JPH11130229A

JPH11130229A - 楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11130229A
Application number: JP9311289A
Authority: JP
Inventors: Masaru Akama; 勝赤間; Hirohiko Murata; 裕彦村田; Masanobu Tomita; 昌信冨田
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】部品の搬送速度及び部品の整送作用を最適化
し得る楕円振動パーツフィーダを提供すること。【解決手段】第１電磁コイルを有する垂直方向加振源
と、第２電磁コイルを有する水平方向加振源と、内周壁
にスパイラル状のトラックを形成させ該トラック上又は
該トラックに近接して設けた部品整送手段により部品を
整送して供給するボウルと、該ボウルを取り付けるため
の可動フレームと、該可動フレームを水平方向に振動す
るように支持し垂直方向に延びる水平方向振動用板ばね
と、前記可動フレームを垂直方向に振動するように支持
し、水平方向に延びる垂直方向振動用板ばねとを備え、
前記ボウルの水平方向の振動変位と垂直方向の振動変位
との間に位相差をもたせて、前記ボウルに楕円振動させ
るようにした楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法に
おいて、前記第１又は第２電磁コイルに位相調節手段を
接続し、該位相調節手段の調節により、前記楕円振動の
長軸の傾斜及び該楕円振動の回転方向の少なくとも一方
を、前記トラック上の部品の整送供給を最適化するよう
に変更するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば振動により
部品を供給する楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１において、楕円振動装置である楕円
振動パーツフィーダは全体として１で示され、楕円振動
が行われるボウル２を備えている。ボウル２の内周面に
はスパイラル状のトラックが形成され、この下流側の適
所にワイパーが設けられている。このワイパーはすでに
周知であるので図を省略するが、平板を折り曲げて成
り、その下端とトラックの移送面との距離は整送すべき
部品ｍ（平板状とする）の厚さよりは大きいが、この倍
よりは小さい。トラックの排出端には姿勢保持手段が設
けられ、ここを通って所望の姿勢の部品（例えば長辺を
移送方向に向けた部品ｍ）が図示しない直線式振動フィ
ーダに供給される。

【０００３】ボウル２は図２に明示される十字状の上側
可動フレーム７に固定されており、この上側可動フレー
ム７に、図３に明示されるやはり十字状の下側可動フレ
ーム８が直立した４組の重ね板ばね９により結合されて
いる。すなわち、上側可動フレーム７の４つの端部７ａ
に重ね板ばね９の上端部がボルトにより固定され、下側
可動フレーム８の４つの端部８ａに重ね板ばね９の下端
がボルトにより固定されている。なお、端部７ａ、８ａ
は上下方向に整列している。

【０００４】上側可動フレーム７の下面には水平駆動電
磁石１４ａ、１４ｂに対向して水平可動コア１６ａ、１
６ｂが固定されている。更に、上側可動フレーム７の下
面の中央部には、垂直可動コア１３が固定されており、
これに対向して固定フレーム１０の中央部には垂直駆動
電磁石１１が固定されている。なお、図において１２
は、垂直駆動電磁石１１に巻装されているコイルであ
る。また、固定フレーム１０の相対向する側壁部には垂
直駆動電磁石１１を挟んで対照的に一対の水平駆動電磁
石１４ａ、１４ｂが固定され、これら電磁石１４ａ、１
４ｂにはそれぞれコイル１５ａ、１５ｂが巻装されてい
る。

【０００５】固定フレーム１０にはこれと一体的に４個
の脚部１７が形成され、これら脚部１７が防振ゴム１８
を介して基台上に支持されている。脚部１７には横方向
に延在するばね取付部１７ａが一体的に形成され、これ
らばね取付部１７ａに図３に示されるように垂直駆動用
の重ね板ばね１９が両端部で４組、ボルトにより固定さ
れている。重ね板ばね１９は図に示されるようにスペー
サ２０を介して重ねられ、これらの中央部分が下側可動
フレーム８にボルトにより固定されている。

【０００６】以上の構成において、水平駆動電磁石１４
ａ、１４ｂは、水平方向の加振力を発生させる第１振動
駆動源であり、これによって駆動される第１の振動系は
ボウル２、重ね板ばね９、水平可動コア１６ａ、１６ｂ
などから成る。すなわち、電流が供給されると水平駆動
電磁石１４ａ、１４ｂが、磁気吸引力を発生し、これに
より水平可動コア１６ａ、１６ｂが吸引されること、及
びこのとき引っ張られる重ね板ばね９の復元力により、
上側可動フレーム７は、水平方向に振動する。また、垂
直駆動電磁石１１は、垂直方向の加振力を発生させる第
２振動駆動源であり、これによって駆動される第２の振
動系はボウル２、重ね板ばね１９、垂直可動コア１３な
どから成る。すなわち、垂直駆動電磁石１１が、供給さ
れる電流によって、磁気吸引力を発生し、上側可動フレ
ーム７の垂直可動コア１３が吸引され、及びこのとき重
ね板ばね１９の下側可動フレーム８（これは上側可動フ
レーム７と重ね板ばね９を介して取り付けられている）
に接続されている部分が下方に引っ張られるので、この
重ね板ばね１９の復元力により上側可動フレーム７は、
垂直方向に振動する。すなわち、水平方向と垂直方向と
を独立に振動させ、その振動の間に位相差を持たせるこ
とにより、上側可動フレーム７及びこれに一体的に形成
されたボウル２は、楕円振動を行わせている。

【０００７】然るに以上の振動パーツフィーダでは、垂
直方向の加振力と水平方向の加振力との間の位相差を例
えば一定の６０度とすることにより、楕円振動をさせ、
直線振動に比べて大きな移送速度で移送させることがで
きるのであるが、位相差が一定であるために、一定の長
軸及び短軸の長さの楕円振動が得られるに過ぎず、部品
の整列の態様によっては部品が整列手段につまりやすく
なったりする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の課題に
鑑みてなされ、すべての部品に対して部品のつまりを少
なくし、また、つまりが生じたとしても強制的につまり
を解除させることができ、更にあらゆる部品に対して整
送供給を最適化し得る楕円振動パーツフィーダの駆動制
御方法及びその装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、第１電磁
コイルを有する垂直方向加振源と、第２電磁コイルを有
する水平方向加振源と、内周壁にスパイラル状のトラッ
クを形成させ該トラック上又は該トラックに近接して設
けた部品整送手段により部品を整送して供給するボウル
と、該ボウルを取り付けるための可動フレームと、該可
動フレームを水平方向に振動するように支持し垂直方向
に延びる水平方向振動用板ばねと、前記可動フレームを
垂直方向に振動するように支持し、水平方向に延びる垂
直方向振動用板ばねとを備え、前記ボウルの水平方向の
振動変位と垂直方向の振動変位との間に位相差をもたせ
て、前記ボウルに楕円振動させるようにした楕円振動パ
ーツフィーダの駆動制御方法において、前記第１又は第
２電磁コイルに位相調節手段を接続し、該位相調節手段
の調節により、前記楕円振動の長軸の傾斜及び該楕円振
動の回転方向の少なくとも一方を、前記トラック上の部
品の整送供給を最適化するように変更するようにしたこ
とを特徴とする楕円振動パーツフィーダの駆動制御方
法、によって解決される。

【００１０】又、以上の課題は、第１電磁コイルを有す
る垂直方向加振源と第２電磁コイルを有する水平方向加
振源と、内周壁にスパイラル状のトラックを形成させ該
トラック上又は該トラックに近接して設けた部品整送手
段により部品を整送して供給するボウルと、該ボウルを
取り付けるための可動フレームと、該可動フレームを水
平方向に振動するように支持し垂直方向に延びる水平方
向振動用板ばねと、前記可動フレームを垂直方向に振動
するように支持し、水平方向に延びる垂直方向振動用板
ばねとを備え、前記ボウルの水平方向の振動変位と垂直
方向の振動変位との間に位相差をもたせて、前記ボウル
に楕円振動させるようにした楕円振動パーツフィーダの
駆動制御方法において、前記第１又は第２電磁コイルに
位相調節手段及び電圧調節手段を接続し、これら手段の
調節により、前記楕円振動の長軸の傾斜、長軸の長さ、
短軸の長さ及び該楕円振動の回転方向の少なくとも一つ
を、前記トラック上の部品の整送供給を最適化するよう
に変更するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツ
フィーダの駆動制御方法、によって解決される。

【００１１】又、以上の課題は、内周壁にスパイラル状
のトラックを形成させ、該トラック上に又は該トラック
に近接して設けた部品整送手段により部品を整送して供
給するボウルを水平方向に振動可能に支持する第１ばね
と、前記ボウルを垂直方向に振動可能に支持する第２ば
ねと、前記ボウルを水平方向に加振する第１電磁石と、
前記ボウルを垂直方向に加振する第２電磁石とを備えた
楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法において、前記
第１、第２電磁石の一方のコイルに印加される第１電圧
又は通流させる第１電流と、前記ボウルの該一方の電磁
石が加振する方向の前記ボウルの振動変位との位相差を
検出して、該位相差が１８０度又は９０度となるように
前記コイルに印加される第１電圧又は通流させる第１電
流の周波数を増減させて該方向においては共振振動させ
るようにし、前記第１、第２の電磁石の他方のコイルに
印加される第２電圧又は通流させる第２電流は、前記一
方の電磁石のコイルに印加された第１電圧又は第１電流
とは位相差を前記トラック上の部品の整送供給を最適化
するように変更するようにしたことを特徴とする楕円振
動パーツフィーダの駆動制御方法、によって解決され
る。

【００１２】又、以上の課題は、内周壁にスパイラル状
のトラックを形成させ、該トラック上に又は該トラック
に近接して設けた部品整送手段により部品を整送して供
給するボウルを水平方向に振動可能に支持する第１ばね
と、前記ボウルを垂直方向に振動可能に支持する第２ば
ねと、前記ボウルを水平方向に加振する第１電磁石と、
前記ボウルを垂直方向に加振する第２電磁石とを備えた
楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法において、前記
第１、第２電磁石の一方のコイルに印加される第１電圧
又は通流をさせる第１電流と、前記ボウルの該一方の電
磁石が加振する方向の前記ボウルの振動変位との位相差
を検出して、該位相差が１８０度又は９０度となるよう
に前記コイルに印加される第１電圧又は通流させる第１
電流の周波数を増減させて該方向においては共振振動さ
せるようにし、かつ第１電圧又は第１電流の大きさを変
更可能とし、前記第１、第２の電磁石の他方のコイルに
印加される第２電圧又は通流させる第２電流は、前記一
方の電磁石のコイルに印加された第１電圧又は第１電流
との位相差及び／又は該第２電圧又は第２電流の大きさ
を前記トラック上の部品の整送供給を最適化するように
変更するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御方法、によって解決される。

【００１３】又、以上の課題は、内周壁にスパイラル状
のトラックを形成させ、該トラック上に又は該トラック
に近接して設けた部品整送手段により部品を整送して供
給するボウルを水平方向に振動可能に支持する第１ばね
と、前記ボウルを垂直方向に振動可能に支持する第２ば
ねと、前記ボウルを水平方向に加振する第１電磁石と、
前記ボウルを垂直方向に加振する第２電磁石とを備えた
楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置において、可変
周波数電源を設け、前記第１、第２電磁石の一方のコイ
ルに印加される第１電圧又は通流させる第１電流と、前
記ボウルの該一方の電磁石が加振する方向の前記ボウル
の振動変位との位相差を検出して、該位相差が１８０度
又は９０度となるように前記コイルに印加される第１電
圧又は通流させる第１電流の周波数を増減させるべく前
記可変周波数電源を調整し、該方向においては共振振動
させるようにし、前記第１、第２の電磁石の他方のコイ
ルに印加される第２電圧又は通流させる第２電流は、前
記一方の電磁石のコイルに印加された第１電圧又は第１
電流とは位相差を前記トラック上の部品の整送供給を最
適化するように変更するようにしたことを特徴とする楕
円振動パーツフィーダの駆動制御装置、によって解決さ
れる。

【００１４】又、以上の課題は、内周壁にスパイラル状
のトラックを形成させ、該トラック上に又は該トラック
に近接して設けた部品整送手段により部品を整送して供
給するボウルを水平方向に振動可能に支持する第１ばね
と、前記ボウルを垂直方向に振動可能に支持する第２ば
ねと、前記ボウルを水平方向に加振する第１電磁石と、
前記ボウルを垂直方向に加振する第２電磁石とを備えた
振動パーツフィーダの駆動制御装置において、可変周波
数電源を設け、前記第１、第２電磁石の一方のコイルに
印加される第１電圧又は通流をさせる第１電流と、前記
ボウルの該一方の電磁石が加振する方向の前記ボウルの
振動変位との位相差を検出して、該位相差が１８０度又
は９０度となるように前記コイルに印加される第１電圧
又は通流させる第１電流の周波数を増減させ該方向にお
いては共振振動させるようにし、かつ第１電圧又は第１
電流の大きさを変更可能とし、前記第１、第２の電磁石
の他方のコイルに印加される第２電圧又は通流させる第
２電流は、前記一方の電磁石のコイルに印加された第１
電圧又は第１電流との位相差及び／又は該第２電圧又は
第２電流の大きさを前記トラック上の部品の整送供給を
最適化するように変更するようにしたことを特徴とする
楕円振動パーツフィーダの駆動制御装置、によって解決
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によれば、図
１〜図３の楕円振動パーツフィーダに適用される。

【００１６】図４において、水平振巾指令回路５２及び
垂直振巾指令制御回路６０はデジタル回路でなり、所定
の振巾値がデジタルで記憶されている。水平振動変位セ
ンサ４０のアンプ４３による増巾出力を受けるＡ／Ｄ変
換器５１の出力を受けるＰＩ（比例積分制御回路）内に
はＰＩ制御動作の離散アルゴリズムが組み込まれてお
り、このアルゴリズムにより共振点追尾制御回路３７の
出力ｓｉｎωｔがデジタル信号を受け、ＰＷＭすなわち
パルス巾変調制御回路により電圧調整され、この大きさ
に応じて共振点追尾制御回路３７の出力をパルス巾変調
する。すなわちこの制御回路には公知のように正弦波を
三角波と比較し、これをコンパレータに入力してパルス
巾をアナログ信号の高さに応じて変調するのであるが、
これをアンプ４２で増巾して水平方向電磁石１５ａのコ
イルに印加する。垂直振巾指令回路６０のデジタル出力
を受けるＰＩ制御回路６１においても同様な離散アルゴ
リズムが組み込まれており、これもセンサ５８の増巾出
力をデジタル変換して、離散アルゴリズムにより所定の
振巾となるように、パルス巾変調してボウル２を垂直方
向に所定の振巾で振動させる。このようにして、本発明
の実施の形態によれば、デジタル制御であるので、小さ
い振巾に対しても精密な振巾調整を行なうことができ
る。

【００１７】また、位相差制御回路５６では垂直振動系
の共振周波数により、共振点追尾制御回路３７の出力周
波数からのずれに応じて、水平振動変位に対して垂直振
動変位はある位相差を有するが、この位相差を適切な位
相差、例えば６０度になるように位相差制御回路５６か
ら共振点追尾制御回路Ａｓｉｎωｔからθなる位相差を
もった電圧Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）をＰＷＭ制御回路６３
に印加する。垂直振巾指令６０により、垂直方向に所定
の振巾で振動すべく制御されるのであるが、水平振動方
向の反力を受けて垂直振動方向に指令通りに振動しない
悪影響を与える。これは位相差制御回路５６により上述
の位相制御を行なうときにこの悪影響での合成力が変わ
り垂直振巾も変わるのであるが、本願発明の実施の形態
によれば、位相差制御は非常にゆるやかに行ない、これ
に対し垂直振巾制御は比較的迅速に行なう。これにより
安定した位相差制御及び垂直振巾制御が行なわれるので
あるが、振動パーツフィーダの駆動を停止し、再び駆動
を開始するときに上述のような位相差制御及び垂直振巾
制御が行なわれるのであれば、定常状態になるまで相当
な時間がかかる。これに対処するために、定常状態にお
ける位相差制御回路５６から出力している電圧の位相差
を駆動中にデジタル値で記憶しておく。よって、駆動開
始後、直ちに所定の位相差で垂直振動が行なわれ、かつ
所定の振巾で振動させることができる。

【００１８】図４を更に説明する。上述したように図４
は図１の楕円振動パーツフィーダの駆動制御回路を示す
が、楕円振動パーツフィーダ自体は模式化して示されて
おり、ボウル２は上述したように水平振動用板ばね９及
び垂直振動用板ばね１９により、地上に支持されてお
り、また一対の水平方向用電磁石は代表的に一方の電磁
コイル１５ａのみを示し、垂直用電磁コイル１２も模式
化して示されている。図１においては図示しなかった
が、垂直振動用の板ばね１９の何れか一つの一端部に近
接して、垂直方向振動測定用のピックアップ５８が設け
られている。また垂直に配設された水平方向振動用板ば
ね９にも近接して、水平方向振動検出用のピックアップ
４０が配設されている。このピックアップ４０は電線路
Ｗ₁ を介して水平用センサアンプ４３に接続され、この
出力は共振点追尾制御回路３７及びＡ／Ｄ変換器５１に
接続されている。

【００１９】共振点追尾制御回路３７の詳細は図５にお
いて示されるが、その出力はＰＷＭ制御回路５４に供給
され、更にその出力はパワーアンプ４２で増巾されて、
水平用の電磁コイル１５ａに供給される。本実施の形態
では水平方向の振巾が定振巾制御され、この所望の水平
振巾を指令する水平指令振巾回路５２が設けられ、この
出力はＰＩ（ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒ
ａｌ）制御回路（比例積分制御回路）５３に供給され、
この出力は上述のＰＷＭ制御回路５４に供給される。一
方、垂直振動駆動用のブロックに属する位相差制御回路
５６には電線路Ｗ₄ を介して、共振点追尾制御回路３７
の出力が供給される。これには更に上述の垂直振動検出
用ピックアップ５８の出力が垂直用センサアンプ５９を
介して供給されており、またこのセンサアンプ５９の出
力はＡ／Ｄ変換器６２を介して同じく垂直の振巾を定振
巾制御するＰＩ制御回路６１に接続される。これには垂
直振巾指令制御回路６０が接続され、更にこの制御回路
６０の出力は、ＰＩ制御回路６１を介してＰＷＭ制御回
路６３に供給される。位相差制御回路５６は垂直用コイ
ル１２に所定の位相差を持った電圧を供給するのである
が、位相差指令回路５７の出力は位相差制御回路５６に
供給されており、垂直振動がピックアップ５８により検
出され、これが位相差検出回路５６に供給されているの
であるが、この機械的な振動と、共振点追尾制御回路３
７から供給される電圧との位相差が位相差指令回路５７
の出力と比較して機械振動で所定の位相差角（例えば６
０度）を与えるような位相差の電圧をＰＷＭ制御回路６
３に供給している。この制御回路６３の出力はパワーア
ンプ６４を介して垂直用コイル１２に供給される。この
電圧の位相差θは垂直振動系の共振周波数が水平振動系
のそれとはどれだけ離れているかによって決まるもので
−９０度から＋９０度の範囲で変わるものである。

【００２０】図５は図４における共振点追尾制御回路３
７の詳細を示すものであるが、主として可変周波数電源
４０、位相検出回路４１およびメモリ４５からなってい
る。可変周波数電源４０には交流電源８にスイッチＳを
介して接続されており、この出力は増巾器４２を介して
電磁石２１の電磁コイル２２に接続されている。また図
６におけるピックアップ４０の出力は電線路Ｗ₁ を介し
て増巾器４３に接続される。この増巾出力は位相検出回
路４１に供給される。この位相検出回路４１には、更に
可変周波数電源４０の出力が電線路Ｗ₃ を介して供給さ
れており、この位相検出出力が可変周波数電源４０に接
続されている。これは例えばインバータであってよい。

【００２１】スイッチＳを閉じると交流電源３８が可変
周波数電源４０に接続され、駆動状態となる。この出力
電圧はＰＷＭ制御回路５４及び増巾器４２を介して電磁
石２１の電磁コイル２２に供給される。これにより、本
実施の形態の楕円振動パーツフィーダのボウル１０は水
平方向の捩り振動力を与えられる。

【００２２】ピックアップ４０はこの水平方向の振動変
位を検出し、増巾器４３により増巾されて、位相検出回
路４１に加えられる。他方、これにはこの時の電磁コイ
ル１５ａに印加されている電圧が供給されている。

【００２３】図７はこの印加電圧Ｖの時間的変化を示す
ものであるが、この電磁コイル１５ａにより、一時遅れ
が生じ、これに流れる電流Ｉは図７Ｂに示すように変化
する。この電流により、電磁石１５ａとボウル２との間
に交番磁気吸引力が発生し、ボウル２は水平方向の捩り
振動変位を与えられているのであるが、この振動変位が
図７Ｃに示すように、コイル２２にかかる電圧Ｖと９０
度遅れている場合にはすなわちコイル電圧Ｖが正から負
に変わるゼロクロスポイントＰにおいて振動変位Ｓ₁ が
正であれば図６に示すように、共振点ω₀ （角周波数）
では位相差φは９０度であるので、ω₀ よりは小さく周
波数を上昇させるべきであると位相検出回路４１で判断
して可変周波数電源４０の出力周波数を上昇させる。こ
れがＰＷＭ制御回路５４を介して増巾器４２で増巾され
て電磁石１４ａのコイル１５ａに流され、より周波数の
高い電流でボウル２を振動させる。共振点ω₀ に前回よ
り近づいたことにより、振巾は上昇する。可変周波数電
源４０の出力周波数が更に高くなってついにω₀ を越え
て、これより高くなると図９Ａ、Ｄに示すように振動変
位Ｓ₂ とコイル電圧Ｖとの関係は位相差で２７０度とな
る（コイル電流Ｉとの間では１８０度である）。すなわ
ちゼロクロスポイントＰで振動変位Ｓ₂ は負である。

【００２４】図６の周波数と位相差の関係から明らかな
ように共振点ω₀ を通過したので可変周波数電源４０の
出力周波数を減少させる。

【００２５】以上のようにして可変周波数電源４０の出
力周波数の増減を行ってついにはこの振動パーツフィー
ダは水平方向に共振周波数で駆動するようになる。

【００２６】以上のようにして水平振動系は共振振動を
行なうのであるが、共振点追尾制御回路３７の出力は電
線路Ｗ₄ を介して位相差制御回路５６に供給されてお
り、ここでは垂直方向の振動を検出するピックアップ５
８の出力を受け、位相差指令５７の指令に基づいてこの
位相差を生じさせるような電圧を発生し、ＰＷＭ制御回
路６３に供給する。これは垂直振巾指令回路６０及びこ
の出力に基づくＰＩ制御回路６１からの出力を受けて定
振巾を与えるための電圧をパワーアンプ４で増巾された
後、垂直用コイル１５ａに供給する。よって垂直方向に
は位相差指令回路５７で設定された位相差でボウル１０
を垂直方向に振動させる。よってボウル１０は所望の楕
円振動を行なうことができる。

【００２７】なお、位相差指令回路５７に水平振動との
位相差角を６０度とし、かつ図６で示すように、垂直振
動系の共振周波数（角周波数）（曲線群Ｃ）がω₀ ’で
あるとすれば、水平振動系は角周波数ω₀ の周波数で駆
動されているので、この時に図６から明らかなように、
垂直振動系の振動変位は今、同位相で駆動されていると
すれば力と変位との位相差は３０度となる。すなわち水
平振動の変位とは９０度−３０度＝６０度となり、同じ
電圧の位相差すなわちθ＝０であっても、適切な位相差
で振動することができる。しかしながら、更に曲線群Ａ
で示すように、垂直振動系の共振周波数がω₀ より小さ
いω₀ ”になったとすれば、角周波数ω₀ で駆動されて
いる場合に、図６から明らかなように力と変位との位相
差は約１２０度となる。これでは１２０度−９０度＝３
０度となり、適切な６０度には３０度足りない。このよ
うな場合に垂直方向用の電磁コイル１２に加える電圧
は、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）のθを３０度進相しなければな
らない。これによって１５０度−９０度＝６０度の適切
な位相差角で楕円振動を行なわせることができる。

【００２８】振動パーツフィーダのボウル２内のスパイ
ラルトラック３では部品ｍが所定の姿勢になるように部
品整列手段により整列される。この姿勢で次工程に供給
される。

【００２９】今、部品整列手段がワイパーであれば、こ
こに平板状の部品ｍが到来し、単層であればそのままこ
の下を通過して反時計方向（例えば）に移送されるが、
今二層で到来した場合にはこのワイパーにより上層の部
品ｍがボウルの底部へと排除される。これが順調に行な
われていればよいが、場合によっては先に移送されてい
る部品ｍがワイパーの下縁部に到達する直前に上層の部
品ｍがこの上を先に通過してワイパーの下縁下に突入せ
んとすればここに部品詰まりが生じる。この詰まりが生
じれば、振動パーツフィーダを駆動し続けても姿勢保持
部に部品が至ることがない。よってここで部品詰まり検
知装置が作動し、制御回路において所定時間、発光装置
の下方に部品が至らないことを検知し（受光装置が受光
しない）、よってこの制御回路から位相反転指令Ｐ（図
４参照）を発生する。これは図４において位相差指令回
路５７に供給され、ここに指令値として設定されている
６０度＋１８０度の進相命令を出す。図８で示すように
垂直振動変位はＳからＳ’となる。よって垂直方向の振
動変位は定常な運転中の振動の位相差から１８０度進相
又は遅相され、よって楕円振動の長軸の方向が水平方向
に対して反対方向に向く。よってスパイラル状のトラッ
ク上で時計方向の移送力を受ける。よってワイパーで部
品詰まりを生じていた部品ｍは上流側へと流され詰まり
が解除される。制御回路にはタイマーが設けられてお
り、この設定時間だけ位相差反転指令Ｐが与えられて、
これが充分に長い時間に設定されているので、常に部品
の詰まりが解除されており、反転指令Ｐがなくなって元
の反時計方向の移送力を受けてもワイパーの下を単層で
姿勢保持手段側に順調に部品を移送させることができ
る。

【００３０】振動パーツフィーダの駆動を停止させるべ
くスイッチＳを開くと可変周波数電源４０からの出力は
なくなり、ボウル２の駆動は停止する。不揮発性のメモ
リ４５にスイッチＳを切る前の可変周波数電源４０の出
力周波数が記憶される。すなわち、定常的な駆動中の周
波数が記憶されている。

【００３１】振動パーツフィーダを再び駆動開始させる
べく、スイッチＳを閉じるとメモリ４５でこの時記憶さ
れている（デジタルで記憶されている）共振周波数を出
力すべく可変周波数電源４０が駆動される。従って振動
パーツフィーダのボウル２は最初から水平方向に共振周
波数で駆動される。従って強制振動から共振周波数に移
るときのショックがなくなり、また電源容量を小とする
ことができる。

【００３２】以下、駆動を繰り返すごとに、停止ごとに
メモリ４５の内容が書き換えられるのであるが、１か月
単位、１年単位では振動パーツフィーダの共振周波数が
変動する。したがってその都度、共振周波数を追尾制御
していたのでは強制振動から共振振動に移るために多く
の電流を流さねばならないのであるが、年単位で強制振
動に移る程、共振周波数の変動が大きくとも前回の共振
周波数で駆動を開始することができるので、常に振動パ
ーツフィーダをショックなく電源容量を小として駆動す
ることができる。

【００３３】図１１は本発明の第２の実施の形態による
楕円振動パーツフィーダの駆動回路を示すが交流電源Ｑ
に対し、水平電圧調節回路１００ａ、水平用位相調節回
路１０１ａ及び水平用位相反転回路１０２ａを介して水
平加振力用の電磁石１４ａ、１４ｂのコイル１５ａ、１
５ｂに制御出力が供給される。また一方の端子には垂直
電圧調節回路１００ｂ、垂直用位相調節回路１０１ｂ及
び垂直用位相反転回路１０２ｂを介して垂直駆動用の電
磁石１１のコイル１２に出力が供給される。本発明によ
れば垂直用位相反転回路１０２ｂに上述の位相反転指令
Ｐが加えられる。

【００３４】以上の構成において、位相調節回路１０１
ｂの位相角を調節すること（なお他回路は１００ａ、１
０１ａ、１０２ａ、１００ｂ、１０２ｂは今何ら調節し
ない）により図９Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び図１０Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄに示すような楕円振動が得られる。また、電圧調
節回路１００ａ、１００ｂの調節により上記楕円の長軸
及び短軸を変えることができる。特に、φ＝０及びφ＝
１８０度においては直線振動が得られるが、この振動角
を変えることができる。なお、垂直方向の加振力＝Ａｓ
ｉｎωｔ、水平方向の加振力＝Ｂｓｉｎ（ωｔ−φ）
（但しＢ＞Ａ）で以上のような振動モードにおいて、直
線振動は皿ボウルいわゆる薄板状の部品を円錐形状の側
壁に傾倒した姿勢で移送させるボウルに適用することが
できる。

【００３５】また、楕円振動は一般に直線振動よりも移
送速度が大であるが、特に図９及び図１０のＡないしＤ
で示すように、楕円振動の長軸の傾斜角を変えることに
より、部品によっては、あるいはこの部品の整列手段に
よっては、つまりを生じやすいのであるが、これをこの
ようなモードを避ける振動をさせることができる。ここ
で第１の実施の形態で述べたように部品詰まり検知装置
が作動して制御装置が部品詰まり信号Ｐを発生すると、
これが位相反転回路１０２ｂに加えられ、今、図９のＢ
で示すような楕円振動で駆動されていたとすれば、１８
０度位相反転させることにより、図１０Ｂで示すような
楕円振動を行なう。よってボウル２内の部品ｍの移送方
向は逆転し、上記実施の形態と同様に部品詰まりが即座
に解消される。

【００３６】更に本発明の第３の実施の形態によれば、
やはり図１１の回路が適用されるが、この場合には水平
方向の電圧の最大値Ｂは垂直方向の最大値Ａより小であ
る。ここで水平用位相調節回路１０１ａを、φ＝０から
３６０度変更すると、図１５〜図１８で示すように、楕
円振動の形状は変化する。すなわちこの場合には、縦長
の楕円振動が得られるのであるが、これは図１２、図１
３及び図１４に示されるようにキャップ状の部品１’を
トラック６’の一部に形成されたほぼ半円形状の舌部
４’が等ピッチで形成されているが、これに表向き、す
なわち凹所を上にした部品１’はそのまま通過するが、
下向きにした部品は図１４に示すように下方に落下す
る。このような部品１’は高速で移送させた場合にこの
舌部４’で引っかかりやすく、後続する部品１’がこれ
により停止されて第１の実施の形態で述べたような部品
詰まりと同様な現象が生ずる。

【００３７】このような場合に、この第３の実施の形態
では水平方向の位相を調節し、縦長の振動（例えば図１
６Ａ）とすることにより、このキャップ状部品１’の引
っかかりを即座に解除することができる。

【００３８】以上のように本発明の実施の形態による楕
円振動パーツフィーダは、長軸の振動角で楕円振動を行
なうのであるが、楕円振動は直線振動に比べて、水平振
動と垂直振動の位相差が６０度〜８０度の範囲内では約
３倍の搬送速度を示す。実験によれば、振動数が５４ヘ
ルツで水平振巾３．１５ミリ、垂直振巾０．２３ミリで
部品としてワッシャ及び鉄の平板を搬送させた場合に、
６０度〜８５度の位相差で理論値としては２５ｍ／ｍｍ
であるが、実測値として２２ｍ／ｍｍ及び２０ｍ／ｍｍ
が得られた。これに対して搬送速度が直線振動より高い
ために、また共振周波数を充分に高くすれば、振動角を
小として大きな速度が得られるので、部品によってはボ
ウルまたはトラックとの衝突により騒音が発生するが、
楕円振動ではこれをはるかに小とすることができる。

【００３９】以上述べたように本発明の実施の形態によ
れば、各部分をデジタル制御するのであるが、可変周波
数電源をデジタル型として、楕円振動を発生させるため
の基本的パラメータをコントローラにおいてデジタル表
示器に設定させることができる。アナログの表示器に比
べて個人差がなく、正確に調節及び設定をすることがで
きる。

【００４０】図１９は本発明の第２の実施の形態による
楕円振動パーツフィーダの全体を示すものであるが、１
０は内周壁部にスパイラル状のトラック１１を形成させ
たボウルであり、後に詳述する駆動部にボルト１２によ
りセンターで固定されている。

【００４１】図２０はボウル１０を取り外した状況を示
し、楕円振動駆動部の斜視図であり固定フレーム１に後
述するように垂直加振力用電磁石及び径方向に対向する
一対の水平方向加振用電磁石が取り付けられており、ボ
ウル１０が取り付けられる上側側可動フレーム６の外周
縁部には８つの径方向に伸びる突出部が設けられている
が、この一つおきの突部６ａに垂直に重ね板ばね５の上
端部がボルトにより固定されている。

【００４２】また、図２０〜図２８に明示されるように
垂直振動用板ばね１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄがそ
の中央部に下側フレーム３のアーム部で固定されてお
り、その両端部は固定フレーム１の板ばね取り付け部１
ａにボルトにより固定されている。図４で明示されるよ
うに上述の垂直加振力用の電磁石の可動コア３１は上側
可動フレーム６の下面に固定されており、これと空隙を
おいて電磁石３２が固定フレーム１の中央に固定されて
いる。また、この固定フレーム１の径方向で一対の水平
加振力用の電磁石が固定されているが、これは上側可動
フレーム６に固定され、下方に垂下する可動コア２１と
電磁石２２とからなっている。

【００４３】これら電磁石３２、２２に相互に所定の位
相差を持って電圧が加えられると、垂直方向及び水平方
向にこの位相差を持って電流が流れ、これにより、公知
のようにボウルが楕円捩り振動を行なう。

【００４４】垂直に伸びる重ね板ばね５がボウル１０の
水平方向成分の共振周波数を決定し、また水平に配設さ
れた板ばね１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって垂
直方向の共振周波数が決定される。一般に楕円振動にお
いては水平方向の共振周波数にほゞ一致するように、水
平方向加振力用電磁石２２に電圧が加えられるのである
が、水平方向加振用の電磁石２２には所定の位相差を持
って同周波数の電圧が加えられ、かつ、また共振点から
は、ずれた周波数で駆動されることになる。

【００４５】以上のようにしてボウル１０は楕円振動を
行なうのであるが、このボウル１０の上側取付けフレー
ムとしての上側可動フレーム６への取付けのために上述
の板ばね５の上端部を取付けている突出部６ａの間にそ
れぞれ同様な形状の突出部６ｃが４個形成されている。
従ってこれら突出部６ａ、６ｃ間は４５度間隔に形成さ
れており、また上側可動フレーム６の中央部に形成した
ねじ孔６ｂに対して径方向の長さはほゞ同一であり、こ
れらにはボルト挿通孔ｈが形成されている。

【００４６】ボウル１０はその中央でボルト１２を上側
可動フレームの中央部のねじ孔６ｂに螺着、締めつける
ことにより、第１の取付けが行なわれ、更に本発明の実
施の形態によれば、突出部６ｃの貫通孔ｈに下方からボ
ルトを挿通させ、その突出ねじ部をボウル１０の図示せ
ずとも底面に形成されたねじ孔に螺着、締めつけること
により、ボウル１０は上側可動フレームに固定されてい
る。以上のようにして、ボウル１０は可動フレーム６に
固定されるのであるが、その慣性モーメントが大きくと
もその径外周部においてボウル可動フレーム６の突出部
６ｃに固定されることにより、強固に固定されることが
できる。本実施の形態の楕円振動パーツフィーダも上述
の駆動制御方法が適用される。

【００４７】また、本発明の実施の形態による楕円振動
パーツフィーダの駆動制御方法によれば、その長軸の長
さ、短軸の長さ、長軸の水平に対する振動角、長軸、短
軸との振巾位、従って楕円振動のふくらみ具合などを搬
送すべき部品或いは整送手段に応じた整送作用に応じて
最適化を行なうことができるのであるが、また本出願人
が先に出願したボウルの内壁にスパイラル状のトラック
を形成し、これをパンチメタルとし、マシンオイルを入
れてねじ加工を行なったナットの切り屑や付着物を洗浄
するようにした装置を開発したが、このような装置にお
いては切り粉を確実に落とすために楕円振動の長軸をほ
ぼ９０度とし、図１０Ａに示すような楕円振動とすれ
ば、効果的に切り屑や付着物を除去させることができ
る。

【００４８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように本発明の楕円振動パー
ツフィーダの駆動制御方法によれば、部品の整送工程に
対し、如何なる部品に対しても最適化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による楕円振動パー
ツフィーダの部分破断正面図である。

【図２】図１における［２］−［２］線方向断面図であ
る。

【図３】同底面図である。

【図４】第１の実施の形態に適用される駆動制御回路の
ブロック図である。

【図５】図４における共振点追尾制御回路の詳細を示す
ブロック図である。

【図６】同作用を示す振動力の加振周波数と振動変位と
の位相差φとの関係を示すチャートである。

【図７】同作用を示すタイムチャートであり、Ａはコイ
ル電圧波形、Ｂはコイル電流波形、Ｃは振動変位波形、
Ｄは他の振動変位波形を示す。

【図８】同作用を示す振動波形のタイムチャートであ
る。

【図９】垂直と水平方向の振動変位の位相差を変えた場
合の楕円振動の変化を示すチャートであり、Ａはφ＝
０、Ｂはφは０から９０度の間、Ｃはφ＝９０度、Ｄは
φは９０度から１８０度の間を示す。

【図１０】同楕円振動の波形を示し、Ａはφ＝１８０
度、Ｂはφは１８０から２７０度の間、Ｃはφ＝２７０
度、Ｄはφは２７０度より大３６０度より小の場合を示
す。

【図１１】本発明の第２の実施の形態による駆動制御回
路のブロック図である。

【図１２】同駆動回路で適用される部品の拡大斜視図で
ある。

【図１３】同部品の整送手段を示す拡大平面図である。

【図１４】図１３における［１３］−［１３］線方向断
面図である。

【図１５】第２の実施の形態による駆動制御回路による
他の楕円の変化状況を示すチャートであり、Ａはφ＝
０、Ｂはφが０から９０度の間の場合を示す。

【図１６】同様に楕円振動波形の変化を示し、Ａはφ＝
９０度、Ｂはφが９０度より大１８０度より小の場合を
示す。

【図１７】同様に楕円振動波形の変化状況を示し、Ａは
φ＝１８０度、Ｂはφが１８０度より大２７０度より小
の場合を示す。

【図１８】同様に楕円振動波形の変化状況を示し、Ａは
φ＝２７０度、Ｂはφが２７０度から３６０度の間の場
合を示す。

【図１９】本発明の第２の実施の形態による楕円振動パ
ーツフィーダの斜視図である。

【図２０】同ボウルを取り除いた楕円振動駆動部の斜視
図である。

【図２１】図２０において一部を切り欠いた斜視図であ
る。

【図２２】同正面図である。

【図２３】同平面図である。

【図２４】右側面図である。

【図２５】底面図である。

【図２６】左側面図である。

【図２７】背面図である。

【図２８】図２７における［２８］−［２８］線方向の
断面図である。

【符号の説明】

５６位相差制御回路５７位相差指令制御回路６０垂直振巾指令回路６１ＰＩ制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１電磁コイルを有する垂直方向加振源
と、第２電磁コイルを有する水平方向加振源と、内周壁
にスパイラル状のトラックを形成させ該トラック上又は
該トラックに近接して設けた部品整送手段により部品を
整送して供給するボウルと、該ボウルを取り付けるため
の可動フレームと、該可動フレームを水平方向に振動す
るように支持し垂直方向に延びる水平方向振動用板ばね
と、前記可動フレームを垂直方向に振動するように支持
し、水平方向に延びる垂直方向振動用板ばねとを備え、
前記ボウルの水平方向の振動変位と垂直方向の振動変位
との間に位相差をもたせて、前記ボウルに楕円振動させ
るようにした楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法に
おいて、前記第１又は第２電磁コイルに位相調節手段を
接続し、該位相調節手段の調節により、前記楕円振動の
長軸の傾斜及び該楕円振動の回転方向の少なくとも一方
を、前記トラック上の部品の整送供給を最適化するよう
に変更するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツ
フィーダの駆動制御方法。
【請求項２】第１電磁コイルを有する垂直方向加振源
と第２電磁コイルを有する水平方向加振源と、内周壁に
スパイラル状のトラックを形成させ該トラック上又は該
トラックに近接して設けた部品整送手段により部品を整
送して供給するボウルと、該ボウルを取り付けるための
可動フレームと、該可動フレームを水平方向に振動する
ように支持し垂直方向に延びる水平方向振動用板ばね
と、前記可動フレームを垂直方向に振動するように支持
し、水平方向に延びる垂直方向振動用板ばねとを備え、
前記ボウルの水平方向の振動変位と垂直方向の振動変位
との間に位相差をもたせて、前記ボウルに楕円振動させ
るようにした楕円振動パーツフィーダの駆動制御方法に
おいて、前記第１又は第２電磁コイルに位相調節手段及
び電圧調節手段を接続し、これら手段の調節により、前
記楕円振動の長軸の傾斜、長軸の長さ、短軸の長さ及び
該楕円振動の回転方向の少なくとも一つを、前記トラッ
ク上の部品の整送供給を最適化するように変更するよう
にしたことを特徴とする楕円振動パーツフィーダの駆動
制御方法。
【請求項３】内周壁にスパイラル状のトラックを形成
させ、該トラック上に又は該トラックに近接して設けた
部品整送手段により部品を整送して供給するボウルを水
平方向に振動可能に支持する第１ばねと、前記ボウルを
垂直方向に振動可能に支持する第２ばねと、前記ボウル
を水平方向に加振する第１電磁石と、前記ボウルを垂直
方向に加振する第２電磁石とを備えた楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御方法において、前記第１、第２電磁石
の一方のコイルに印加される第１電圧又は通流させる第
１電流と、前記ボウルの該一方の電磁石が加振する方向
の前記ボウルの振動変位との位相差を検出して、該位相
差が１８０度又は９０度となるように前記コイルに印加
される第１電圧又は通流させる第１電流の周波数を増減
させて該方向においては共振振動させるようにし、前記
第１、第２の電磁石の他方のコイルに印加される第２電
圧又は通流させる第２電流は、前記一方の電磁石のコイ
ルに印加された第１電圧又は第１電流とは位相差を前記
トラック上の部品の整送供給を最適化するように変更す
るようにしたことを特徴とする楕円振動パーツフィーダ
の駆動制御方法。
【請求項４】内周壁にスパイラル状のトラックを形成
させ、該トラック上に又は該トラックに近接して設けた
部品整送手段により部品を整送して供給するボウルを水
平方向に振動可能に支持する第１ばねと、前記ボウルを
垂直方向に振動可能に支持する第２ばねと、前記ボウル
を水平方向に加振する第１電磁石と、前記ボウルを垂直
方向に加振する第２電磁石とを備えた楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御方法において、前記第１、第２電磁石
の一方のコイルに印加される第１電圧又は通流をさせる
第１電流と、前記ボウルの該一方の電磁石が加振する方
向の前記ボウルの振動変位との位相差を検出して、該位
相差が１８０度又は９０度となるように前記コイルに印
加される第１電圧又は通流させる第１電流の周波数を増
減させて該方向においては共振振動させるようにし、か
つ第１電圧又は第１電流の大きさを変更可能とし、前記
第１、第２の電磁石の他方のコイルに印加される第２電
圧又は通流させる第２電流は、前記一方の電磁石のコイ
ルに印加された第１電圧又は第１電流との位相差及び／
又は該第２電圧又は第２電流の大きさを前記トラック上
の部品の整送供給を最適化するように変更するようにし
たことを特徴とする楕円振動パーツフィーダの駆動制御
方法。
【請求項５】内周壁にスパイラル状のトラックを形成
させ、該トラック上に又は該トラックに近接して設けた
部品整送手段により部品を整送して供給するボウルを水
平方向に振動可能に支持する第１ばねと、前記ボウルを
垂直方向に振動可能に支持する第２ばねと、前記ボウル
を水平方向に加振する第１電磁石と、前記ボウルを垂直
方向に加振する第２電磁石とを備えた楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御装置において、可変周波数電源を設
け、前記第１、第２電磁石の一方のコイルに印加される
第１電圧又は通流させる第１電流と、前記ボウルの該一
方の電磁石が加振する方向の前記ボウルの振動変位との
位相差を検出して、該位相差が１８０度又は９０度とな
るように前記コイルに印加される第１電圧又は通流させ
る第１電流の周波数を増減させるべく前記可変周波数電
源を調整し、該方向においては共振振動させるように
し、前記第１、第２の電磁石の他方のコイルに印加され
る第２電圧又は通流させる第２電流は、前記一方の電磁
石のコイルに印加された第１電圧又は第１電流とは位相
差を前記トラック上の部品の整送供給を最適化するよう
に変更するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツ
フィーダの駆動制御装置。
【請求項６】内周壁にスパイラル状のトラックを形成
させ、該トラック上に又は該トラックに近接して設けた
部品整送手段により部品を整送して供給するボウルを水
平方向に振動可能に支持する第１ばねと、前記ボウルを
垂直方向に振動可能に支持する第２ばねと、前記ボウル
を水平方向に加振する第１電磁石と、前記ボウルを垂直
方向に加振する第２電磁石とを備えた振動パーツフィー
ダの駆動制御装置において、可変周波数電源を設け、前
記第１、第２電磁石の一方のコイルに印加される第１電
圧又は通流をさせる第１電流と、前記ボウルの該一方の
電磁石が加振する方向の前記ボウルの振動変位との位相
差を検出して、該位相差が１８０度又は９０度となるよ
うに前記コイルに印加される第１電圧又は通流させる第
１電流の周波数を増減させ該方向においては共振振動さ
せるようにし、かつ第１電圧又は第１電流の大きさを変
更可能とし、前記第１、第２の電磁石の他方のコイルに
印加される第２電圧又は通流させる第２電流は、前記一
方の電磁石のコイルに印加された第１電圧又は第１電流
との位相差及び／又は該第２電圧又は第２電流の大きさ
を前記トラック上の部品の整送供給を最適化するように
変更するようにしたことを特徴とする楕円振動パーツフ
ィーダの駆動制御装置。