JPH11171320A

JPH11171320A - 楕円振動フィーダの駆動制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11171320A
Application number: JP36320997A
Authority: JP
Inventors: Kazumichi Kato; 一路加藤; Kyoji Murakishi; 恭次村岸; Tetsuyuki Kimura; 哲行木村
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-29
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: JP4211073B2

Abstract

(57)【要約】【課題】確実に共振点で第１の方向、例えば水平方向
に共振振動させることができる楕円振動フィーダを提供
すること。【解決手段】トラフ８を水平方向に振動可能に支持す
る板ばね２、３と、前記トラフ８を垂直方向に振動可能
に支持する板ばね６、７と、前記トラフ８を水平方向に
加振する第１電磁石と、前記トラフ８を垂直方向に加振
する第２電磁石とを備えた楕円振動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電圧と、前記トラフ８の該一方の電磁石
が加振する方向の前記トラフ８の振動変位との位相差を
検出して、該位相差が１８０度となるように前記コイル
に印加される第１電圧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電圧は、前一方の電
磁石のコイルに印加された第１電圧とは所定値の位相差
を持たせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は楕円振動フィーダの
駆動制御方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラフを水平方向に振動可能に支持する
第１ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支持す
る第２ばねと、前記トラフ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
を備えた楕円振動フィーダは公知である。例えば、特開
昭５５−８４７０７号公報に記載の振動フィーダによれ
ば、図９に示すように直線的なトラフもしくはトラック
８は公知のように断面がＵ字形状の部品移送路を有する
がこの両端部において水平な板ばね６、７の一端にボル
トで固定されており、この他端部は中間板４に固定され
ている。下方には基板１が防振ゴム１２により床上に支
持されていて、これに垂直に延びる板ばね２、３の下端
部が固定され、この上端部は中間板４に固定されてい
る。また、中間板４には図１０に示すように陸上トラッ
ク形状の開口４ａが形成されており、これにトラフ８の
中間部に固定されている接続板１１を挿通させている。
これは基台１に固定された垂直加振用電磁石９に空隙を
おいて対向しており、また、中間板４には可動コア１０
が固定され、これは水平加振用電磁石５に空隙をおいて
対向している。本公開明細書に記載されているように
「第１マグネット６と第２マグネット８を単独に加振ト
ラック８へ水平方向と鉛直方向にそれぞれ相互に位相と
振巾の異なる振動を発生させ、トラック８上のワークに
適用した任意の振動リサージは得られる」としている。
明確には記載されていないが、この振動リサージが楕円
振動である。また一般にこの種の電磁振動フィーダはそ
の機械系の共振周波数に駆動周波数を近づけて共振振動
させて電力を有効に利用するものであるが、この点につ
いては何ら記載されていない。

【０００３】然るに振動工学上明らかなように、共振周
波数で振動系を駆動した場合には、電源のわずかな変動
やトラフ内の部品の負荷のわずかな変化により共振周波
数が変動する。これにより、部品を貯蔵していない空の
状態で、水平方向に共振していて力と変位との位相差が
９０度であっても、このような変動により大きく位相差
が変わり、よって、強制振動で駆動されている垂直方向
においては位相差がそれほど変動せずとも、水平方向に
おいて大きく変動するために、結局これらの位相差は６
０度とは異なったものとなる。これにより、トラフに対
する最適振動条件が得られなくなる。本出願人は上述の
問題に鑑みてなされ、電源に多少の変動があったり、ト
ラフ内の部品の負荷が変わっても、水平方向及び垂直方
向の位相差角を最適な値に保持し得る楕円振動装置を先
に提案した（特開平８−２６８５３１号）。以上の公報
に開示される楕円振動装置は自励振動により、確かに水
平方向には共振し、かつこれと６０度の位相差を持って
垂直方向に振動するのであるが、自励発振のための条件
が厳しく場合によっては自励発振を開始しないような場
合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みてなされ、電源に多少の変動があったり、トラフの
部品の負荷が変わっても確実に例えば水平方向にはトラ
フを共振振動させることができ、また垂直方向にこれと
最適な位相差角を持って振動させることができる楕円振
動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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、トラフを
水平方向に振動可能に支持する第１ばねと、前記トラフ
を垂直方向に振動可能に支持する第２ばねと、前記トラ
フを水平方向に加振する第１電磁石と、前記トラフを垂
直方向に加振する第２電磁石とを備えた振動フィーダの
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電圧と、前記トラフの該一方の
電磁石が加振する方向の前記トラフの振動変位との位相
差を検出して、該位相差が１８０度となるように前記コ
イルに印加される第１電圧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電圧は、前記一
方の電磁石のコイルに印加された第１電圧による振動変
位と、前記他方の電磁石のコイルに印加された第２電圧
による振動変位との間に所定値の位相差をもたせるよう
に前記第１電圧との間に位相差をもたせるようにしたこ
とを特徴とする楕円振動フィーダの駆動制御方法によっ
て解決される。

【０００６】又はトラフを水平方向に振動可能に支持す
る第１ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支持
する第２ばねと、前記トラフを水平方向に加振する第１
電磁石と、前記トラフを垂直方向に加振する第２電磁石
とを備えた楕円振動フィーダの駆動制御装置において、
前記第１、第２電磁石の一方のコイルに印加される第１
電圧と、前記トラフの該一方の電磁石が加振する方向の
前記トラフの振動変位との位相差を検出する位相差検出
器を設け、該位相差検出器の検出位相差が１８０度とな
るように前記コイルに印加される第１電圧の周波数を増
減させる可変周波数電源を設け、前記方向においては共
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電圧は、前記一方の電磁石の
コイルに印加された第１電圧による振動変位と、前記他
方の電磁石のコイルに印加された第２電圧による振動変
位との間に所定値の位相差をもたせるように前記第１電
圧との間に位相差をもたせるようにしたことを特徴とす
る楕円振動フィーダの駆動制御装置によって解決され
る。

【０００７】又は直線的なトラフを水平方向に振動可能
に支持する第１板ばねと、前記トラフを垂直方向に振動
可能に支持する第２板ばねと、前記第１板ばねに貼着さ
れる第１圧電素子と、前記第２板ばねに貼着される第２
圧電素子とを備えた振動フィーダの駆動制御方法におい
て、前記第１、第２圧電素子の一方に印加される第１電
圧と、前記トラフの該一方の圧電素子が加振する方向の
前記トラフの振動変位との位相差を検出して、該位相差
が９０度となるように前記圧電素子に印加される第１電
圧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の圧電素子の他方に印加さ
れる第２電圧は、前記一方の圧電素子に印加された第１
電圧による振動変位と、前記第２電圧による振動変位と
の位相差が所定値をとるように、前記第１電圧との間に
位相差をもたせるようにしたことを特徴とする振動フィ
ーダの駆動制御方法によって解決される。

【０００８】又はトラフを水平方向に振動可能に支持す
る第１板ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支
持する第２板ばねと、前記第１板ばねに貼着される第１
圧電素子と、前記第２板ばねに貼着される第２圧電素子
と、を備えた楕円振動フィーダの制御装置において、前
記第１、第２圧電素子の一方に印加される第１電圧と、
前記トラフの該一方の圧電素子が加振する方向の前記ト
ラフの振動変位との位相差を検出する第１位相差検出手
段を設け、該手段の出力である位相差が９０度となるよ
うに前記圧電素子に印加される第１電圧の周波数を増減
させる可変周波数電源を設け、前記方向においては共振
振動させるようにし、前記第１、第２の圧電素子の他方
の圧電素子に印加される第２電圧による振動変位と、前
記一方の圧電素子に印加された第１電圧による振動変位
との間の位相差を検出する第２位相差検出手段を設け、
該検出手段が検出する位相差が所定値を取るように、前
記第１電圧と前記第２電圧との間に位相差を持たせるよ
うにしたことを特徴とする楕円振動フィーダの駆動制御
装置によって解決される。

【０００９】以上の構成により、共振点追尾が確実に行
なわれて第１方向、例えば水平方向にはトラフをいかな
る外乱があったとしても常に共振状態で振動させること
ができ、またこの水平振動に対して垂直方向には最適な
位相差角を持って振動させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態は従来の
楕円振動フィーダに適用される。これら電磁石５、９に
相互に所定の後述するように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、公知のようにトラフ８が楕円
振動を行なう。

【００１１】垂直に伸びる板ばね２、３がトラフ８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６、７によって垂直方向の共振周波数が決定さ
れる。本発明の実施の形態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５
に電圧が加えられるのであるが、垂直方向加振用の電磁
石９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。

【００１２】図１は以上の楕円振動フィーダの駆動制御
回路を示すが、楕円振動フィーダ自体は模式化して示さ
れており、トラフ８は上述したように水平振動用板ばね
２、３及び垂直振動用板ばね６、７により、地上に対し
支持されている。図９においては図示しなかったが、垂
直振動用の板ばね６、７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２
又は３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。

【００１３】共振点追尾制御回路３７の詳細は図２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５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（ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒａ
ｌ）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
直振巾指令回路６０が接続され、更にこの制御回路６１
の出力は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３２に所定の位相差を持った電
圧を供給するための回路である。つまり、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
相差制御回路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３７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６０度）を与えるよ
うな位相差の電圧をＰＷＭ制御回路６３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３２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。

【００１４】図２は図１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
５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。

【００１５】また本発明の実施の形態による位相検出回
路４１は図４に示されるような方法で検出を行う。これ
は以下の作用において詳細を説明する。

【００１６】更に本発明の実施の形態によれば、可変周
波数電源４５は不揮発性のメモリ４５に接続されてい
る。

【００１７】以上、本発明の実施の形態の構成について
説明したが、次にこの作用について説明する。

【００１８】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
石の電磁コイルに供給される。これにより、本発明の楕
円振動フィーダのトラフ１０は水平方向の振動力を与え
られる。

【００１９】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
ルに印加されている電圧が供給されている。

【００２０】図４Ａはこの印加電圧Ｖの時間的変化を示
すものであるが、この電磁コイルにより、一時遅れが生
じ、これに流れる電流Ｉは図４Ｂに示すように変化す
る。この電流により、電磁石２２とトラフ８との間に交
番磁気吸引力が発生し、トラフ８は水平方向の振動変位
を与えられているのであるが、この振動変位が図４Ｃに
示すように、コイルにかかる電圧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
クロスポイントにおいて振動変位Ｓ₁ が正であれば図３
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１２で増巾されて電磁石２１の
コイルに流され、より周波数の高い電流でトラフ８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４Ａ、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。

【００２１】図３において力の角周波数ωと振動変位と
の位相差φ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。なお、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ は板ばねの粘性係数であ
り、Ｃ₃ ＞Ｃ₂ ＞Ｃ₁ である。

【００２２】なお、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ は板ばねの粘性係
数であり、これを係数として速度に比例した反力を加え
るものであるが、更にトラフ８の空気中における振動で
あれば当然、小さいけれど空気の抵抗も加わる。図３で
は水平方向の振動系の共振周波数がω₀ として力と振動
変位の位相差が９０度であることを示しているが、垂直
振動系においてはその共振周波数がω₀ ’であれば、周
波数ω₀ で駆動すると図３から明らかなように力と変位
との位相差は３０度になり、これでは水平振動系とは６
０度の位相差であるので、最適値とされるが、通常はこ
のような位相差になるとは限らず、この角周波数ω₀ よ
り更に小さい共振周波数になる場合もあれば、ω₀ ’よ
り更に高い周波数に共振点が置かれる場合もある。いず
れにしても力は電流の位相と同じであり、電磁コイルは
誘導負荷であるので電圧と電流の位相差は９０度であ
る。従って上述したように電圧と振動変位との位相差が
１８０度となった場合に共振周波数で駆動されているこ
とになるのであるが、電流と電圧とは９０度位相差がず
れているので水平振動系の共振点ω₀ より更に離れた場
合、更に低い場合には電圧が正から負、又は負から正へ
のゼロクロスポイントにおいて振動変位の極性が正から
負に変わることは明らかである。本駆動制御方法では、
このゼロクロスポイントにおいて、振動変位の正、負を
検出して共振追尾をしているのである。

【００２３】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。

【００２４】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トラフ８を垂直方
向に振動させる。よってトラフ８は所望の楕円振動を行
なうことができる。

【００２５】振動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、トラフ８の駆動は停止する。なお定常的な駆動中
に、不揮発性のメモリ４５に可変周波数電源４０の出力
周波数が記憶されている。

【００２６】振動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。従って振動フィーダのトラフ８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。

【００２７】以下、駆動停止、駆動開始を繰り返すごと
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。

【００２８】図５は本発明の第２の実施の形態による振
動フィーダを示すが従来例と同一の部分に関しては同一
の符号を付し、その詳細な説明は省略する。すなわち、
本実施の形態によれば、水平方向用及び垂直方向用の電
磁石５、９は省略されている。そのかわりに垂直駆動用
の板ばね６、７の上表面に圧電素子６ａ、７ａが貼着さ
れている。また水平方向加振用の板ばね２、３の前表面
に圧電素子２ａ、３ａが貼着されている。

【００２９】図６は第２の実施形態の振動フィーダに対
する駆動制御回路を示すが、第１の実施の形態に対応す
る部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。すなわち図６においては上述の振動フィーダは概念
的に示されているが、水平に延在する板ばね６、７の振
動変位がセンサ４０’により検出され、増巾器４３で増
巾されて、Ａ／Ｄ変換器９０に供給され、ここでアナロ
グ−デジタル変換されて共振点追尾制御回路３７’に供
給される。またこの制御回路３７’のデジタル出力は波
形発生装置８１に供給される。これには第１の実施の形
態と同じＰＩ制御回路５３のデジタル出力が供給され
る。すなわち共振点追尾制御回路３７’から周波数情報
を受け、ＰＩ制御回路５３からは振巾情報を受ける。波
形発生装置８１はこれら周波数情報及び振巾情報を受け
て目標とする周波数及び振巾に向かうデジタル出力を発
生し、これがＤ／Ａ変換器８２に供給され、デジタル−
アナログ変換されて増巾器４２により増巾され、振動フ
ィーダの垂直に延在する板ばね２、３に貼着された圧電
素子２ａ、３ａに印加される。

【００３０】同様に垂直振動用の板ばね６、７に貼着さ
れるジルコンサン鉛６ａ、７ａの駆動により、曲げ運動
を行なう板ばね６、７の振動変位はセンサ５８’により
検出され、この出力はこの増巾器５９により増巾され、
Ａ／Ｄ変換器６２によりアナログデジタル変換されてＰ
Ｉ制御回路６１に供給されると共にＡ／Ｄ変換器８３に
よりアナログ−デジタル変換されて位相差制御回路５
６’に供給される。

【００３１】本発明の第２の実施の形態は以上のように
構成されるが次にその作用について説明する。

【００３２】振動フィーダは垂直振動用板ばね６、７及
び水平振動用板ばね２、３に貼着された圧電素子６ａ、
７ａ、２ａ、３ａの伸縮運動により、トラフ８は楕円振
動を行なうのであるが、垂直振動変位はセンサ４０’に
検出され、増巾器４３でこの出力は増巾されてＡ／Ｄ変
換器９０でアナログ−デジタル変換され、共振点追尾制
御回路３７’における位相検出回路４１’に供給され
る。これには可変周波数電源の４０’のデジタル出力が
供給されており、電圧と振動変位との間の位相差を検出
し、この位相差に応じて可変周波数電源４０’から出力
する周波数を増減させる。このデジタル出力は波形発生
装置８１に供給され、この時の周波数を表すデジタル出
力が供給されており、他方、ＰＩ制御回路５３からは所
定の水平振巾に向かう振巾のデジタル出力が供給されて
いる。これにより波形発生装置８１からは共振周波数及
び所定の振巾に向かうデジタル出力がＤ／Ａ変換器８２
に供給され、これはデジタル−アナログ変換されて、増
巾器４２に供給される。この増巾器出力は圧電素子２
ａ、３ａに供給され、これらの伸縮運動により、板ばね
２、３が共に曲げ運動し、トラフ８を水平振動させる。
また、垂直振動用の板ばね６、７の曲げ運動はセンサ５
８’により、検出され、この出力は増巾器５９で増巾さ
れてＡ／Ｄ変換器６２及び８３によりアナログ−デジタ
ル変換されてそれぞれＰＩ制御回路６１及び位相差制御
回路５６’に供給される。位相差制御回路５６’には更
に位相差指令５７’がデジタル値として供給されてお
り、これと、この時のＡ／Ｄ変換器８３によりデジタル
変換された垂直振動変位のデジタル値が比較されて、位
相差指令回路５７’からの指令値とからのずれに応じて
位相差制御５６’からは共振点追尾制御回路３７’から
のデジタル出力を進相するか遅相させるかして波形発生
装置８４に供給する。これが更に垂直振巾指令回路６０
の指令値に近づく振巾情報をデジタル値で波形発生装置
８４に供給する。よってこの装置８４からは所定の振動
変位の位相差を得るべく波形のデジタル値がＤ／Ａ変換
器８５に供給され、デジタル−アナログ変換され正弦波
形の電圧に変換されてこれが増巾器６４で増巾されて、
圧電素子ｈに印加する。

【００３３】図８は以上の駆動回路の作用を示すタイム
チャートであるが、圧電素子２ａ、３ａに加わる電圧は
図Ａで示されており、正弦的に変化する。これに対し、
水平方向の振動変位Ｓ₁ は図示するように位相が同一で
あるとすれば、第１の実施の形態のようにコイルに電流
を与える場合は一時遅れがあるが、この場合には遅れな
く、また、共振状態においては圧電素子電圧Ｖと振動変
位とは９０度の位相差を有しているので、周波数を増大
させて９０度の位相差になるべく、すなわち、共振周波
数に達するべく上述のように制御される。また図８Ｃに
示されるように圧電素子電圧Ｖと１８０度位相差があれ
ば共振点より９０度位相が進んでいることにより周波数
を減少させる。よって共振周波数に近づける。以上のよ
うにして第１の実施の形態と同様にして振動フィーダは
水平方向には共振周波数で駆動され、垂直方向の振動変
位には水平振動変位とは所定の位相差を持つべく位相差
の電圧が圧電素子６ａ、７ａに印加されて同周波数で振
動する。

【００３４】本発明の第２の実施の形態によれば、以上
のような作用が行なわれるが、更に第１の実施の形態と
違って第１、第２の電磁石を不要とし、トラフ８と基台
との間には電磁石のみならず、これに関連する構成は一
切省略されているので、非常に簡素化されている。また
高周波を加えても抵抗が大きくならず、従って高周波駆
動が可能であり、また消費電力が小さい。またトラフ８
と基台との間には、何ら駆動手段及びこれに関連する構
成が設けられていないので、水平振動用板ばね２、３及
び垂直振動用板ばね６、７の上側可動フレーム（トラフ
側）、下側可動フレーム（基台）への取り付けが簡単に
行なうことができる。

【００３５】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。

【００３６】例えば、以上の第２の実施の形態において
は板ばね２、３、６、７の片面に、圧電素子を貼着した
が、これら板ばねの両面に圧電素子を貼着するようにし
てもよい。なお、両面に取り付ける場合においては片面
が延び運動する場合には他方が縮運動しなければならな
いのでこれらの極性は変更するものとする。

【００３７】また、以上の実施形態では垂直方向及び水
平方向に定振巾制御を行なうようにしたが、これを省略
して電圧の大きさを一定とする制御を行なってもよい。
この時には多少の振巾変位があるがこれを許容する場合
には可能である。

【００３８】また以上の実施形態では共振点追尾制御回
路３７にメモリ４５を用いて駆動停止毎にその時の共振
周波数を記憶するようにしたが、多少の電源容量の増大
やショックを許容するならばこれを省略することもでき
る。

【００３９】図１１は上記第２の実施の形態の第１の変
形例を示すが、対応する部分については同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００４０】すなわち本変形例では、同様な直線的なト
ラフ８を備えているが、この底面に固定された板ばね取
付ブロック８ａに垂直に延在する板ばね２、３の上端部
が固定されており、下方ブロック３２’にその下端部が
固定されている。そして、これら板ばね２、３の両面に
圧電素子２ａ、２ｂ及び３ａ、３ｂが貼着されている。
そして、下方ブロック３２’とベースブロック３３’と
の間に何枚か重ねられた圧電素子３６’、３６’が介在
させられている。全体は防振ゴム３４’、３４’により
床上に支持されている。本変形例においては、上述した
ように両面に圧電素子を取りつけられているが、これら
の極性は逆とされており、また重ね合わせた圧電素子３
６’、３６’は板ばねに貼着されていないが、これらは
板ばねと圧電素子との両方の機能を有するものである。
従って本願の特許請求の範囲におけるばね又は板ばねは
この圧電素子３６’、３６’がその機能も有するものと
解釈する。

【００４１】図１２は他変形例を示すものであるが、ト
ラフ８と上方板ばね取付ブロック１００との間にサンド
イッチ状に圧電素子１０１が重ね配設されており、上方
取付ブロック１００には板ばね２、３の上端部が固定さ
れ、この下端部は下方ブロック１０２に固定されてい
る。その全体は防振ゴム１０４、１０４によって支持さ
れている。本変形例においても圧電素子１０１は板ばね
を介在させていないが、この圧電素子自体が板ばねの働
きをするので、同様に本願の特許請求の範囲の板ばねを
含むものと解釈する。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の楕円振動フィ
ーダの駆動制御方法及び装置によれば、トラフを一方の
方向、例えば水平方向に常に共振状態で駆動させること
ができ、またこれと所定の位相差を持った電圧を第２の
電磁石又は第２の圧電素子に加えることにより、トラフ
が所望の楕円振動を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の振動フィーダに適用される本発明の第
１の実施形態による駆動制御回路のブロック図である。

【図２】同駆動制御回路における共振点追尾制御回路の
詳細図である。

【図３】同作用を説明するためのチャートである。

【図４】更に同作用を説明するためのチャートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態による振動フィーダ
の正面図である。

【図６】同振動パーツフィーダの駆動制御回路のブロッ
ク図である。

【図７】同ブロック図における一部の詳細なブロック図
である。

【図８】同制御回路の作用を示すタイムチャートで、Ａ
は圧電素子に加わる電圧の時間的変化で、Ｂは水平振動
変位Ｓ₁ の時間的変化、Ｃは他の水平振動変位Ｓ₂ の時
間的変化である。

【図９】従来例の振動フィーダの側面図である。

【図１０】同駆動部（トラック８を取り除いた）の平面
図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の第１の変形例を
示す振動フィーダの側面図である。

【図１２】同第２変形例を示す振動フィーダの側面図で
ある。

【符号の説明】

２板ばね２ａ圧電素子３板ばね３ａ圧電素子５板ばね６板ばね６ａ圧電素子６ｂ圧電素子７板ばね１０ボウル１５ａ板ばね１５ｄ板ばね１６’ 圧電素子１７ａ’ 圧電素子１７ｂ’ 圧電素子２２コイル３２コイル３７共振点追尾制御回路３７’ 共振点追尾制御回路５６位相差制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラフを水平方向に振動可能に支持する
第１ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支持す
る第２ばねと、前記トラフを水平方向に加振する第１電
磁石と、前記トラフを垂直方向に加振する第２電磁石と
を備えた振動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
と、前記トラフの該一方の電磁石が加振する方向の前記
トラフの振動変位との位相差を検出して、該位相差が１
８０度となるように前記コイルに印加される第１電圧の
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電圧は、前記一方の電磁石のコイルに印加さ
れた第１電圧による振動変位と、前記他方の電磁石のコ
イルに印加された第２電圧による振動変位との間に所定
値の位相差をもたせるように前記第１電圧との間に位相
差をもたせるようにしたことを特徴とする楕円振動フィ
ーダの駆動制御方法。
【請求項２】定常的な駆動中の前記第１電圧の周波数
を記憶し、再駆動時には該記憶した周波数で駆動開始さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の楕円
振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項３】前記記憶される前記駆動中の前記第１電
圧の周波数は、駆動停止毎に書き変えられるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の楕円振動フィーダの
駆動制御方法。
【請求項４】前記位相差の検出は前記電圧の負から正
へ又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて前記振
動変位が正か負かによって行うようにした請求項１又は
２に記載の楕円振動フィーダの駆動制御方法。
【請求項５】トラフを水平方向に振動可能に支持する
第１ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支持す
る第２ばねと、前記トラフを水平方向に加振する第１電
磁石と、前記トラフを垂直方向に加振する第２電磁石と
を備えた楕円振動フィーダの駆動制御装置において、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
圧と、前記トラフの該一方の電磁石が加振する方向の前
記トラフの振動変位との位相差を検出する位相差検出器
を設け、該位相差検出器の検出位相差が１８０度となる
ように前記コイルに印加される第１電圧の周波数を増減
させる可変周波数電源を設け、前記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電圧は、前記一方の電磁石のコ
イルに印加された第１電圧による振動変位と、前記他方
の電磁石のコイルに印加された第２電圧による振動変位
との間に所定値の位相差をもたせるように前記第１電圧
との間に位相差をもたせるようにしたことを特徴とする
楕円振動フィーダの駆動制御装置。
【請求項６】定常的な駆動中の前記可変周波数電源の
出力電圧の周波数をメモリに記憶し、再駆動時には該記
憶した周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴と
する請求項５に記載の楕円振動フィーダの駆動制御装
置。
【請求項７】前記記憶される前記駆動中の前記電圧の
周波数は、駆動毎に書き変えられるようにしたことを特
徴とする請求項６に記載の楕円振動フィーダの駆動制御
装置。
【請求項８】前記位相差の検出は前記電圧の負から正
へ又は正から負へのゼロクロスポイントにおいて前記振
動変位が正か負かによって行うようにしたことを特徴と
する請求項５〜７のいずれかに記載の楕円振動フィーダ
の駆動制御装置。
【請求項９】直線的なトラフを水平方向に振動可能に
支持する第１板ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可
能に支持する第２板ばねと、前記第１板ばねに貼着され
る第１圧電素子と、前記第２板ばねに貼着される第２圧
電素子とを備えた振動フィーダの駆動制御方法におい
て、前記第１、第２圧電素子の一方に印加される第１電
圧と、前記トラフの該一方の圧電素子が加振する方向の
前記トラフの振動変位との位相差を検出して、該位相差
が９０度となるように前記圧電素子に印加される第１電
圧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の圧電素子の他方に印加さ
れる第２電圧は、前記一方の圧電素子に印加された第１
電圧による振動変位と、前記第２電圧による振動変位と
の位相差が所定値をとるように、前記第１電圧との間に
位相差をもたせるようにしたことを特徴とする振動フィ
ーダの駆動制御方法。
【請求項１０】定常的な駆動中の前記第１電圧の周波
数を記憶し、再駆動時には該記憶した周波数で駆動開始
させるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の振
動フィーダの駆動制御方法。
【請求項１１】前記記憶される前記駆動中の前記第１
電圧の周波数は、駆動停止毎に書き変えられるようにし
たことを特徴とする請求項９に記載の楕円振動フィーダ
の駆動制御方法。
【請求項１２】トラフを水平方向に振動可能に支持す
る第１板ばねと、前記トラフを垂直方向に振動可能に支
持する第２板ばねと、前記第１板ばねに貼着される第１
圧電素子と、前記第２板ばねに貼着される第２圧電素子
と、を備えた楕円振動フィーダの制御装置において、前
記第１、第２圧電素子の一方に印加される第１電圧と、
前記トラフの該一方の圧電素子が加振する方向の前記ト
ラフの振動変位との位相差を検出する第１位相差検出手
段を設け、該手段の出力である位相差が９０度となるよ
うに前記圧電素子に印加される第１電圧の周波数を増減
させる可変周波数電源を設け、前記方向においては共振
振動させるようにし、前記第１、第２の圧電素子の他方
の圧電素子に印加される第２電圧による振動変位と、前
記一方の圧電素子に印加された第１電圧による振動変位
との間の位相差を検出する第２位相差検出手段を設け、
該検出手段が検出する位相差が所定値を取るように、前
記第１電圧と前記第２電圧との間に位相差を持たせるよ
うにしたことを特徴とする楕円振動フィーダの駆動制御
装置。
【請求項１３】定常的な駆動中の前記可変周波数電源
の出力電圧の周波数をメモリに記憶し、再駆動時には該
記憶した周波数で駆動開始させるようにしたことを特徴
とする請求項１２に記載の楕円振動フィーダの駆動制御
装置。
【請求項１４】前記記憶される前記駆動中の前記電圧
の周波数は、駆動毎に書き変えられるようにしたことを
特徴とする請求項１３に記載の楕円振動フィーダの駆動
制御装置。