JPH10305257A - 振動フィーダの制御装置 - Google Patents

振動フィーダの制御装置

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JPH10305257A
JPH10305257A JP9115515A JP11551597A JPH10305257A JP H10305257 A JPH10305257 A JP H10305257A JP 9115515 A JP9115515 A JP 9115515A JP 11551597 A JP11551597 A JP 11551597A JP H10305257 A JPH10305257 A JP H10305257A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の定格電流を外部より設定でき、電磁石
に過電流が流れるのを防止する。 【解決手段】 振動フィーダの電磁石4に流れる電流を
電流検出回路32で検出し、定格電流設定器40で定格
電流を設定したとき、過負荷検出器37は検出電流と設
定電流とを比較し、検出電流が設定電流よりも大きけれ
ば、減算器36によりゲート駆動回路41に出力する指
令値を下げて電磁石に供給する電圧を低下させ、電磁石
4に流れる電流が定格電流の設定値を越えないように制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は振動フィーダの制
御装置に関し、特に、電子部品などに振動を与えて形状
や向きを揃えて整列させるような振動フィーダの制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】振動フィーダは、ボールと呼ばれる部品
の搬送路をばねなどによって支持し、電磁石を間欠的に
駆動することによってボールを振動させ、ボール上の部
品に振動を与えて形状や向きを揃えて送り出すように構
成されている。
【0003】図3は従来の振動フィーダの制御回路を示
すブロック図である。図3において、交流電源1は交流
/直流変換回路2に与えられて直流電圧に変換され、そ
の直流電圧が直流/交流変換回路3に与えられて交流電
圧に変換されて電磁石4に供給される。電磁石4は交流
電圧によって間欠的に駆動されてボール5を振動させ
る。
【0004】一方、交流電源1は制御電源6にも与えら
れて制御回路10を駆動するための直流電圧が発生され
て制御回路10に与えられるとともに、制御回路10に
含まれる電圧検出回路11に与えられる。電圧検出回路
11は電源電圧の変動を検出し、その検出出力を増幅器
13に与える。
【0005】発振器12には可変抵抗器からなる周波数
設定器21が接続されていて、この周波数設定器21を
調整することにより、発振器12からの発振周波数が変
化する。発振器12の発振出力は増幅器13に与えられ
る。増幅器13には可変抵抗器からなる電圧設定器22
が接続されていて、増幅器13は電圧設定器22で設定
された電圧となるように、発振器12の発振出力を増幅
する。また、増幅器13の電圧検出回路11によって電
圧変動が検出されたときには、発振器12の発振出力を
一定値に増幅する。
【0006】増幅器13の出力は比較器14に与えられ
て三角波発振器15から発生された三角波と比較され、
その比較出力がゲート駆動回路16に与えられる。ゲー
ト駆動回路16には運転指令も与えられる。さらに、直
流/交流変換回路3から電磁石4に供給される電流が電
流検出回路17によって検出され、さらに電磁石4に過
電流が供給されたとき、過電流検出回路18によってそ
れが検出される。ゲート駆動回路16は運転指令が与え
られたことに応じて、比較器14の出力を直流/交流変
換回路3に供給して発振器12で発振される発振周波数
の交流電圧を電磁石4に与え、これを振動させる。ま
た、ゲート駆動回路16は過電流検出回路18によって
過電流が検出されたとき、直流/交流変換回路3からの
交流電圧の発振を停止させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3に示した従来の振
動フィーダで使用する電磁石4の特性として、周波数を
下げると加えられる電圧の上限値も下がり、この上限値
を越えて電圧を加えると電磁石4が過電流状態となる。
したがって、周波数を下げたとき、設定できる電圧の上
限値を下げるf−Vカーブが必要となる。
【0008】従来は、このf−Vカーブが1本しかな
く、安全のために周波数に対して電圧を低めに設定しな
ければならず、振動フィーダの特性を十分に引出すこと
ができなかった。また、f−Vカーブが調整できたとし
ても、可変抵抗器による調整では熟練した作業者でない
と調整が不可能であった。
【0009】さらに、f−Vカーブが選択できる方式で
も、傾きやオフセット量が自由に選べるわけではなく、
また調整するにしても熟練の作業者が負荷電流を測定し
ながらデータを採取してからでなくては無理であり、非
現実的であった。
【0010】さらに、ボール5で搬送する部品を欠いた
とき、その部品を振動させるための最適な周波数に調整
する必要があり、可変抵抗器ではその設定値がわからな
いため、熟練した作業者が必要となる。さらに、ボール
5を支持するばねの疲労によって振動する周波数が変化
してくることがあり、その場合も熟練した作業者の手が
必要となってくる。さらに、可変抵抗器は不用意に触れ
ると設定値が変化してしまうおそれがある。
【0011】さらに、電流検出回路17は直流/交流変
換回路3を過電流から保護するためのものであり、接続
した電磁石4の定格電流が直流/交流変換回路3の定格
電流より小さい場合は、ボール5が過負荷になっても運
転を継続し、電磁石4を過電流状態としてしまう場合が
あった。
【0012】また、直流/交流変換回路3の保護の目的
ため、電流検出回路17が過電流を検出した場合は、直
流/交流変換回路3の動作を停止するようにしている
が、出力電圧を規制しても流れる電流は電磁石4のギャ
ップなどによっても変わるので、電磁石4を過電流状態
から防止できない。他の分野においてモータなどの制御
でも過負荷検出の技術は確立されているが、過負荷時は
通常の使用状態ではないため、運転を停止しているが、
パーツフィーダでは能力は不足しても停止させる必要は
ない。
【0013】それゆえに、この発明の主たる目的は、電
流検出回路の過電流の設定点を外部から調整できるよう
な振動フィーダの制御装置を提供することである。
【0014】この発明の他の目的は、f−Vカーブの演
算を自動的に行なうことのできるような振動フィーダの
制御装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
電磁石を断続して部品に振動を与え、部品の形状または
方向を整列させて供給するための振動フィーダの制御装
置であって、電磁石に流れる電流を検出する電流検出手
段と、電磁石に供給する定格電流を外部から設定するた
めの電流設定手段と、電流検出手段の検出電流と電流設
定手段によって設定された電流とを比較し、検出電流が
設定された電流よりも大きければ、電磁石に供給する電
圧を低下させ、電磁石に流れる電流が定格電流の設定値
を越えないように制御する制御手段を備えて構成され
る。
【0016】請求項2に係る発明では、請求項1の制御
手段は、検出電流が設定された電流を越えたとき、電磁
石への通電を停止するかあるいは警報を報知する。
【0017】請求項3に係る発明は、電磁石を断続して
部品に振動を与え、その部品の形状または方向を整列さ
せて供給するための振動フィーダの制御装置であって、
データを入力するための入力手段と、電磁石に流れる電
流を検出するための電流検出手段と、電磁石に可変周波
数の電圧を供給するための電圧供給手段と、周波数対電
圧特性データを記憶するための記憶手段と、定格電流が
入力されたことに応じて、電圧供給手段から出力される
電圧の周波数を変えながら電流検出手段によって定格電
流以上の電流が検出されない出力電圧の最大値を求め、
周波数対電圧特性データを生成して記憶手段に記憶さ
せ、周波数が入力されたことに応じて、対応する電圧の
値を記憶手段から読出し、その電圧を最大値として、設
定された電圧と比較し、低い方の電圧を電圧供給手段か
ら出力させる演算制御手段を備えて構成される。
【0018】請求項4に係る発明は、電磁石を断続して
部品に振動を与え、その部品の形状または方向を整列さ
せて供給するための振動フィーダの制御装置であって、
データを入力するための入力手段と、電磁石に流れる電
流を検出するための電流検出手段と、電磁石に可変周波
数の電圧を供給するための電圧供給手段と、電圧供給手
段から出力される電圧の周波数を変えながら電流検出手
段によって定格電流以上の電流が検出されない出力電圧
の最大値を求め、その得られたデータに基づいて周波数
対電圧特性関数式を演算して記憶する演算・記憶手段
と、定格電流値が入力されたことに応じて電圧供給手段
から出力される周波数対電圧特性関数式を記憶手段に記
憶させ、周波数が入力されたことに応じて、記憶手段か
ら周波数対電圧特性関数式を読出し、その周波数に対応
する電圧値を演算して、その電圧を最大値として設定さ
れた電圧と比較し、低い方の電圧を電圧供給手段から出
力させる演算制御手段を備えて構成される。
【0019】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態を示
すブロック図である。図1において、交流電源1と交流
/直流変換回路2と直流/交流変換回路3と電磁石4と
ボール5は前述の図3と同様にして構成される。操作パ
ネル38は表示部と操作部とを含み、表示部には周波数
と電圧値をデジタル値として表示するとともにエラー時
にはエラーの内容を表示する表示器が設けられる。操作
部にはアップダウンキーが設けられていて、このアップ
ダウンキーを操作することによって、周波数の調整が行
なわれる。操作パネル38はマイクロプロセッサ34に
接続されており、マイクロプロセッサ34にはメモリ3
5が含まれるとともに、減算器36と過負荷検出器37
としての機能を有している。メモリ35にはf−Vカー
ブが予め記憶されている。
【0020】電圧検出回路31は直流電圧の変動を検出
し、その検出出力をマイクロプロセッサ34に与え、電
流検出回路32は直流/交流変換回路3から電磁石4に
供給される電流を検出し、その検出出力をマイクロプロ
セッサ34に与える。さらに、マイクロプロセッサ34
には、出力電圧設定器39と定格電流設定器40が接続
されており、出力電圧設定器39によって直流/交流変
化回路3から出力される直流電圧が設定され、定格電流
設定器40は直流/交流変換回路3から電磁石4に供給
される定格電流を設定する。過電流検出回路33は電流
検出回路32の検出電流に基づいて、過電流であるか否
かを検出し、その検出出力をマイクロプロセッサ34に
与える。なお、出力電圧設定器39と定格電流設定器4
0は操作パネル38に設けるようにしてもよい。
【0021】図1に示した実施形態では、電流検出回路
32によって直流/交流変換回路3から電磁石4に供給
される電流が検出され、同時に、定格電流設定器40に
よって電磁石4の定格電流が設定される。そして、過負
荷検出器37によって電流検出回路32によって検出さ
れた電流と定格電流設定器40で設定された電流とを比
較し、検出電流が設定された電流を上回った場合、過負
荷検出器37から過負荷信号が減算器36に与えられ
る。減算器36は通常は出力電圧設定器39で設定され
た出力電圧に基づいてパルス幅変調(PWM)の関数を
発生し、パルス幅変調データをゲート駆動回路41に与
える。ゲート駆動回路41は直流/交流変換回路3によ
り所定の交流電圧を発生させる。
【0022】過負荷検出器37は電流検出回路32で検
出された電流が定格電流設定器40で設定された定格電
流を上回ると、過負荷信号を減算器36に出力する。減
算器36は過負荷信号が与えられると、一定の割合でゲ
ート駆動回路41への指令値を下げる動作を過負荷信号
が消えるまで繰返す。そして、減算器36は過負荷信号
が切れると、一定の割合で出力電圧の設定値となるよう
にゲート駆動回路41に指令信号を与える。途中でまた
過負荷信号が出力されると、減算器36は減算動作を行
ない、出力電流と定格電流とが等しいところで出力電圧
がバランスする。
【0023】また、出力電流が定格電流以下のときは、
出力電圧設定器39で設定された出力電圧の設定値で運
転される。短絡などの場合は、過電流検出回路33がそ
れを検出し、マイクロプロセッサ34は過電流検出回路
33の検出出力に応じて、ゲート駆動回路41への指令
信号の出力を停止する。
【0024】図2はこの発明の他の実施形態の動作を示
すフローチャートである。図2を参照しながら図1に示
す振動フィーダの制御回路の他の実施形態の動作につい
て説明する。マイクロプロセッサ34は、ゲート駆動回
路41から出力されるPWM信号の周波数を最小値f
min にしてメモリ35のアドレスを0にし、出力電圧を
0にしてゲート駆動回路41に指令信号を出力する。そ
して、マイクロプロセッサ34は電流検出回路32で検
出された電流が定格電流である制限値IL 以下であるか
否かを判別し、以下であれば出力電圧をV+vだけ上昇
させ、そのときの検出電流が制限値IL 以下であるか否
かを判別する。マイクロプロセッサ34はこの動作を繰
返して定格電流を越えない出力電圧の最大電圧を求め、
そのときの周波数対最大電圧の特性をメモリ35に記憶
する。
【0025】そして、マイクロプロセッサ34はアドレ
スを+1して周波数をf+fa に設定し、このときの定
格電流を越えない最大電圧を求める。これを繰返すこと
によって、マイクロプロセッサ34は周波数対最大電圧
特性の表を作成してメモリ35に記憶する。
【0026】以後の運転では、操作パネル38の操作部
によって出力周波数が設定されると、そのときの最大電
圧をメモリ35から読出し、出力電圧の設定値と比較
し、設定値が低ければ設定値と同じ電圧を出力し、設定
値が高いときには最大電圧を出力する。
【0027】なお、他の実施形態として、上述の表を作
成してメモリ35に記憶した後、出力をオフし、記憶さ
れた周波数対最大電圧特性の表(データ)から、周波数
に対する最大電圧の変化を関数式(例 Vmax =af+
b a,bは定数)の形で表わし、この近似関数式をメ
モリ35に記憶するようにしてもよい。そして、周波数
が設定されたとき、メモリ35から関数式を読出し、出
力電圧の最大値を演算して出力電圧の設定値と比較し、
設定値の方が低いときは設定値を出力し、設定値の方が
高いときは最大電圧を出力する。
【0028】なお、周波数対電圧特性の表を作るときに
負荷が接続されていないときにはエラーとして再設定
し、短絡の場合は別途過電流検出回路33により運転を
停止する。
【0029】また、上述の実施形態では、周波数を低い
値から高い値に順次設定するようにしたが、逆であって
もよい。また、電圧値を先に決めておいて周波数を変え
ながら過電流とならない点を探し出すようにしてもよ
い。
【0030】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電磁
石に流れる電流の検出電流と設定された電流とを比較
し、検出電流が設定された電流よりも大きければ電磁石
に供給する電圧を低下させ、電磁石に流れる電流が定格
電流の設定値を越えないように制御するようにしたの
で、電磁石の過電流状態での使用を防止できる。
【0031】また、定格電流値が入力されたことに応じ
て、出力電圧の周波数を変えながら定格電流以上の値が
検出されない出力電圧の最大値を求め、周波数対電圧特
性データを生成して記憶しておき、周波数が入力された
ことに応じて対応する電圧で出力を制限することによ
り、過電流状態での使用を防止できる。
【0032】さらに、定格電流値が入力されたことに応
じて、出力電圧の周波数を変えながら定格電流以上の値
が検出されない出力電圧の最大値を求め、周波数対電圧
特性関数式を生成・記憶しておき、周波数が入力された
とき、周波数対電圧特性関数式を読出し、その周波数に
対応する電圧値を演算して出力を制限するようにしたの
で、電磁石の過電流状態での使用を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。
【図2】この発明の他の実施形態を示すフローチャート
である。
【図3】従来の振動フィーダの制御回路を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 電源 2 交流/直流変換回路 3 直流/交流変換回路 4 電磁石 5 ボール 31 電圧検出回路 32 電流検出回路 33 過電流検出回路 34 マイクロプロセッサ 35 メモリ 36 減算器 37 過負荷検出器 38 操作パネル 39 出力電圧設定器 40 定格電流設定器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁石を断続して部品に振動を与え、該
    部品の形状または方向を整列させて供給するための振動
    フィーダの制御装置であって、 前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出手段、 前記電磁石に供給する定格電流を外部から設定するため
    の電流設定手段、および前記電流検出手段の検出電流と
    前記電流設定手段によって設定された電流とを比較し、
    前記検出電流が前記設定された電流よりも大きければ、
    前記電磁石に供給する電圧を低下させ、前記電磁石に流
    れる電流が前記定格電流の設定値を越えないように制御
    する制御手段を備えた、振動フィーダの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、検出電流が前記設定さ
    れた電流を越えたとき、前記電磁石への通電を停止する
    かまたは警報を報知することを特徴とする、請求項1に
    記載の振動フィーダの制御装置。
  3. 【請求項3】 電磁石を断続して部品に振動を与え、該
    部品の形状または方向を整列させて供給するための振動
    フィーダの制御装置であって、 データを入力するための入力手段、 前記電磁石に流れる電流を検出するための電流検出手
    段、 前記電磁石に可変周波数の電圧を供給するための電圧供
    給手段、 周波数対電圧特性データを記憶するための記憶手段、お
    よび前記入力手段によって定格電流値が入力されたこと
    に応じて、前記電圧供給手段から出力される電圧の周波
    数を変えながら前記電流検出手段によって前記定格電流
    以上の電流が検出されない出力電圧の最大値を求め、周
    波数対電圧特性データを生成して前記記憶手段に記憶さ
    せ、前記入力手段から周波数が入力されたことに応じ
    て、対応する電圧の値を前記記憶手段から読出し、その
    電圧を最大値として設定された電圧と比較し、低い方の
    電圧を前記電圧供給手段から出力させる演算制御手段を
    備えた、振動フィーダの制御装置。
  4. 【請求項4】 電磁石を断続して部品に振動を与え、該
    部品の形状または方向を整列させて供給するための振動
    フィーダの制御装置であって、 データを入力するための入力手段、 前記電磁石に流れる電流を検出するための電流検出手
    段、 前記電磁石に可変周波数の電圧を供給するための電圧供
    給手段、 前記電圧供給手段から出力される電圧の周波数を変えな
    がら前記電流検出手段によって定格電流以上の電流が検
    出されない出力電圧の最大値を求め、周波数対電圧特性
    関数式を演算して記憶する演算・記憶手段、および前記
    入力手段によって定格電流値が入力されたことに応じ
    て、前記電圧供給手段から出力される周波数対電圧特性
    関数式を前記記憶手段に記憶させ、前記入力手段から周
    波数が入力されたことに応じて、前記記憶手段から周波
    数対電圧特性関数式を読出し、当該周波数に対応する電
    圧値を演算して、その電圧を最大値として設定された電
    圧と比較し、低い方の電圧を前記電圧供給手段から出力
    させる演算制御手段を備えた、振動フィーダの制御装
    置。
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