TWI769300B - 振動系統之控制裝置及工件搬送裝置 - Google Patents

Abstract

[課題] 以超音波搬送為首，實現有用於用以在高頻率區域正確進行相位檢測之新穎的振動系統之控制裝置。 　　[解決手段] 本發明之振動系統之控制裝置係為了透過共通的驅動指令來驅動共振頻率不同而分別為(f1、f2)的第一、第二振動系統(1、2)，具備有：檢測2個振動系統(1、2)的相位差φ12的相位差檢測部(5)；及變更第二振動系統(2)的驅動指令的相位的相位調整部(4)，相位差檢測部(5)係具備有：由第一、第二振動系統(1、2)的各個檢測振動的第一振動檢測器(51)及第二振動檢測器(52)；將在該等兩振動檢測器(51、52)所檢測到的訊號彼此相乘的乘算器(53a)；由相乘後的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差φ12的直流份的低通濾波器(53b)；及將所取出的直流份除以2個振動系統(1、2)的振動振幅(v1、v2)而正規化的除算器(53e、53f)，相位調整部(4)係以使表示由除算器(53e、53f)被輸出的實際相位差的值cosφ12，與表示目標相位差的值亦即0相一致的方式，以移相器(41)調節對第二振動系統(2)的驅動指令的相位。

Description

振動系統之控制裝置及工件搬送裝置

本發明係關於即使在高頻區域，亦可適當控制振動系統的相位的振動系統之控制裝置及工件搬送裝置者。

自以往以來，已知利用行進波來搬送工件的工件搬送裝置(例如專利文獻1)。該類工件搬送裝置係如圖8所示，形成為具有可在搬送部a周繞的振動部的構造，具有沿著該周繞路徑起伏的駐波模式(振動模式)。其中，為了使在空間上相位偏移90˚的第1振動部b1及第2振動部b2，將如圖9所示之2個駐波模式(0˚模式、90˚模式)在時間上偏移相位90˚而在超音波區域進行振動，在該等振動部b1、b2分別設置使用壓電元件的加振器c1、c2來構成第1振動系統D1及第2振動系統D2。接著，由驅動指令生成部e將正弦波分別透過放大器A1、A2而輸入至第1、第2振動系統D1、D2，此時對於任何振動系統(在圖示例中為第2振動系統D2)，以相位器g將移相偏移90˚來輸入驅動指令，藉此使搬送部a發生行進波。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2017-43431號公報

(發明所欲解決之課題)

在如上所示之工件搬送裝置中，在空間上偏移90˚相位的2個駐波模式的共振頻率雖為接近的值，但不相一致，因此在對於加振訊號的響應的相位差(機械式相位差)有偏移(參照圖10)。由於有該偏移，即使將對各模式的加振訊號的相位錯開90˚，作為其響應所產生的各模式的振動的相位並不一定成為90˚。此外，在連續驅動時係有共振頻率依溫度變化等而變化的現象，伴隨此，在各振動模式的相位關係亦產生變化。為了進行安定的工件搬送，必須對應如上所示之相位的偏移或變化，以各模式的振動的相位差成為90˚的方式調節加振訊號的相位差。

但是，在以往並無法進行如上所示之調整，有未形成為適當的相位差而行進波惡化而無法搬送工件的情形。該行進波的惡化係可掌握為行進波比降低。一般而言，行進波比係表示多麼接近理想上的行進波的指標，以下式予以定義。若行進波比為1，表示為完全的行進波，若為0，表示為駐波，若為其間的值，表示為行進波與駐波混合的波。 　　行進波比=行進波路徑上的最小振幅／行進波路徑上的最大振幅

因此，將在以往設定成一定值而供予的圖8的加振訊號的相位差「90˚」，藉由透過相位檢測的反饋控制來自動調整，藉此達成問題的解決，被認為是手段之一。

但是，難以在該工件搬送裝置採用作為用以檢測相位差的一般手法的零交叉檢測。零交叉檢測係有取樣速度的問題，若成為超音波區域，難以以高分解能檢測相位差之故。

本發明係著重在如上所示之課題而完成者，目的在實現以超音波搬送為首，可適於適用在必須在高頻率區域進行相位控制時之新穎的振動系統之控制裝置及工件搬送裝置。

本發明之目的在有效解決該等課題。 (解決課題之手段)

因此本發明係為解決該課題，採取如下所示之手段者。 　　亦即，本發明之振動系統之控制裝置係為了透過共通的驅動指令來驅動共振頻率不同的2個振動系統，具備有：檢測前述2個振動系統的相位差的相位差檢測部；及變更前述振動系統之任一方的驅動指令的相位的相位調整部者，其特徵為：前述相位差檢測部係具備有：由前述2個振動系統的各個檢測振動的振動檢測部；將在前述振動檢測部所檢測到的訊號彼此相乘的乘算部；由相乘的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差的直流份的濾波器部；及將所取出的直流份除以前述2個振動系統的振動振幅而正規化的除算部，前述相位調整部係以使表示由前述除算部被輸出的實際相位差的值，與表示預先設定的目標相位差的值相一致的方式，調節前述驅動指令的相位。

若為零交叉檢測等，基於取樣速度的問題，難以以高分解能檢測相位差，但是若如上所示使相位差檢測值取出作為直流訊號，因此即使頻率高，亦可高精度地檢測相位差。而且，藉由將相位差檢測訊號正規化，不會有控制的響應性等取決於振幅的情形，即使為高頻區域，亦可安定而精度佳地控制2個振動系統的相位差。

尤其，較適為：表示前述實際相位差及前述目標相位差的值係相位差的餘弦值或正弦值，根據該餘弦值或正弦值，以實際相位差與目標相位差的偏差成為0的方式，將前述驅動指令的相位以增減任何方向進行移相。

藉此，目標相位差亦容易設定，而且以極為單純之與實際相位差的比較來決定相位調整部中的調整方向。

或者，較適為：在前述2個振動系統所檢測到訊號均為位移訊號彼此、速度訊號彼此或加速度訊號彼此之任意者，前述相位調整部係供予0作為目標相位差的餘弦值或正弦值，以有關實際相位差的餘弦值或正弦值成為0的方式，調整驅動指令的相位。

在位移與速度，係90˚相位不同，在速度與加速度係另外90˚相位不同，但是若為相同訊號彼此，則容易處理。接著，若目標相位差的餘弦值或正弦值為0，可僅以出現的直流成分來進行相位調整。

較佳為前述2個振動系統的振動若為用以藉由以90˚的相位差進行振動而使行進波發生來搬送工件的2個駐波振動時，按照進行方向，對於目標相位差的餘弦值0，將用以將實際相位差的餘弦值形成為0的移相的方向，以收斂成+90˚、或收斂成-90˚來進行切換。

假設有第1、第2駐波，相對於第1駐波，第2駐波的相位係若工件的搬送方向為正，則為+90˚，若為負，則成為-90˚。接著，若目標值為90˚，cosφ若超過90˚，則偏向於-，若低於90˚，則偏向於+。另一方面，若目標值為-90˚，若超過-90˚，即偏向於+，若較低，則偏向於-。因此，僅按照進行方向來切換移相的方向，可進行按照搬送方向的控制。

以本發明之其他構成而言，列舉一種振動系統之控制裝置，其係為了透過驅動指令來驅動振動系統，具備有：對由外部被取得作為周期訊號的參照訊號，檢測前述振動系統的實際的振動相位的相位差的相位差檢測部；及變更相對前述參照訊號的前述驅動指令的相位的相位調整部者，其特徵為：前述相位差檢測部係具備有：由前述振動系統檢測振動的振動檢測部；對有關前述參照指令的訊號，將在前述振動系統的振動檢測部所檢測到的訊號相乘的乘算部；由相乘的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差的直流份的濾波器部；及將所取出的直流份除以前述振動系統的振動振幅的除算部，前述相位調整部係以使表示由前述除算部被輸出的實際相位差的值，與表示預先設定的目標相位差的值相一致的方式，調節前述驅動指令的相位。

藉此，即使在將1個振動系統的相位控制成目標相位的情形下，亦可依據上述來適用。

以本發明之較適之適用例而言，較佳為一種工件搬送裝置，其具備有：在載置工件的狀態下進行搬送的搬送部；及藉由相位不同的2個駐波被合成，使用以使前述搬送部進行撓曲振動的行進波發生的行進波發生手段，在前述行進波發生手段的2個駐波的生成適用上述振動系統之控制裝置。

若為如上所示之工件搬送裝置，可將2個駐波的相位差正確地接近90˚，來進行行進波比高的高效率的搬送。 (發明之效果)

藉由以上說明的本發明，可提供以超音波搬送為首，極為有用於適用在被要求在高頻率區域正確地進行相位控制之新穎的振動系統之控制裝置及工件搬送裝置。

以下參照圖示，說明本發明之一實施形態。

圖1係以區塊圖顯示本實施形態之振動系統之控制裝置C者。該控制裝置C係具有第一、第二振動系統1、2，具有以各振動系統1、2的共振頻率f1、f2處於接近的值的振動部(1x、2x)。以如上所示共振頻率f1、f2處於接近的值的振動系統而言，列舉例如將具有空間上的相位差的複數部位，在時間上的相位差之下以複數振動模式進行加振，藉此使行進波發生的零件進給器等超音波振動系統等。

在該實施形態中，列舉驅動具有空間上的相位偏移90˚的二個駐波模式(0˚模式、90˚模式)的搬送部的情形為例。

具體而言，第一、第二振動系統1、2係分別藉由將0˚模式進行加振的第一加振器11、及將90˚模式進行加振的第二加振器21予以加振。

在發訊器等驅動指令生成部3所生成之頻率可變且為正弦波或矩形波等周期訊號在第一、第二放大器12、22被放大且被輸入至第一、第二加振器11、21。關於第二加振器21，為了供予以在第一加振器11的加振為基準的相對相位差，被輸入將來自驅動指令生成部3的周期訊號在移相器41中錯開相位而在第二放大器22經放大者。該相位的偏移量係可藉由外部訊號來調節。

亦即，來自驅動指令生成部3的周期訊號係被輸入至第一放大器12，並且藉由移相器23，將相位錯開而被輸入至第二放大器22。

在此，為了安定的工件搬送，以將各模式的振動的相位差設為90˚為宜。因此，必須檢測2個振動系統的振動而以相位差成為90˚的方式改變一方振動系統的驅動指令的相位。

但是，如前所述，作為用以檢測相位差的一般手法的零交叉檢測係難以採用在如本實施形態所示之用途。零交叉檢測係有取樣速度的問題，且若成為超音波區域時，難以以高分解能來檢測相位差之故。

因此本實施形態係採用藉由零交叉以外的手法來檢測相位差的構成。

具體而言，具備有：將被輸入至一方振動系統亦即第二振動系統2的驅動指令的相位，透過前述移相器41進行變更的相位調整部4；及檢測2個振動系統亦即第一、第二振動系統1、2的相位差而形成為直流份來進行輸出的相位差檢測部5。

相位差檢測部5係構成為包含：檢測0˚模式、90˚模式的振動波形的第一、第二振動檢測器51、52；及輸入第一、第二振動檢測器51、52的訊號，且輸出按照該等相位差的訊號的相位差檢測器53。在該實施形態中，第一、第二振動檢測器51、52所檢測的是位移訊號彼此、速度訊號彼此或加速度訊號彼此的任意者。

此外，相位調整部4係構成為包含：在第一、第二振動系統1、2的振動相位差設定目標，且輸出按照此的訊號的相位差設定器42；比較相位差檢測器53的輸出訊號與相位差設定器42的輸出訊號之作為比較器的差分器43；算出該差分器43中的偏差成為0的控制量之作為控制量算出部的PI控制部44；及藉由PI控制部44的輸出訊號來操作移相量的移相器41。

更具體而言，相位差檢測器53係構成為如圖2所示。該相位差檢測器53係具備有：將第一振動檢測器51與第二振動檢測器52的訊號進行乘算之作為乘算部的乘算器53a；由乘算器53a的輸出訊號取出直流成分之作為濾波器部的低通濾波器53b；檢測第一、第二振動檢測器51、52的訊號的振幅的第一、第二振幅檢測器53c、53d；及將通過低通濾波器53b後的訊號，藉由第一、第二振幅檢測器53c、53d的檢測訊號進行除算之作為除算部的除算器53e、53f，將除算後的訊號反饋為相位差檢測訊號S1。

此時，若將0˚模式與90˚模式的相位差設為φ12，相位差檢測器53的訊號係形成為與cosφ12成正比的訊號。因此，若0˚模式與90˚模式的相位差為±90˚ (φ12=±90˚)，相位差檢測器53的訊號的值係成為cos±90˚亦即0。

由於將0˚模式與90˚模式的相位差設為±90˚ (φ12=±90˚)，因此將相位差設定器42的設定值如圖2所示設為0。此時亦可未設置相位差設定器42。

構成為如上所示時的作用係如以下所示。 　　將第一振動檢測器51的訊號設為v1cos(ωt+φ1)、第二振動檢測器52的訊號設為v2cos(ωt+φe+φ2)。φe係對90˚模式的指令訊號的響應的相位差。此外，v1、v2係與0˚模式、90˚模式的振幅成正比的值。在此，若設為φe+φ2-φ1=φ12，第二振動檢測器52的訊號係成為v2cos (ωt+ φ1+φ12)，φ12係表示相對於0˚模式之90˚模式的振動的相位差。第一振動檢測器51的訊號與第二振動檢測器52的訊號係在乘算器53a被乘算後，被通至低通濾波器53b。經乘算後的訊號係如以下所示。

若將該訊號通至低通濾波器53b，僅直流成分被取出，而成為：

。

此外，在除算器53e、53f中，藉由在第一、第二振幅檢測器53c、53d被檢測到的振幅比例訊號(與v1、v2成正比的訊號)進行除算(正規化)。藉此所得的訊號係成為不取決於振幅而與cosφ12成正比的相位差檢測訊號S1，將該相位差檢測訊號S1反饋而在PI控制部44進行控制。

在此，如圖3所示，φ12=90˚之時，為cosφ12=0，在該附近，相對φ12的增加，cosφ12係單調減少。此外，φ12=-90˚之時，為cosφ12=0，在該附近，相對φ12的增加，cosφ12係單調增加。φ12(=φe+φ2-φ1)係可藉由移相量φe來調節。因此，藉由在PI控制部44進行如下所述之操作，可將0˚模式與90˚模式的振動的相位差φ12保持在+90˚或-90˚。

在必須收斂成+90˚的控制中，若為cosφ12 ＜0，使φe減少，若為cosφ12＞0，則使φe增加。 　　在必須收斂成-90˚的控制中，若為cosφ12＜0，使φe增加，若為cosφ12＞0，則使φe減少。

由於預先可知依適用對象，使其收斂成+90˚或-90˚的何者即可，因此藉由如上所示之控制，即使有0˚模式與90˚模式的特性的差或共振頻率的變化，0˚模式與90˚模式的振動的相位差被保持為±90˚，可進行安定的行進波生成。

圖4係顯示作為適用本實施系之振動系統之控制裝置C之一例之作為工件搬送裝置的零件進給器PF。該零件進給器PF係由以下構成：使所被投入的工件沿著螺旋搬送部T1攀登的碗型進給器Bf；及對由該碗型進給器Bf被排出的工件，在整列搬送部t1進行整列或方向判別等而僅使適當姿勢的工件通過，並且使不適當的工件透過返回搬送部t2而返回至碗型進給器Bf的線性進給器Lf。

其中，碗型進給器Bf係如圖5所示，構成：在進給器本體底面的圓環狀的振動區域之中，對於處於第一區域而以0˚模式進行振動的第一振動系統1的振動部1x、及處於第二區域而以90˚模式進行振動的第二振動系統的振動部2x，透過使用壓電元件的第一加振器11及第二加振器12進行加振，藉此藉由相位不同的駐波被合成，使用以使前述搬送部T1進行撓曲振動的行進波發生的行進波發生手段BZ。接著，在該碗型進給器Bf適用上述控制裝置C時，若構成為：在行進波發生手段BZ的第一、第二加振器11、21，被輸入以圖1及圖2所示之第一、第二放大器12、22予以放大的周期訊號，第一、第二振動系統1(1x)、2(2x)的振動透過第一、第二振動檢測器51、52而被取出即可。在圖5中省略控制裝置C(參照圖1及圖2)的其他部分，構成及控制方法係與上述實施形態相同。

若驅動如上所示之零件進給器PF，在各加振部1x、2x的共振頻率係視為大致相同來進行驅動為慣例，若在振動部1x、2x的底面黏貼壓電元件，因壓電元件發熱，在複數加振點的共振頻率改變數%，駐波比降低而有搬送效率明顯受損的可能性，但是藉由透過控制裝置C的控制，可有效解決該課題。

另一方面，圖4的線性進給器Lf係如圖6所示，構成：在進給器本體底面的長圓狀的振動區域之中，對於處於第一區域而以0˚模式進行振動的第一振動系統1的振動部1x、及處於第二區域而以90˚模式進行振動的第二振動系統的振動部2x，透過使用壓電元件的第一加振器11及第二加振器12進行加振，藉此藉由相位不同的駐波被合成，使用以使前述搬送部t1、t2進行撓曲振動的行進波發生的行進波發生手段LZ。接著，在該線性進給器Lf適用上述控制裝置C時，亦若構成為：在行進波發生手段LZ在第一、第二加振器11、21，被輸入以圖1及圖2所示之第一、第二放大器12、22予以放大的周期訊號，第一、第二振動系統1(1x)、2(2x)的振動透過第一、第二振動檢測器51、52而被取出即可。在圖6中亦省略控制裝置C(參照圖1及圖2)的其他部分，構成及控制方法係與上述實施形態相同。

接著，在碗型進給器Bf或線性進給器Lf中，若相對第1振動系統1，使第2振動系統的相位差以±90˚進行反轉，搬送方向形成為相反方向，因此進行如上所示之控制，係可成為發生工件阻塞等時的應對措施。

接著，如根據圖3所作之說明，在收斂成+90˚的控制中，若進行：若為cosφ12＜0，使φe減少，若為cosφ12＞0，則使φe增加的控制，在收斂成-90˚的控制中，若為cosφ12＜0，使φe增加，若為cosφ12＞0，則使φe減少的控制即可。

如以上所示，本實施形態之振動系統之控制裝置C係為了透過共通的驅動指令來驅動共振頻率不同而分別為f1、f2的第一、第二振動系統1、2，具備有：檢測前述2個振動系統1、2的相位差φ12的相位差檢測部5、及變更第二振動系統2的驅動指令的相位的相位調整部4者。接著，具體而言，相位差檢測部5係構成為：具備有：由第一、第二振動系統1、2的各個檢測振動之作為振動檢測部的第一振動檢測器51及第二振動檢測器52；將在該等兩振動檢測器51、52所檢測到的訊號彼此相乘之作為乘算部的乘算器53a；由相乘後的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差φ12的直流份之作為濾波器部的低通濾波器53b；及將所取出的直流份除以2個振動系統1、2的振動振幅v1、v2而正規化之作為除算部的除算器53e、53f，相位調整部4係以使表示由除算器53e、53f被輸出的實際相位差的值，與表示在相位差設定器42被設定的目標相位差的值相一致的方式，以移相器41調節對第二振動系統2的驅動指令的相位。

若為零交叉檢測等，基於取樣速度的問題，難以以高分解能檢測相位差，但是由於如上所示使相位差檢測值取出作為直流訊號，即使頻率高，亦可高精度地檢測相位差。而且，藉由將所取出的直流訊號正規化而形成為相位差檢測訊號S1，不會有控制的響應性等取決於振幅的情形，可將2個振動系統1、2的相位差φ12，即使為高頻區域，亦可安定且精度佳地進行控制。

尤其在該實施形態中，表示實際相位差及目標相位差的值係相位差的餘弦值亦即cosφ，根據該餘弦值cosφ，以實際相位差與目標相位差的偏差成為0的方式，將驅動指令的相位以增減任何方向進行移相。因此，目標相位差亦容易設定，而且可以極為單純之與實際相位差的比較，來決定相位調整部4中的調整方向。

此外，在該實施形態中，在第一、第二振動系統1、2所檢測出的訊號均為位移訊號彼此、速度訊號彼此或加速度訊號彼此的任意者，相位調整部4係供予0作為目標相位差的餘弦值或正弦值，以實際相位差之餘弦值或正弦值成為0的方式，調整驅動指令的相位。亦即，在位移與速度，90˚相位不同，在速度與加速度，另外90˚相位不同，但是若為相同的訊號彼此，則容易處理。此外，由於將目標相位差的餘弦值或正弦值設為0，因此可僅以出現的直流成分來進行相位調整。

具體而言，該實施形態中的第一、第二振動系統1、2係用以藉由以90˚的相位差進行振動而使行進波發生來搬送工件的2個駐波振動，按照進行方向，使相對於目標相位差的餘弦值0，用以將實際相位差的餘弦值形成為0的移相的方向，以收斂成+90˚、或收斂成-90˚來進行切換。亦即，相對於第1駐波，第2駐波的相位若工件的搬送方向為正而設為+90˚時，若為負，則成為-90˚。接著，若目標值為90˚，cosφ超過90˚時，偏向為-，低於90˚時，則偏向為+。另一方面，若目標值為-90˚，超過-90˚時，偏向為+，低於-90˚時，則偏向為-。因此，僅按照進行方向來切換移相的方向，可進行按照搬送方向的控制。

接著，作為該實施形態的適用對象之作為工件搬送裝置的零件進給器PF係具備有：在載置工件的狀態下進行搬送的搬送部T1、t1、t2；及相位不同的2個駐波被合成，藉此使用以使搬送部T1、t1、t2進行撓曲振動的行進波發生的行進波發生手段BZ、LZ，在行進波發生手段BZ、LZ的2個駐波的生成適用上述振動系統之控制裝置C而構成者。

因此，可使2個駐波的相位差正確地接近90˚，作為行進波比高的高效率的搬送裝置來使其運轉。

以上說明本發明之一實施形態，但是各部的具體構成並非為僅限定於上述實施形態者。

例如，在前述實施形態中，控制量算出部44係使用PI控制，惟並非侷限於此，可採用將偏差形成為0的各種控制方法。

此外，在上述實施形態中，藉由振動檢測器51、52進行檢測的是振動位移彼此、振動速度彼此、振動加速度彼此的任一者，但是亦可第一、第二振動檢測器的一方檢測振動位移，另一方檢測振動加速度。此時亦以2個檢測訊號的相位差成為90˚的方式進行控制。此外，亦可第一、第二振動檢測器51、52的其中一方檢測振動位移，另一方檢測振動速度，亦可其中一方檢測振動速度，另一方檢測振動加速度。此時，以2個檢測訊號的相位差成為0˚(同相)或180˚(逆相)的方式進行控制。但是，圖2所示之相位差檢測的方法並無法使用，因此採用依據此的構成。

再此外，亦可利用正規化所使用的振幅檢測器53c、53d的訊號，同時進行將振幅保持為一定的控制(定振幅控制)。藉此，無須設置新的檢測器，即可進行更安定的驅動。

此外，在圖2所示之具體例中，係將相位差設定器的值設為0，但是亦可以圖1所示之相位設定器42而設定為任意值。藉此，可將第一、第二振動檢測器51、52的訊號的相位差控制為±90˚以外的值，例如若在振動檢測器的檢測訊號發生延遲，可進行補正該偏移等調整。

此外，在圖2所示之具體例中，係直接反饋除算後的訊號(與cosφ12成正比的訊號)，但是亦可藉由運算或映射而轉換成相位差φ12本身的值(弧度值等)來進行反饋。若如上所示，運算或映射的處理額外地變成必要，但是之後的處理內容容易理解而較為容易。

此外，以上係為了將2個振動系統的相位差控制成所希望的值而適用本發明者，但是亦可如圖7所示，為了進行1個振動系統的相位控制而適用本發明。 　　例如列舉：對由非為控制對象的某振動系統所取出的振動訊號，欲將作為控制對象的振動系統控制成預定的相位差時、或對由外部被供予作為周期訊號之非起因於振動系統的基準訊號，欲將作為控制對象的振動系統控制成預定的相位差時等，作為適用例。

接著，以供其之用的具體構成而言，圖7所示之振動系統之控制裝置係若將由上述之某振動系統取出的振動訊號或由外部被供予作為周期訊號的基準訊號設為「參照訊號」時，為了透過驅動指令來驅動振動系統101，具備有：對由外部作為周期訊號而在參照訊號輸入部103被取得的參照訊號，檢測振動系統101之與實際的振動相位的相位差的相位差檢測部105；及變更對前述參照訊號之前述驅動指令的相位的相位調整部104者，前述相位差檢測部105係具備有：由前述振動系統101檢測振動的振動檢測部151；及由有關前述參照指令的訊號與在前述振動系統101的振動檢測部105所檢測到的訊號，檢測相位差的相位差檢測器153。該相位差檢測器153係具備有：將有關前述參照指令的訊號與在振動系統101的振動檢測部105所檢測到的訊號相乘之作為乘算部的乘算器153a；由相乘的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差的直流份之作為濾波器部的低通濾波器153b；及將所取出的直流份除以前述振動系統101的振動振幅的除算部153e，前述相位調整部104係構成為：以使表示由前述除算部153e被輸出的實際相位差的值，與表示預先設定的目標相位差的值相一致的方式，調節前述驅動指令的相位。

在圖7中，移相器141係相當於前述實施形態的移相器41，放大器112係相當於前述實施形態的第一放大器12，加振器111係相當於前述實施形態的加振器11。此外，振幅檢測器153d係相當於前述實施形態的振幅檢測器53d，相位差設定器142係相當於前述實施形態的相位差設定器42，差分器143係相當於前述實施形態的差分器43，作為控制量算出部的PI控制部144係相當於前述實施形態的PI控制部44。

藉此，即使在將1個振動系統的相位，根據非起因於非為其他控制對象的振動系統的振動訊號或控制系的周期訊號等基準訊號，將控制對象控制成目標相位的情形下，亦藉由依據上述進行適用，藉此即使在高頻區域中亦可實現適當的相位差控制。

其他構成亦可在未脫離本發明之主旨的範圍內作各種變形。

1‧‧‧第一振動系統1x、2x‧‧‧加振部2‧‧‧第二振動系統3‧‧‧驅動指令生成部4‧‧‧相位調整部5‧‧‧相位差檢測部11‧‧‧第一加振器12‧‧‧第一放大器21‧‧‧第二加振器22‧‧‧第二放大器23‧‧‧移相器41‧‧‧移相器42‧‧‧相位差設定器43‧‧‧差分器44‧‧‧PI控制部51、52‧‧‧振動檢測部53‧‧‧相位差檢測器53a‧‧‧乘算部(乘算器)53b‧‧‧濾波器部(低通濾波器)53c‧‧‧第一振幅檢測器53d‧‧‧第二振幅檢測器53e、53f‧‧‧除算部(除算器)101‧‧‧振動系統103‧‧‧參照訊號輸入部104‧‧‧相位調整部105‧‧‧相位差檢測部111‧‧‧加振器112‧‧‧放大器141‧‧‧移相器142‧‧‧相位差設定器143‧‧‧差分器144‧‧‧PI控制部151‧‧‧振動檢測部153‧‧‧相位差檢測器153a‧‧‧乘算部(乘算器)153b‧‧‧濾波器部(低通濾波器)153d‧‧‧振幅檢測器153e‧‧‧除算部(除算器)Bf‧‧‧碗型進給器BZ、LZ‧‧‧行進波發生手段C‧‧‧振動系統的控制裝置f1、f2‧‧‧共振頻率Lf‧‧‧線性進給器PF‧‧‧工件搬送裝置(零件進給器)S1‧‧‧相位差檢測訊號T1、t1、t2‧‧‧搬送部a‧‧‧搬送部A1、A2‧‧‧放大器b1‧‧‧第1振動部b2‧‧‧第2振動部c1、c2‧‧‧加振器D1‧‧‧第1振動系統D2‧‧‧第2振動系統e‧‧‧驅動指令生成部g‧‧‧相位器

圖1係顯示本發明之一實施形態之振動系統之控制裝置的區塊圖。 　　圖2係具體顯示圖1的一部分的區塊圖。 　　圖3係顯示表示同實施形態中的實際相位差的餘弦值與相位差的關係的圖表。 　　圖4係顯示同實施形態之控制裝置的適用例亦即作為工件搬送裝置的零件進給器的圖。 　　圖5係對於構成同零件進給器的碗型進給器的控制區塊圖。 　　圖6係對於構成同零件進給器的線性進給器的控制區塊圖。 　　圖7係顯示本發明之變形例之對應圖2的區塊圖。 　　圖8係用以說明與本發明作對比之習知的控制裝置的原理圖。 　　圖9係顯示習知之控制中的0˚模式與90˚模式的關係的圖。 　　圖10係用以說明同習知例中的不良情形的圖表。

1‧‧‧第一振動系統

1x、2x‧‧‧加振部

2‧‧‧第二振動系統

3‧‧‧驅動指令生成部

11‧‧‧第一加振器

12‧‧‧第一放大器

21‧‧‧第二加振器

22‧‧‧第二放大器

41‧‧‧移相器

42‧‧‧相位差設定器

44‧‧‧PI控制部

51、52‧‧‧振動檢測部

53‧‧‧相位差檢測器

53a‧‧‧乘算部(乘算器)

53b‧‧‧濾波器部(低通濾波器)

53c‧‧‧第一振幅檢測器

53d‧‧‧第二振幅檢測器

53e、53f‧‧‧除算部(除算器)

S1‧‧‧相位差檢測訊號

Claims (5)

1. 一種振動系統之控制裝置，其係為了透過共通的驅動指令來驅動共振頻率不同的2個振動系統，具備有：檢測前述2個振動系統的相位差的相位差檢測部；及變更前述振動系統之任一方的驅動指令的相位的相位調整部者，其特徵為：前述相位差檢測部係具備有：由前述2個振動系統的各個檢測振動的振動檢測部；將在前述振動檢測部所檢測到的訊號彼此相乘的乘算部；由相乘的訊號，取出對應相乘前的訊號彼此的相位差的直流份的濾波器部；及將所取出的直流份除以前述2個振動系統的振動振幅而正規化的除算部，前述相位調整部係以使表示由前述除算部被輸出的實際相位差的值，與表示預先設定的目標相位差的值相一致的方式，調節前述一方驅動指令的相位。
2. 如申請專利範圍第1項之振動系統之控制裝置，其中，表示前述實際相位差及前述目標相位差的值係相位差的餘弦值或正弦值，根據該餘弦值或正弦值，以實際相位差與目標相位差的偏差成為0的方式，將前述驅動指令的相位以增減任何方向進行移相。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之振動系統之控制裝置，其中，在前述2個振動系統所檢測到的訊號均為位移 訊號彼此、速度訊號彼此或加速度訊號彼此之任意者，前述相位調整部係供予0作為目標相位差的餘弦值或正弦值，以有關實際相位差的餘弦值或正弦值成為0的方式，調整驅動指令的相位。
4. 如申請專利範圍第3項之振動系統之控制裝置，其中，前述2個振動系統的振動係用以藉由以90°的相位差進行振動而使行進波發生來搬送工件的2個駐波振動，按照進行方向，對於目標相位差的餘弦值0，將用以將實際相位差的餘弦值形成為0的移相的方向，以收斂成+90°、或收斂成-90°來進行切換。
5. 一種工件搬送裝置，其特徵為：具備有：在載置工件的狀態下進行搬送的搬送部；及藉由相位不同的2個駐波被合成，使用以使前述搬送部進行撓曲振動的行進波發生的行進波發生手段，在前述行進波發生手段的2個駐波的生成適用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之振動系統之控制裝置。

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