るための３次電流値に相
当する設定信号が送られ、前記３次電流成分の信号（振
動電流値）と設定信号（設定電流値）とを比較して、両
者が一致しているかどうかを判断する。従って、前記駆
動信号発生手段１９は公知の比較回路を有している。こ
の比較にあたっては、図４の流れ線図に示す如く両者が
一致する場合は、そのまま駆動を継続するが、振動電流
値と設定電流値とが一致しない場合には、両者を一致さ
せるように上記パワートランジスタドライブ回路１１
ｄ，１１ｅを介して印加電圧の周波数と振幅を制御す
る。

【００４０】そのため、前記パワートランジスタドライ
ブ回路１１ｄ，１１ｅには駆動電流制御回路が組み込ま
れている。本実施例にあっては、図３にｔ1 で表す周期
を変更させることにより周波数を制御し、ｔ2 の幅（時
間長さ）を変更することにより振幅を制御するものであ
る。即ち、振幅を一定に維持するには、上記駆動信号発
生手段１９で比較演算された結果に従ってパワートラン
ジスタドライブ回路１１ｄ，１１ｅの前記駆動電流制御
回路を駆動し、パワートランジスタ１１ｂ，１１ｃに送
られるベース電流の導通時間を制御する。パーツフィー
ダに供給される励磁電圧は図３に示す如く波高値が一定
であるため、前記幅ｔ1 を制御することにより所定の励
磁電流が得られる。この種のパーツフィーダにおいて
は、既述した如く振幅に関係した高次の電流成分の相関
は直線的であるため、前記電流を制御することにより所
望の振幅が得られる。

【００４１】かくて、本実施例ではパーツフィーダは共
振周波数で且つ定振幅でフィードバック制御されながら
駆動されるが、本実施例による共振周波数の制御は、図
３における電圧波形の幅ｔ2 が周期ｔ1 の１／２を超え
ない限りパーツフィダーは同一周期ｔ1 で継続して駆動
され、前記幅ｔ2 が周期ｔ1 の１／２を超える場合に改
めて上記周波数の掃引操作がなされ、新たな周期ｔ1 で
駆動されるようになる。

【００４２】そして、その共振周波数の制御は、まず前
記電源回路１１によりパーツフィーダを駆動すると同時
に、前記振動電流計算手段１７の掃引信号発生回路によ
り所定の周波数領域における周波数を変動させて、前記
周波数解析手段１５，１６から送られてくる機械系に基
づく高次電流の変化を測定し、同電流変化の極大点を見
出すと共に、以後は同極大点の周波数でパーツフィーダ
を駆動すべく指示信号を上記駆動信号発生手段１９に送
り込む。同駆動信号発生手段１９は前記指示信号を受け
ると、周波数変換回路が働いてパワートランジスタ１１
ｂ，１１ｃを前記周波数をもって駆動する。この周波数
は既述した如くパーツフィーダに特有の固有周波数に近
似する値であり、従って以後はパーツフィーダが共振周
波数で駆動されることになる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかな如く、本発明
の周波数制御方法及び制御装置によれば、制御装置の内
部で駆動電源の周波数を掃引すると共に、同掃引時にお
ける電流変化の極大値を検出して、同極大値に対応する
周波数をもってパーツフィーダを駆動するため、パーツ
フィーダの製作時に予め固有振動数を設定して設計する
必要がなくなるばかりでなく、パーツフィーダに改めて
検出器を装備させる必要もなく、極めて信頼性の高い制
御が可能となり、しかも経時変化にも十分に対応できる
有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置を装備した電磁振動式及び圧
電振動式パーツフィーダの一例を示す概略斜視図であ
る。

【図２】同制御装置の本体に組み込まれた制御回路の一
例を示すブロック線図である。

【図３】パーツフィーダを駆動する本発明の電源回路に
よる駆動電圧波形の一例を示す説明図である。

【図４】同制御装置による本発明の共振周波数及び定振
幅の各制御フローの一例を示す流れ線図である。

【図５】電磁振動式パーツフィーダのコイルに流れる電
流と周波数との相関を示す特性図である。

【図６】同振幅と周波数との相関を示す特性図である

【図７】同振幅と搬送部品重量との相関を示す特性図で
ある。

【図８】上記電流と前記搬送部品重量との相関を示す特
性図である。

【図９】同電流と前記振幅との相関を示す特性図であ
る。

【図１０】圧電振動式パーツフィーダのコイルに流れる
電流と周波数との相関を示す特性図である。

【図１１】同電流と前記搬送部品重量との相関を示す特
性図である。

【図１２】パーツフィーダのモデル図である。

【図１３】振動の位相遅れの周波数特性図である。

【図１４】振幅の周波数特性図である。

【符号の説明】

１ 部品搬送部 ２ 吸引部材 ３ 板バネ ４ ベース部 ５ 電磁石 ５′ 圧電素子 ６ 緩衝部材 １０ 制御装置 １１ 電源回路 １１ａ 正負直流発生回路 １１ｂ 第１パワートランジスタ １１ｃ 第２パワートランジスタ 11d,11e パワートランジスタドライブ回路 １２ 電流検出手段 １３ 電圧検出手段 １４ サンプリング測定手段 １５ （振動電流の）周波数解析手段 １６ （駆動電圧の）周波数解析手段 １７ 振動電流計算手段 １８ 振幅設定器 １９ 駆動信号発生手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品搬送部(1) と、同部品搬送部(1) に
   対して振動を与えるため振動発生部に所望の周波数をも
   って電力を供給するための駆動電源(11)とを備えた自励
   振動式パーツフィーダの共振周波数制御方法であって、 前記駆動電源(11)を所定の周波数領域で掃引し、そのと
   きの前記振動発生部に流れる電流変化の極大値を検出
   し、同極大値を発生させる周波数をもってパーツフィー
   ダを駆動することを特徴とする自励振動式パーツフィー
   ダの共振周波数制御方法。
2. 【請求項２】 前記振動発生部が、鉄心コイル及び電機
   子を有する電磁駆動部(5) である請求項１記載の共振周
   波数制御方法。
3. 【請求項３】 前記振動発生部が、圧電素子を有する圧
   電式駆動部(5′) である請求項１記載の共振周波数制御
   方法。
4. 【請求項４】 前記極大値を検出する電流がパーツフィ
   ーダの機械系振動に基づく高調波成分である請求項１記
   載の共振周波数制御方法。
5. 【請求項５】 部品搬送部(1) 、同部品搬送部(1) に対
   して振動を与えるための鉄心コイル及び電機子を有する
   電磁駆動部(5) 、及び同電磁駆動部(5) に所望の周波数
   をもって電力を供給するための駆動電源(11)とを備えた
   電磁振動式パーツフィーダを共振周波数で駆動制御する
   ための制御装置(10)であって、 前記鉄心コイルに流れる電流を検出する電流検出手段(1
   2)と、 前記駆動電源(11)の周波数を掃引すると共に、その掃引
   時の電流値変化を検出し、その極大値に対応する周波数
   を決定する周波数決定回路(15,16) を有し、同周波数決
   定回路(15,16) により決定された周波数で前記駆動電源
   (11)を駆動させる駆動信号発生手段(19)と、を備えてな
   ることを特徴とする電磁振動式パーツフィーダの共振周
   波数制御装置。
6. 【請求項６】 前記電流検出手段(12)と駆動信号発生手
   段(19)との間に高調波解析手段(15)を有し、前記駆動信
   号発生手段(19)には高調波解析手段(15)により分解され
   た電流成分のうちパーツフィーダの振動に基づく高調波
   成分の信号が入力される請求項６記載の共振周波数制御
   装置。
7. 【請求項７】 部品搬送部(1) 、同部品搬送部(1) に対
   して振動を与えるための圧電素子を有する圧電駆動部
   (5′) 、及び同圧電駆動部(5′) に所望の周波数をもっ
   て電力を供給するための駆動電源(11)とを備えた圧電振
   動式パーツフィーダを共振周波数で駆動制御するための
   制御装置(10)であって、 前記圧電素子に流れる電流を検出する電流検出手段(12)
   と、 前記駆動電源(11)の周波数を掃引すると共に、その掃引
   時の電流値変化を検出し、その極大値に対応する周波数
   を決定する周波数決定回路(15,16) を有し、同周波数決
   定回路(15,16) により決定された周波数で前記駆動電源
   (11)を駆動させる駆動信号発生手段(19)と、を備えてな
   ることを特徴とする圧電振動式パーツフィーダの共振周
   波数制御装置。
8. 【請求項８】 前記電流検出手段(12)と駆動信号発生手
   段(19)との間に高調波解析手段(15)を有し、前記駆動信
   号発生手段(19)には高調波解析手段(15)により分解され
   た電流成分のうちパーツフィーダの振動に基づく高調波
   成分の信号が入力される請求項７記載の共振周波数制御
   装置。