搬送装置および組合せ計量装置
【課題】振動によって物品を搬送する搬送装置の共振周波数を確実に検出する。
【解決手段】各電磁フィーダ１ごとに加振機７とフィーダ制御部３０とを設ける。フィーダ制御部３０には、加振機７に電力を供給するインバータ３１、インバータ３１を駆動パルスによって制御する加振制御部３２、インバータ３１から供給される電流が基準値を超えている時間（電流超過時間）を計測する計時部３３、駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部３４および駆動パルスの周波数を設定する周波数設定部３５を設ける。パルス幅設定部３４は、電流超過時間が計測されるまで駆動パルスのパルス幅を徐々に大きくしつつ、電流超過時間が計測されたときのパルス幅をパルス幅ｄとして設定する。周波数設定部３５は、パルス幅ｄの駆動パルスの周波数を変更しつつ、電流超過時間が最大となる周波数を電磁フィーダ１の共振周波数として検出する。
【解決手段】各電磁フィーダ１ごとに加振機７とフィーダ制御部３０とを設ける。フィーダ制御部３０には、加振機７に電力を供給するインバータ３１、インバータ３１を駆動パルスによって制御する加振制御部３２、インバータ３１から供給される電流が基準値を超えている時間（電流超過時間）を計測する計時部３３、駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部３４および駆動パルスの周波数を設定する周波数設定部３５を設ける。パルス幅設定部３４は、電流超過時間が計測されるまで駆動パルスのパルス幅を徐々に大きくしつつ、電流超過時間が計測されたときのパルス幅をパルス幅ｄとして設定する。周波数設定部３５は、パルス幅ｄの駆動パルスの周波数を変更しつつ、電流超過時間が最大となる周波数を電磁フィーダ１の共振周波数として検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置およびこのような搬送装置を備えた組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁フィーダのように電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置が知られている。電磁フィーダでは、搬送される物品の量（主に重量）を高精度に制御するための様々な技術が提案されている。例えば、搬送を停止する際に、単に駆動パルスを停止するのではなく、特有のストップパターンを与える技術が提案されている。
【０００３】
このストップパターンは、電磁フィーダの共振周波数と駆動周波数とに依存するため、適切なストップパターンを設定するためには、電磁フィーダの共振周波数を高精度で検出する必要がある。電磁フィーダでは共振状態において電流値がピークとなることを利用して、従来より、共振周波数を自動的に検出する技術が提案されている。例えば、このような技術が、特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、駆動パルスの周波数を変化させつつ、電磁フィーダに流れる電流値が基準値を超えている時間（電流超過時間）を計測し、この電流超過時間が最も長くなるなるときの周波数を共振周波数として求める技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４５４３６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載されている技術では、電磁フィーダのコイルなどの要因によって、流れる電流が非常に小さくなる場合が生じる。その場合、周波数を変化させても電流が基準値を超えず、電流超過時間が計測できない事態が発生するという問題があった。すなわち、各電磁フィーダごとの特性によっては、共振周波数が求められない電磁フィーダが存在するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電流超過時間を確実に計測して、搬送装置の共振周波数を確実に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置であって、物品を搬送する搬送部と、前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る搬送装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が所定値か否かを判定し、前記電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動を継続させ、前記電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、物品が所定重量となるように組み合わせる組合せ計量装置であって、電磁的な振動によって物品を搬送する複数の搬送装置と、前記複数の搬送装置に対応して設置される複数の計量装置と、前記複数の計量装置の計量結果に応じて、組み合わせる物品を決定する制御部とを備え、前記複数の搬送装置のそれぞれが、物品を搬送する搬送部と、前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る組合せ計量装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置の加振部において略同一となるように前記パルス幅を設定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項３または４の発明に係る組合せ計量装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、前記電流超過時間が前記共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動および前記計時部による前記電流超過時間の計測を継続させ、前記電流超過時間が前記共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし５に記載の発明では、加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって加振部を振動させた場合において、計時部によって電流超過時間が計測されるように、所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定することにより、電流超過時間を確実に測定することができる。したがって、周波数設定部は、確実に共振周波数を検出することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が所定値か否かを判定し、電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、加振制御部による加振部の振動を継続させ、電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅として設定することにより、電流超過時間を所望する値（所定値）に容易に設定することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が、複数の搬送装置の加振部において略同一となるようにパルス幅を設定することにより、複数の搬送装置の加振部における電流値をほぼ略同一とすることができる。したがって、共振周波数特性を略同一にすることができるので、複数の搬送装置における機差（ヘッド間差）を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が、複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、電流超過時間が共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、加振制御部による加振部の振動および計時部による電流超過時間の計測を継続させ、電流超過時間が共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅として設定することにより、電流超過時間を共通の所定値に容易に設定することができる。すなわち、請求項４に記載の発明に適用すれば、すべての搬送装置において、容易に電流超過時間を略同一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１８】
＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明に係る電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２の概略構成を示す側面図である。また、図２は、電磁フィーダ１の構成を示す図である。図１を参照して、組合せ計量装置２は、基台３の中央に加振機４を介して設置され、上方の筒状の投入シュート５から投下された被計量物を周囲に分散する分散テーブル６と、その周囲に複数の加振機７のそれぞれを介して放射状に配設され、被計量物を搬送する複数のトラフ８と、複数のトラフ８の先端部下方にそれぞれ位置するように放射状に配設された複数のプールホッパ９と、複数のプールホッパ９のそれぞれの下方に配設された複数の計量ホッパ１０とを備えている。ここで、電磁フィーダ１は、加振機７及びトラフ８を含む。
【００１９】
そして、基台３の内部には、各プールホッパ９の各ゲート９ａ及び各計量ホッパ１０の各ゲート１０ａの開閉を制御する、複数のゲート開閉装置１１が配設されている。ゲート開閉装置１１は、図示しないモータによって駆動され、被計量物の排出指令を受けたときに、図示しない駆動機構により計量ホッパ１０内の被計量物を集合シュート１２内に排出させ、空になった計量ホッパ１０内にプールホッパ９内の被計量物を投入させるように動作する。
【００２０】
また、計量ホッパ１０には、図示しない重量検出器が基台３内で連設されており、計量ホッパ１０内の被計量物の重量を計量する。なお、重量検出器は、各計量ホッパについて、計量結果を制御部１３に伝達する。
【００２１】
さら、組合せ計量装置２は、各構成を適切に制御する制御部１３、各種データをオペレータに対して表示する表示部１４およびオペレータが指示を入力するための操作部１５を備えている。
【００２２】
制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶装置とを備え、一般的なマイクロコンピュータとしての機能を有している。制御部１３は、記憶装置に記憶されたプログラムに従って動作し、各種データの処理や制御信号の生成等を行う。
【００２３】
表示部１４は、例えば液晶パネルディスプレイであって、オペレータが組合せ計量装置２の設定内容や、動作履歴等を確認するために使用される。表示部１４は制御部１３と電気的に接続されており、表示部１４に表示されるデータ（後述する設定画面データ等）は、制御部１３から伝達される。
【００２４】
また、操作部１５は、ボタンやキーボード、あるいはマウス等から構成される。操作部１５は、制御部１３と電気的に接続されており、オペレータによる操作（後述する設定操作等）を電気信号に変換して制御部１３に伝達する。
【００２５】
図２を参照して、電磁フィーダ１が備える加振機７は、複数のコイルスプリング２１を介して基台３上に設置されたベース部材２２と、ベース部材２２の上面上に設置された電磁石２３と、ベース部材２２の前部側（図面右側）及び後部側（図面左側）にボルト２４によって後傾姿勢で平行に取り付けられた一対の板バネ２５とを有している。
【００２６】
但し、一対の板バネ２５は必ずしも平行に取り付けられている必要はない。これら両板バネ２５の各上部には、トラフ８のブラケット８ａがボルト２６によって固定されている。また、ブラケット８ａにおける電磁石２３の磁力発生面２３ａに対向する面には、磁性体２７が取り付けられている。電磁石２３には、後述するフィーダ制御部３０によって間欠的に通電がなされる。
【００２７】
電磁石２３に通電がなされると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間に電磁力（吸引力）が作用し、その結果、前後の板バネ２５が撓みながら、またこれと同時にトラフ８がやや沈み込みながら、後方（図面左側）に変位することとなる。つまり、板バネ２５が固定されて弾性部材として機能するトラフ８が、後方に変位することとなる。一方、電磁石２３への通電が停止されると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間の電磁力（吸引力）が消失し、トラフ８が、板バネ２５の弾性復元力によって上方へやや浮き上がりながら前方（図面右側）に変位することとなる。
【００２８】
したがって、電磁石２３に間欠的に通電がなされることによって電磁力が間欠的に発生し、これにより、トラフ８が前後方向に振動することとなる。このとき、電磁石２３に発生する電磁力は、フィーダ制御部３０からの通電時の電圧値によって決まる。
【００２９】
トラフ８が振動すると、トラフ８上の物品（被計量物、被搬送物）が図１に示したプールホッパ９に移送される。また、予め定められた物品の搬送期間が終了すると、トラフ８の振動を停止させることにより、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品の移送が停止される。
【００３０】
上記の通り、組合せ計量装置２において、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品供給量の精度を向上させるためには、物品が搬送される期間（すなわち、トラフ８が振動している期間、以下、「物品搬送期間」と称する）を精度よく制御することが重要となる。
【００３１】
フィーダ制御部３０は、組合せ計量装置２が備える各電磁フィーダ１に対応して設けられており、それぞれが、インバータ３１、加振制御部３２、計時部３３、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５を備えている。また、フィーダ制御部３０は、組合せ計量装置２の基台３の内部に設けられており、加振機７、制御部１３および電源１６との間で電気的に接続されている。
【００３２】
インバータ３１は、加振機７に対して電力を供給する。インバータ３１には、図示しない商用電源に接続された電源１６から電力の供給が行われる。
【００３３】
加振制御部３２は、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５からの入力に基づいて、駆動パルスを生成して、当該駆動パルスをインバータ３１に伝達する。これにより、インバータ３１が駆動され、加振機７に電力が供給されて、加振機７が振動する。すなわち、加振制御部３２は、加振機７を駆動パルスによって駆動する。
【００３４】
また、加振制御部３２は、制御部１３からの入力に基づいて駆動パルスを生成して、当該駆動パルスをインバータ３１に伝達する。これによっても、インバータ３１が駆動され、加振機７が振動する。
【００３５】
計時部３３は、加振制御部３２が駆動パルスによって加振機７を駆動させた場合において、加振機７を流れる電流（より詳しくは電磁石２３を流れる電流。以下、「電流ｉ」と称する）が、基準値（以下、「基準電流Ｉ」と称する）を超えている時間（以下、「電流超過時間Ｔ」と称する）を計測する。
【００３６】
計時部３３は、図示しないフォトカプラとカウンタ回路とを備えている。フォトカプラは、電流ｉが基準電流Ｉを超えている間、カウンタ回路に向けてＯＮ信号を出力する。カウンタ回路は、フォトカプラからＯＮ信号が入力されている時間を、クロック等によって計測し、電流超過時間Ｔとして出力する。
【００３７】
計時部３３は、カウンタ回路が計測した電流超過時間Ｔを、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５に伝達する。
【００３８】
図３は、インバータ３１から加振機７に供給される電流ｉの例を示す図である。曲線ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３は、加振機７（インバータ３１）がそれぞれ異なる駆動パルスによって駆動される場合の電流ｉの変化を示している。
【００３９】
図３において、曲線ＣＦ１は、最大電流が比較的小さく、電流ｉが基準電流Ｉを超えることがない例における電流ｉの変化を示している。また、曲線ＣＦ２，ＣＦ３は、電流ｉの最大電流が基準電流Ｉを超える例における電流ｉの変化を示している。
【００４０】
曲線ＣＦ１に示すように、電流ｉが基準電流Ｉを超えることがない場合は、計時部３３は電流超過時間Ｔを計測することができない。この場合、計時部３３は、電流超過時間Ｔを「０」として出力する。
【００４１】
一方、曲線ＣＦ２，ＣＦ３に示すように、電流ｉが基準電流Ｉを超える場合は、電流超過時間Ｔを計測することが可能である（電流超過時間Ｔが「０」より大きくなる）。曲線ＣＦ２で示す例では、電流超過時間Ｔは「Ｔ１」であり、曲線ＣＦ３で示す例では、電流超過時間Ｔは「Ｔ２」である。
【００４２】
パルス幅設定部３４は、加振制御部３２が所定周波数の駆動パルスによって加振機７を振動させた場合において、計時部３３によって電流超過時間Ｔが計測されるように、駆動パルスのパルス幅（以下、「パルス幅ｄ」と称する）を設定する。
【００４３】
パルス幅設定部３４は、計時部３３によって計測された電流超過時間Ｔを所定値と比較し、電流超過時間Ｔが所定値か否かを判定する。電流超過時間Ｔが所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更して、さらに加振制御部３２に加振機７を駆動させる。
【００４４】
これにより、加振制御部３２は、パルス幅が新たに変更された駆動パルスによって、加振機７を振動させる。そして、計時部３３がこのときの電流超過時間Ｔを計測して、再びパルス幅設定部３４に伝達する。
【００４５】
一方、電流超過時間Ｔが所定値となっている場合、パルス幅設定部３４は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅ｄとして設定する。なお、パルス幅設定部３４は、設定したパルス幅ｄを制御部１３に転送してもよい。この場合、制御部１３は、各電磁フィーダ１のパルス幅設定部３４から入力されたパルス幅ｄを、各電磁フィーダ１ごとに識別できる状態で記憶装置に記憶させる。
【００４６】
また、パルス幅設定部３４は、周波数設定部３５に対して、パルス幅ｄが設定されたことを示す信号を出力する。この信号によって、後述する周波数設定部３５が能動化される。
【００４７】
周波数設定部３５は、パルス幅設定部３４によって設定されたパルス幅ｄの駆動パルスを用いて加振制御部３２が加振機７を振動させた場合において、計時部３３によって計測される電流超過時間Ｔに応じて、駆動パルスの周波数を設定する。
【００４８】
周波数設定部３５は、駆動パルスの周波数を徐々に変更しつつ、駆動パルスの周波数（共振周波数ｆ０）を設定する。なお、周波数設定部３５によって、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を検出し設定する手法は、例えば従来の技術を用いることができるので、ここではこれ以上詳細に述べない。ただし、周波数設定部３５が共振周波数ｆ０を求める手法は、電流超過時間Ｔを用いるものであれば、従来の手法に限定されるものでもない。
【００４９】
周波数設定部３５は、設定した共振周波数ｆ０を制御部１３に転送する。制御部１３は、各電磁フィーダ１の周波数設定部３５から入力された共振周波数ｆ０を、各電磁フィーダ１ごとに識別できる状態で記憶装置に記憶させる。
【００５０】
以上が、本実施の形態における組合せ計量装置２の構成および機能の説明である。
【００５１】
本実施の形態における組合せ計量装置２では、物品をグループごとに計量して、合計重量が所望する値となるように、各グループを組み合わせる処理に先立って、様々な初期設定が行われる。組合せ計量装置２における初期設定には、オペレータによって実行されるものと、組合せ計量装置２が自動的に行うものがある。
【００５２】
まず、オペレータによる初期設定の例を説明する。組合せ計量装置２では、表示部１４に表示される情報（画面）に基づいて、オペレータが操作部１５を操作することによって、各種パラメータについての設定作業が行えるようになっており、このような作業が初期設定において行われる。
【００５３】
図４は、組合せ計量装置２における周辺機器の設定画面４０の例を示す図である。設定画面４０は、制御部１３からの制御に従って、表示部１４に表示される画面である。設定画面４０では、包装機連動仕様、タイミングホッパおよび集合コンベアに関する設定を行うことができる。図４に示す例では、このうちの包装機連動仕様に関する設定を行う画面４１を示している。さらに、図４に示す画面４１では、連動方式のうち「マスター」項目を設定する画面を示している。また、設定画面４０には、周辺機器の設定を終了させるための操作ボタン４８も表示されている。
【００５４】
図４に示す画面４１では、入力欄４２ないし４７が表示されており、各入力欄４２ないし４７によって入力できる項目と、現在の入力状況が表示されている。オペレータは、設定を変更したい項目に応じて、操作部１５を操作することによって、各入力欄４２ないし４７のいずれかを選択するとともに、選択した入力欄に新たな設定を入力することによって、包装機連動仕様に関する設定を変更することができる。変更された設定は、直ちに各入力欄４２ないし４７に表示される。
【００５５】
なお、入力欄４２は、連動方式を選択するための入力欄である。オペレータが入力欄４２のプルダウンキー４２ａを操作すると、画面４１には、入力欄４３ないし４７に代わって、他の連動方式（後述）に関する設定を行う入力欄が表示される。
【００５６】
必要な入力が終了して、周辺機器の設定の変更が終了すると、オペレータは操作ボタン４８を操作して、周辺機器の設定を終了する。
【００５７】
図５は、組合せ計量装置２における予約設定画面５０の例を示す図である。予約設定画面５０には、操作ボタン５１，５２および入力欄５３が表示されている。
【００５８】
操作ボタン５１は、予約設定画面５０において入力された内容を破棄して、予約設定画面５０における処理を終了するためのボタンである。すなわち、操作ボタン５１が操作されると、制御部１３は、予約設定画面５０が表示される前の設定を保持しつつ、予約設定画面５０における処理を終了する。
【００５９】
また、操作ボタン５２は、予約設定画面５０において入力された内容を有効にして、予約設定画面５０における処理を終了するためのボタンである。すなわち、操作ボタン５２が操作されると、制御部１３は、予約設定画面５０が表示される前の設定を破棄して、ここで入力された設定を有効にしつつ、予約設定画面５０における処理を終了する。
【００６０】
さらに、入力欄５３は、現在設定されている連動方式（図５に示す例では「マスター」）を表示しつつ、これを変更するための指示を入力するための欄である。すなわち、オペレータは入力欄５３を視認することによって、現在選択されている連動方式（項目）を確認することができる。
【００６１】
また、入力欄５３にはプルダウンキー５３ａが設けられており、包装機連動方式を選択するための入力を受け付ける。オペレータがプルダウンキー５３ａを操作すると、組合せ計量装置２の制御部１３は、入力欄５３に表示されている連動方式を、オペレータが変更しようとしていると判断して、当該項目として選択可能な項目を一覧表示する。
【００６２】
図６は、プルダウンキー５３ａが操作された場合に表示される予約設定画面５０の例を示す図である。図６に示す予約設定画面５０には、選択メニュー欄５４、確認欄５５およびプルアップキー５６が表示されている。
【００６３】
選択メニュー欄５４は、本実施の形態における組合せ計量装置２において、包装機連動方式として選択可能な各種方式が表示される欄である。すなわち、選択可能な項目が一覧表示される欄である。オペレータは、選択メニュー欄５４に表示された複数の連動方式（図６に示す例では、４種類の方式）から、所望の連動方式を選択する。これによって、組合せ計量装置２の包装機連動方式の設定が新たに設定される。
【００６４】
確認欄５５は、現在選択されている方式（図６に示す例では「マスター」）についての各種パラメータの設定状況を表示する欄である。すなわち、オペレータは、図４に示す設定画面４０を表示させなくても、現在選択されている連動方式の各パラメータを確認することができる。
【００６５】
このように、ある項目（ここでは、包装機連動方式）を選択させる場合に、選択可能な項目を一覧表示すると同時に、選択されている項目について既に設定されているパラメータを表示することにより、オペレータは容易に必要項目を選択することができる。また、選択した項目のパラメータについても、変更が必要か否かも容易に判定することがてきる。なお、オペレータが連動方式を変更した場合には、変更された連動方式に応じて、確認欄５５の表示内容が変更される。
【００６６】
プルアップキー５６は、選択メニュー欄５４および確認欄５５を非表示状態にして、図５に示す予約設定画面５０に戻すためのキーである。すなわち、プルアップキー５６が操作されると、制御部１３は、包装機連動方式の選択処理を終了して、図５に示す予約設定画面５０を表示部１４に表示させる。
【００６７】
次に、組合せ計量装置２が自動的に行う初期設定の例について説明する。本実施の形態における組合せ計量装置２では、初期設定において、各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を検出する処理が行われる。
【００６８】
電磁フィーダ１の物品の搬送量は、トラフ８の振動によって決定され、トラフ８の振動状態は加振機７の振動特性によってほぼ決定される。また、組合せ計量装置２のような装置において、効率よく計量を行うためには、各電磁フィーダ１の搬送量を高精度に制御する必要があることは従来から提唱されている。したがって、電磁フィーダ１では、加振機７の振動を高精度に制御する必要がある。
【００６９】
一方、組合せ計量装置２では、電磁石２３のコイルと鉄心との距離が電磁フィーダ１ごとに僅かに異なっていたり、製造誤差や経時変化等によって、複数の電磁フィーダ１の間で特性が異なる。例えば、各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０は同一ではなく、多少のバラツキが生じている。また、１つの電磁フィーダ１に注目したとしても、その電磁フィーダ１の特性は設計上の値とは異なっている。
【００７０】
このような状況では、駆動パルスに対する電磁フィーダ１の挙動を予測することができず、制御部１３が各電磁フィーダ１の振動を高精度に制御することはできない。すなわち、電磁フィーダ１を高精度に制御するためには、電磁フィーダ１の振動特性を予め取得しておく必要がある。
【００７１】
そこで、組合せ計量装置２は、初期設定において、各電磁フィーダ１を試験的に駆動して、各電磁フィーダ１の振動特性（特に共振周波数ｆ０）を取得する。
【００７２】
まず、加振制御部３２が、試験動作用の初期の駆動パルスによって、インバータ３１を駆動し、加振機７を振動させる。このときの駆動パルスは、周波数やパルス幅が予め決められた所定のパルスであって、すべての電磁フィーダ１について同じものを用いる。このような駆動パルスのパラメータは、制御部１３の記憶装置に予め記憶させておき、初期設定において、制御部１３から各電磁フィーダ１の加振制御部３２に伝達されるようにしておけばよい。
【００７３】
このとき、加振機７に流れる電流ｉについて、計時部３３が電流超過時間Ｔを測定し、パルス幅設定部３４に出力する。
【００７４】
電流超過時間Ｔが入力されると、パルス幅設定部３４は、入力された電流超過時間Ｔが所定値（＞０）であるか否かを判定する。
【００７５】
入力された電流超過時間Ｔが所定値でなかった場合は、駆動パルスのパルス幅を変更する。なお、本実施の形態におけるパルス幅設定部３４は、入力された電流超過時間Ｔが所定値でなかった場合には、現在の駆動パルスのパルス幅を１ｍｓだけ増加させて、新たなパルス幅とする。このようにして設定された新たなパルス幅は、加振制御部３２に伝達され、駆動パルスのパルス幅が変更された状態で、再び、加振機７が駆動される。
【００７６】
一方、計時部３３からパルス幅設定部３４に入力された電流超過時間Ｔが所定値であった場合、パルス幅設定部３４は、このときの駆動パルスのパルス幅をパルス幅ｄとして設定し、パルス幅ｄが設定された旨の信号を周波数設定部３５に伝達する。なお、このとき加振制御部３２の駆動パルスはパルス幅ｄであるから、パルス幅設定部３４は加振制御部３２の駆動パルスについては新たに変更しない。
【００７７】
電磁フィーダ１において、駆動パルスのパルス幅を増加させると、電流ｉは充分に大きくなるため、ある時点で必ず電流ｉが基準電流Ｉを超える。したがって、「０」より大きな値である所定値を適切に設定しておけば、すべての電磁フィーダ１においてパルス幅ｄを設定することができる。
【００７８】
このようにして、すべての電磁フィーダ１においてパルス幅ｄが設定されると、当該パルス幅ｄの駆動パルスで加振機７（インバータ３１）を駆動すれば、すべての電磁フィーダ１について、電流超過時間Ｔを測定することができる。
【００７９】
したがって、本実施の形態における電磁フィーダ１は、従来の装置のように、電流ｉが小さいために、電流超過時間Ｔを測定することができないという事態を回避することができる。
【００８０】
また、すべての電磁フィーダ１の電流超過時間Ｔを共通の所定値にするということは、すべての電磁フィーダ１の加振機７に流れる電流ｉを略同一にすることにほぼ相当する。加振機７の振動特性は、加振機７に流れる電流値に応じて多少の変動がある。しかし、本実施の形態における組合せ計量装置２では、すべての電磁フィーダ１において、電流超過時間Ｔを共通の所定値にすることにより、後述の処理において、略同一の条件で共振周波数を検出することができる。
【００８１】
なお、先述のように、電磁フィーダ１の個々の特性は互いに異なる。そのため、パルス幅ｄは各電磁フィーダ１において互いに異なる場合もある。しかし、これによって略同一の条件で共振周波数測定を実行できるということは、各電磁フィーダ１ごとに設定されるパルス幅ｄによって、各電磁フィーダ１の機差（ヘッド間差）を吸収することができることを意味する。
【００８２】
パルス幅ｄが設定された旨の信号を受け取った周波数設定部３５は、駆動パルスの周波数を変更して設定し、加振制御部３２に伝達する。周波数設定部３５は、計時部３３から入力される電流超過時間Ｔを監視しつつ、駆動パルスの周波数を変更したことによる電流超過時間Ｔの変化を解析し、電流超過時間Ｔが最大となるときの駆動パルスの周波数を、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０として設定する。
【００８３】
先述のように、パルス幅設定部３４によって、すべての電磁フィーダ１において、電流超過時間Ｔを計測することが可能とされているため、周波数設定部３５は、確実に共振周波数ｆ０を設定することができる。
【００８４】
設定された共振周波数ｆ０は、制御部１３に伝達され、制御部１３の記憶装置に記憶される。このようにして記憶された各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０は、後の処理において、各電磁フィーダ１の加振機７を制御するために使用される。
【００８５】
以上のように、本実施の形態における電磁フィーダ１は、電流超過時間Ｔを測定できるように、駆動パルスのパルス幅ｄがパルス幅設定部３４によって設定されるので、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を確実に検出することができる。したがって、後の処理において、電磁フィーダ１を高精度に制御することが可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態におけるパルス幅設定部３４は、ソフトウェアによって実現可能な機能である。すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置２は、従来の装置に、特別な回路（ハードウェア）を追加することなく、実現することも可能な装置である。したがって、製造コストの増大を抑制することができる。
【００８７】
＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００８８】
例えば、共振周波数ｆ０を検出する処理は、初期設定において実行されるものと限定されるべきではなく、所定のタイミングごとに実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る電磁フィーダを備えた組合せ計量装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】電磁フィーダの構成を示す図である。
【図３】インバータから加振機に供給される電流の例を示す図である。
【図４】組合せ計量装置における周辺機器の設定画面の例を示す図である。
【図５】組合せ計量装置における予約設定画面の例を示す図である。
【図６】プルダウンキーが操作された場合に表示される予約設定画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 電磁フィーダ（搬送装置）
１０ 計量ホッパ
１３ 制御部
１４ 表示部
１５ 操作部
２ 組合せ計量装置
２１ コイルスプリング
２３ 電磁石
３０ フィーダ制御部
３１ インバータ
３２ 加振制御部
３３ 計時部
３４ パルス幅設定部
３５ 周波数設定部
７ 加振機
８ トラフ（搬送部）
Ｉ 基準電流
Ｔ 電流超過時間
ｄ パルス幅
ｆ０ 共振周波数
ｉ 電流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置およびこのような搬送装置を備えた組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁フィーダのように電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置が知られている。電磁フィーダでは、搬送される物品の量（主に重量）を高精度に制御するための様々な技術が提案されている。例えば、搬送を停止する際に、単に駆動パルスを停止するのではなく、特有のストップパターンを与える技術が提案されている。
【０００３】
このストップパターンは、電磁フィーダの共振周波数と駆動周波数とに依存するため、適切なストップパターンを設定するためには、電磁フィーダの共振周波数を高精度で検出する必要がある。電磁フィーダでは共振状態において電流値がピークとなることを利用して、従来より、共振周波数を自動的に検出する技術が提案されている。例えば、このような技術が、特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、駆動パルスの周波数を変化させつつ、電磁フィーダに流れる電流値が基準値を超えている時間（電流超過時間）を計測し、この電流超過時間が最も長くなるなるときの周波数を共振周波数として求める技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４５４３６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載されている技術では、電磁フィーダのコイルなどの要因によって、流れる電流が非常に小さくなる場合が生じる。その場合、周波数を変化させても電流が基準値を超えず、電流超過時間が計測できない事態が発生するという問題があった。すなわち、各電磁フィーダごとの特性によっては、共振周波数が求められない電磁フィーダが存在するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電流超過時間を確実に計測して、搬送装置の共振周波数を確実に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置であって、物品を搬送する搬送部と、前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る搬送装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が所定値か否かを判定し、前記電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動を継続させ、前記電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、物品が所定重量となるように組み合わせる組合せ計量装置であって、電磁的な振動によって物品を搬送する複数の搬送装置と、前記複数の搬送装置に対応して設置される複数の計量装置と、前記複数の計量装置の計量結果に応じて、組み合わせる物品を決定する制御部とを備え、前記複数の搬送装置のそれぞれが、物品を搬送する搬送部と、前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る組合せ計量装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置の加振部において略同一となるように前記パルス幅を設定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項３または４の発明に係る組合せ計量装置であって、前記パルス幅設定部は、前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、前記電流超過時間が前記共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動および前記計時部による前記電流超過時間の計測を継続させ、前記電流超過時間が前記共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし５に記載の発明では、加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって加振部を振動させた場合において、計時部によって電流超過時間が計測されるように、所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定することにより、電流超過時間を確実に測定することができる。したがって、周波数設定部は、確実に共振周波数を検出することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が所定値か否かを判定し、電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、加振制御部による加振部の振動を継続させ、電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅として設定することにより、電流超過時間を所望する値（所定値）に容易に設定することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が、複数の搬送装置の加振部において略同一となるようにパルス幅を設定することにより、複数の搬送装置の加振部における電流値をほぼ略同一とすることができる。したがって、共振周波数特性を略同一にすることができるので、複数の搬送装置における機差（ヘッド間差）を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、パルス幅設定部は、計時部によって計測される電流超過時間が、複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、電流超過時間が共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、加振制御部による加振部の振動および計時部による電流超過時間の計測を継続させ、電流超過時間が共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅として設定することにより、電流超過時間を共通の所定値に容易に設定することができる。すなわち、請求項４に記載の発明に適用すれば、すべての搬送装置において、容易に電流超過時間を略同一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１８】
＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明に係る電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２の概略構成を示す側面図である。また、図２は、電磁フィーダ１の構成を示す図である。図１を参照して、組合せ計量装置２は、基台３の中央に加振機４を介して設置され、上方の筒状の投入シュート５から投下された被計量物を周囲に分散する分散テーブル６と、その周囲に複数の加振機７のそれぞれを介して放射状に配設され、被計量物を搬送する複数のトラフ８と、複数のトラフ８の先端部下方にそれぞれ位置するように放射状に配設された複数のプールホッパ９と、複数のプールホッパ９のそれぞれの下方に配設された複数の計量ホッパ１０とを備えている。ここで、電磁フィーダ１は、加振機７及びトラフ８を含む。
【００１９】
そして、基台３の内部には、各プールホッパ９の各ゲート９ａ及び各計量ホッパ１０の各ゲート１０ａの開閉を制御する、複数のゲート開閉装置１１が配設されている。ゲート開閉装置１１は、図示しないモータによって駆動され、被計量物の排出指令を受けたときに、図示しない駆動機構により計量ホッパ１０内の被計量物を集合シュート１２内に排出させ、空になった計量ホッパ１０内にプールホッパ９内の被計量物を投入させるように動作する。
【００２０】
また、計量ホッパ１０には、図示しない重量検出器が基台３内で連設されており、計量ホッパ１０内の被計量物の重量を計量する。なお、重量検出器は、各計量ホッパについて、計量結果を制御部１３に伝達する。
【００２１】
さら、組合せ計量装置２は、各構成を適切に制御する制御部１３、各種データをオペレータに対して表示する表示部１４およびオペレータが指示を入力するための操作部１５を備えている。
【００２２】
制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶装置とを備え、一般的なマイクロコンピュータとしての機能を有している。制御部１３は、記憶装置に記憶されたプログラムに従って動作し、各種データの処理や制御信号の生成等を行う。
【００２３】
表示部１４は、例えば液晶パネルディスプレイであって、オペレータが組合せ計量装置２の設定内容や、動作履歴等を確認するために使用される。表示部１４は制御部１３と電気的に接続されており、表示部１４に表示されるデータ（後述する設定画面データ等）は、制御部１３から伝達される。
【００２４】
また、操作部１５は、ボタンやキーボード、あるいはマウス等から構成される。操作部１５は、制御部１３と電気的に接続されており、オペレータによる操作（後述する設定操作等）を電気信号に変換して制御部１３に伝達する。
【００２５】
図２を参照して、電磁フィーダ１が備える加振機７は、複数のコイルスプリング２１を介して基台３上に設置されたベース部材２２と、ベース部材２２の上面上に設置された電磁石２３と、ベース部材２２の前部側（図面右側）及び後部側（図面左側）にボルト２４によって後傾姿勢で平行に取り付けられた一対の板バネ２５とを有している。
【００２６】
但し、一対の板バネ２５は必ずしも平行に取り付けられている必要はない。これら両板バネ２５の各上部には、トラフ８のブラケット８ａがボルト２６によって固定されている。また、ブラケット８ａにおける電磁石２３の磁力発生面２３ａに対向する面には、磁性体２７が取り付けられている。電磁石２３には、後述するフィーダ制御部３０によって間欠的に通電がなされる。
【００２７】
電磁石２３に通電がなされると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間に電磁力（吸引力）が作用し、その結果、前後の板バネ２５が撓みながら、またこれと同時にトラフ８がやや沈み込みながら、後方（図面左側）に変位することとなる。つまり、板バネ２５が固定されて弾性部材として機能するトラフ８が、後方に変位することとなる。一方、電磁石２３への通電が停止されると、磁力発生面２３ａと磁性体２７との間の電磁力（吸引力）が消失し、トラフ８が、板バネ２５の弾性復元力によって上方へやや浮き上がりながら前方（図面右側）に変位することとなる。
【００２８】
したがって、電磁石２３に間欠的に通電がなされることによって電磁力が間欠的に発生し、これにより、トラフ８が前後方向に振動することとなる。このとき、電磁石２３に発生する電磁力は、フィーダ制御部３０からの通電時の電圧値によって決まる。
【００２９】
トラフ８が振動すると、トラフ８上の物品（被計量物、被搬送物）が図１に示したプールホッパ９に移送される。また、予め定められた物品の搬送期間が終了すると、トラフ８の振動を停止させることにより、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品の移送が停止される。
【００３０】
上記の通り、組合せ計量装置２において、電磁フィーダ１からプールホッパ９への物品供給量の精度を向上させるためには、物品が搬送される期間（すなわち、トラフ８が振動している期間、以下、「物品搬送期間」と称する）を精度よく制御することが重要となる。
【００３１】
フィーダ制御部３０は、組合せ計量装置２が備える各電磁フィーダ１に対応して設けられており、それぞれが、インバータ３１、加振制御部３２、計時部３３、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５を備えている。また、フィーダ制御部３０は、組合せ計量装置２の基台３の内部に設けられており、加振機７、制御部１３および電源１６との間で電気的に接続されている。
【００３２】
インバータ３１は、加振機７に対して電力を供給する。インバータ３１には、図示しない商用電源に接続された電源１６から電力の供給が行われる。
【００３３】
加振制御部３２は、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５からの入力に基づいて、駆動パルスを生成して、当該駆動パルスをインバータ３１に伝達する。これにより、インバータ３１が駆動され、加振機７に電力が供給されて、加振機７が振動する。すなわち、加振制御部３２は、加振機７を駆動パルスによって駆動する。
【００３４】
また、加振制御部３２は、制御部１３からの入力に基づいて駆動パルスを生成して、当該駆動パルスをインバータ３１に伝達する。これによっても、インバータ３１が駆動され、加振機７が振動する。
【００３５】
計時部３３は、加振制御部３２が駆動パルスによって加振機７を駆動させた場合において、加振機７を流れる電流（より詳しくは電磁石２３を流れる電流。以下、「電流ｉ」と称する）が、基準値（以下、「基準電流Ｉ」と称する）を超えている時間（以下、「電流超過時間Ｔ」と称する）を計測する。
【００３６】
計時部３３は、図示しないフォトカプラとカウンタ回路とを備えている。フォトカプラは、電流ｉが基準電流Ｉを超えている間、カウンタ回路に向けてＯＮ信号を出力する。カウンタ回路は、フォトカプラからＯＮ信号が入力されている時間を、クロック等によって計測し、電流超過時間Ｔとして出力する。
【００３７】
計時部３３は、カウンタ回路が計測した電流超過時間Ｔを、パルス幅設定部３４および周波数設定部３５に伝達する。
【００３８】
図３は、インバータ３１から加振機７に供給される電流ｉの例を示す図である。曲線ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３は、加振機７（インバータ３１）がそれぞれ異なる駆動パルスによって駆動される場合の電流ｉの変化を示している。
【００３９】
図３において、曲線ＣＦ１は、最大電流が比較的小さく、電流ｉが基準電流Ｉを超えることがない例における電流ｉの変化を示している。また、曲線ＣＦ２，ＣＦ３は、電流ｉの最大電流が基準電流Ｉを超える例における電流ｉの変化を示している。
【００４０】
曲線ＣＦ１に示すように、電流ｉが基準電流Ｉを超えることがない場合は、計時部３３は電流超過時間Ｔを計測することができない。この場合、計時部３３は、電流超過時間Ｔを「０」として出力する。
【００４１】
一方、曲線ＣＦ２，ＣＦ３に示すように、電流ｉが基準電流Ｉを超える場合は、電流超過時間Ｔを計測することが可能である（電流超過時間Ｔが「０」より大きくなる）。曲線ＣＦ２で示す例では、電流超過時間Ｔは「Ｔ１」であり、曲線ＣＦ３で示す例では、電流超過時間Ｔは「Ｔ２」である。
【００４２】
パルス幅設定部３４は、加振制御部３２が所定周波数の駆動パルスによって加振機７を振動させた場合において、計時部３３によって電流超過時間Ｔが計測されるように、駆動パルスのパルス幅（以下、「パルス幅ｄ」と称する）を設定する。
【００４３】
パルス幅設定部３４は、計時部３３によって計測された電流超過時間Ｔを所定値と比較し、電流超過時間Ｔが所定値か否かを判定する。電流超過時間Ｔが所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更して、さらに加振制御部３２に加振機７を駆動させる。
【００４４】
これにより、加振制御部３２は、パルス幅が新たに変更された駆動パルスによって、加振機７を振動させる。そして、計時部３３がこのときの電流超過時間Ｔを計測して、再びパルス幅設定部３４に伝達する。
【００４５】
一方、電流超過時間Ｔが所定値となっている場合、パルス幅設定部３４は、そのときのパルス幅を駆動パルスのパルス幅ｄとして設定する。なお、パルス幅設定部３４は、設定したパルス幅ｄを制御部１３に転送してもよい。この場合、制御部１３は、各電磁フィーダ１のパルス幅設定部３４から入力されたパルス幅ｄを、各電磁フィーダ１ごとに識別できる状態で記憶装置に記憶させる。
【００４６】
また、パルス幅設定部３４は、周波数設定部３５に対して、パルス幅ｄが設定されたことを示す信号を出力する。この信号によって、後述する周波数設定部３５が能動化される。
【００４７】
周波数設定部３５は、パルス幅設定部３４によって設定されたパルス幅ｄの駆動パルスを用いて加振制御部３２が加振機７を振動させた場合において、計時部３３によって計測される電流超過時間Ｔに応じて、駆動パルスの周波数を設定する。
【００４８】
周波数設定部３５は、駆動パルスの周波数を徐々に変更しつつ、駆動パルスの周波数（共振周波数ｆ０）を設定する。なお、周波数設定部３５によって、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を検出し設定する手法は、例えば従来の技術を用いることができるので、ここではこれ以上詳細に述べない。ただし、周波数設定部３５が共振周波数ｆ０を求める手法は、電流超過時間Ｔを用いるものであれば、従来の手法に限定されるものでもない。
【００４９】
周波数設定部３５は、設定した共振周波数ｆ０を制御部１３に転送する。制御部１３は、各電磁フィーダ１の周波数設定部３５から入力された共振周波数ｆ０を、各電磁フィーダ１ごとに識別できる状態で記憶装置に記憶させる。
【００５０】
以上が、本実施の形態における組合せ計量装置２の構成および機能の説明である。
【００５１】
本実施の形態における組合せ計量装置２では、物品をグループごとに計量して、合計重量が所望する値となるように、各グループを組み合わせる処理に先立って、様々な初期設定が行われる。組合せ計量装置２における初期設定には、オペレータによって実行されるものと、組合せ計量装置２が自動的に行うものがある。
【００５２】
まず、オペレータによる初期設定の例を説明する。組合せ計量装置２では、表示部１４に表示される情報（画面）に基づいて、オペレータが操作部１５を操作することによって、各種パラメータについての設定作業が行えるようになっており、このような作業が初期設定において行われる。
【００５３】
図４は、組合せ計量装置２における周辺機器の設定画面４０の例を示す図である。設定画面４０は、制御部１３からの制御に従って、表示部１４に表示される画面である。設定画面４０では、包装機連動仕様、タイミングホッパおよび集合コンベアに関する設定を行うことができる。図４に示す例では、このうちの包装機連動仕様に関する設定を行う画面４１を示している。さらに、図４に示す画面４１では、連動方式のうち「マスター」項目を設定する画面を示している。また、設定画面４０には、周辺機器の設定を終了させるための操作ボタン４８も表示されている。
【００５４】
図４に示す画面４１では、入力欄４２ないし４７が表示されており、各入力欄４２ないし４７によって入力できる項目と、現在の入力状況が表示されている。オペレータは、設定を変更したい項目に応じて、操作部１５を操作することによって、各入力欄４２ないし４７のいずれかを選択するとともに、選択した入力欄に新たな設定を入力することによって、包装機連動仕様に関する設定を変更することができる。変更された設定は、直ちに各入力欄４２ないし４７に表示される。
【００５５】
なお、入力欄４２は、連動方式を選択するための入力欄である。オペレータが入力欄４２のプルダウンキー４２ａを操作すると、画面４１には、入力欄４３ないし４７に代わって、他の連動方式（後述）に関する設定を行う入力欄が表示される。
【００５６】
必要な入力が終了して、周辺機器の設定の変更が終了すると、オペレータは操作ボタン４８を操作して、周辺機器の設定を終了する。
【００５７】
図５は、組合せ計量装置２における予約設定画面５０の例を示す図である。予約設定画面５０には、操作ボタン５１，５２および入力欄５３が表示されている。
【００５８】
操作ボタン５１は、予約設定画面５０において入力された内容を破棄して、予約設定画面５０における処理を終了するためのボタンである。すなわち、操作ボタン５１が操作されると、制御部１３は、予約設定画面５０が表示される前の設定を保持しつつ、予約設定画面５０における処理を終了する。
【００５９】
また、操作ボタン５２は、予約設定画面５０において入力された内容を有効にして、予約設定画面５０における処理を終了するためのボタンである。すなわち、操作ボタン５２が操作されると、制御部１３は、予約設定画面５０が表示される前の設定を破棄して、ここで入力された設定を有効にしつつ、予約設定画面５０における処理を終了する。
【００６０】
さらに、入力欄５３は、現在設定されている連動方式（図５に示す例では「マスター」）を表示しつつ、これを変更するための指示を入力するための欄である。すなわち、オペレータは入力欄５３を視認することによって、現在選択されている連動方式（項目）を確認することができる。
【００６１】
また、入力欄５３にはプルダウンキー５３ａが設けられており、包装機連動方式を選択するための入力を受け付ける。オペレータがプルダウンキー５３ａを操作すると、組合せ計量装置２の制御部１３は、入力欄５３に表示されている連動方式を、オペレータが変更しようとしていると判断して、当該項目として選択可能な項目を一覧表示する。
【００６２】
図６は、プルダウンキー５３ａが操作された場合に表示される予約設定画面５０の例を示す図である。図６に示す予約設定画面５０には、選択メニュー欄５４、確認欄５５およびプルアップキー５６が表示されている。
【００６３】
選択メニュー欄５４は、本実施の形態における組合せ計量装置２において、包装機連動方式として選択可能な各種方式が表示される欄である。すなわち、選択可能な項目が一覧表示される欄である。オペレータは、選択メニュー欄５４に表示された複数の連動方式（図６に示す例では、４種類の方式）から、所望の連動方式を選択する。これによって、組合せ計量装置２の包装機連動方式の設定が新たに設定される。
【００６４】
確認欄５５は、現在選択されている方式（図６に示す例では「マスター」）についての各種パラメータの設定状況を表示する欄である。すなわち、オペレータは、図４に示す設定画面４０を表示させなくても、現在選択されている連動方式の各パラメータを確認することができる。
【００６５】
このように、ある項目（ここでは、包装機連動方式）を選択させる場合に、選択可能な項目を一覧表示すると同時に、選択されている項目について既に設定されているパラメータを表示することにより、オペレータは容易に必要項目を選択することができる。また、選択した項目のパラメータについても、変更が必要か否かも容易に判定することがてきる。なお、オペレータが連動方式を変更した場合には、変更された連動方式に応じて、確認欄５５の表示内容が変更される。
【００６６】
プルアップキー５６は、選択メニュー欄５４および確認欄５５を非表示状態にして、図５に示す予約設定画面５０に戻すためのキーである。すなわち、プルアップキー５６が操作されると、制御部１３は、包装機連動方式の選択処理を終了して、図５に示す予約設定画面５０を表示部１４に表示させる。
【００６７】
次に、組合せ計量装置２が自動的に行う初期設定の例について説明する。本実施の形態における組合せ計量装置２では、初期設定において、各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を検出する処理が行われる。
【００６８】
電磁フィーダ１の物品の搬送量は、トラフ８の振動によって決定され、トラフ８の振動状態は加振機７の振動特性によってほぼ決定される。また、組合せ計量装置２のような装置において、効率よく計量を行うためには、各電磁フィーダ１の搬送量を高精度に制御する必要があることは従来から提唱されている。したがって、電磁フィーダ１では、加振機７の振動を高精度に制御する必要がある。
【００６９】
一方、組合せ計量装置２では、電磁石２３のコイルと鉄心との距離が電磁フィーダ１ごとに僅かに異なっていたり、製造誤差や経時変化等によって、複数の電磁フィーダ１の間で特性が異なる。例えば、各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０は同一ではなく、多少のバラツキが生じている。また、１つの電磁フィーダ１に注目したとしても、その電磁フィーダ１の特性は設計上の値とは異なっている。
【００７０】
このような状況では、駆動パルスに対する電磁フィーダ１の挙動を予測することができず、制御部１３が各電磁フィーダ１の振動を高精度に制御することはできない。すなわち、電磁フィーダ１を高精度に制御するためには、電磁フィーダ１の振動特性を予め取得しておく必要がある。
【００７１】
そこで、組合せ計量装置２は、初期設定において、各電磁フィーダ１を試験的に駆動して、各電磁フィーダ１の振動特性（特に共振周波数ｆ０）を取得する。
【００７２】
まず、加振制御部３２が、試験動作用の初期の駆動パルスによって、インバータ３１を駆動し、加振機７を振動させる。このときの駆動パルスは、周波数やパルス幅が予め決められた所定のパルスであって、すべての電磁フィーダ１について同じものを用いる。このような駆動パルスのパラメータは、制御部１３の記憶装置に予め記憶させておき、初期設定において、制御部１３から各電磁フィーダ１の加振制御部３２に伝達されるようにしておけばよい。
【００７３】
このとき、加振機７に流れる電流ｉについて、計時部３３が電流超過時間Ｔを測定し、パルス幅設定部３４に出力する。
【００７４】
電流超過時間Ｔが入力されると、パルス幅設定部３４は、入力された電流超過時間Ｔが所定値（＞０）であるか否かを判定する。
【００７５】
入力された電流超過時間Ｔが所定値でなかった場合は、駆動パルスのパルス幅を変更する。なお、本実施の形態におけるパルス幅設定部３４は、入力された電流超過時間Ｔが所定値でなかった場合には、現在の駆動パルスのパルス幅を１ｍｓだけ増加させて、新たなパルス幅とする。このようにして設定された新たなパルス幅は、加振制御部３２に伝達され、駆動パルスのパルス幅が変更された状態で、再び、加振機７が駆動される。
【００７６】
一方、計時部３３からパルス幅設定部３４に入力された電流超過時間Ｔが所定値であった場合、パルス幅設定部３４は、このときの駆動パルスのパルス幅をパルス幅ｄとして設定し、パルス幅ｄが設定された旨の信号を周波数設定部３５に伝達する。なお、このとき加振制御部３２の駆動パルスはパルス幅ｄであるから、パルス幅設定部３４は加振制御部３２の駆動パルスについては新たに変更しない。
【００７７】
電磁フィーダ１において、駆動パルスのパルス幅を増加させると、電流ｉは充分に大きくなるため、ある時点で必ず電流ｉが基準電流Ｉを超える。したがって、「０」より大きな値である所定値を適切に設定しておけば、すべての電磁フィーダ１においてパルス幅ｄを設定することができる。
【００７８】
このようにして、すべての電磁フィーダ１においてパルス幅ｄが設定されると、当該パルス幅ｄの駆動パルスで加振機７（インバータ３１）を駆動すれば、すべての電磁フィーダ１について、電流超過時間Ｔを測定することができる。
【００７９】
したがって、本実施の形態における電磁フィーダ１は、従来の装置のように、電流ｉが小さいために、電流超過時間Ｔを測定することができないという事態を回避することができる。
【００８０】
また、すべての電磁フィーダ１の電流超過時間Ｔを共通の所定値にするということは、すべての電磁フィーダ１の加振機７に流れる電流ｉを略同一にすることにほぼ相当する。加振機７の振動特性は、加振機７に流れる電流値に応じて多少の変動がある。しかし、本実施の形態における組合せ計量装置２では、すべての電磁フィーダ１において、電流超過時間Ｔを共通の所定値にすることにより、後述の処理において、略同一の条件で共振周波数を検出することができる。
【００８１】
なお、先述のように、電磁フィーダ１の個々の特性は互いに異なる。そのため、パルス幅ｄは各電磁フィーダ１において互いに異なる場合もある。しかし、これによって略同一の条件で共振周波数測定を実行できるということは、各電磁フィーダ１ごとに設定されるパルス幅ｄによって、各電磁フィーダ１の機差（ヘッド間差）を吸収することができることを意味する。
【００８２】
パルス幅ｄが設定された旨の信号を受け取った周波数設定部３５は、駆動パルスの周波数を変更して設定し、加振制御部３２に伝達する。周波数設定部３５は、計時部３３から入力される電流超過時間Ｔを監視しつつ、駆動パルスの周波数を変更したことによる電流超過時間Ｔの変化を解析し、電流超過時間Ｔが最大となるときの駆動パルスの周波数を、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０として設定する。
【００８３】
先述のように、パルス幅設定部３４によって、すべての電磁フィーダ１において、電流超過時間Ｔを計測することが可能とされているため、周波数設定部３５は、確実に共振周波数ｆ０を設定することができる。
【００８４】
設定された共振周波数ｆ０は、制御部１３に伝達され、制御部１３の記憶装置に記憶される。このようにして記憶された各電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０は、後の処理において、各電磁フィーダ１の加振機７を制御するために使用される。
【００８５】
以上のように、本実施の形態における電磁フィーダ１は、電流超過時間Ｔを測定できるように、駆動パルスのパルス幅ｄがパルス幅設定部３４によって設定されるので、電磁フィーダ１の共振周波数ｆ０を確実に検出することができる。したがって、後の処理において、電磁フィーダ１を高精度に制御することが可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態におけるパルス幅設定部３４は、ソフトウェアによって実現可能な機能である。すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置２は、従来の装置に、特別な回路（ハードウェア）を追加することなく、実現することも可能な装置である。したがって、製造コストの増大を抑制することができる。
【００８７】
＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００８８】
例えば、共振周波数ｆ０を検出する処理は、初期設定において実行されるものと限定されるべきではなく、所定のタイミングごとに実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る電磁フィーダを備えた組合せ計量装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】電磁フィーダの構成を示す図である。
【図３】インバータから加振機に供給される電流の例を示す図である。
【図４】組合せ計量装置における周辺機器の設定画面の例を示す図である。
【図５】組合せ計量装置における予約設定画面の例を示す図である。
【図６】プルダウンキーが操作された場合に表示される予約設定画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 電磁フィーダ（搬送装置）
１０ 計量ホッパ
１３ 制御部
１４ 表示部
１５ 操作部
２ 組合せ計量装置
２１ コイルスプリング
２３ 電磁石
３０ フィーダ制御部
３１ インバータ
３２ 加振制御部
３３ 計時部
３４ パルス幅設定部
３５ 周波数設定部
７ 加振機
８ トラフ（搬送部）
Ｉ 基準電流
Ｔ 電流超過時間
ｄ パルス幅
ｆ０ 共振周波数
ｉ 電流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置であって、
物品を搬送する搬送部と、
前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、
前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、
前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、
前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、
前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が所定値か否かを判定し、
前記電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動を継続させ、
前記電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
物品が所定重量となるように組み合わせる組合せ計量装置であって、
電磁的な振動によって物品を搬送する複数の搬送装置と、
前記複数の搬送装置に対応して設置される複数の計量装置と、
前記複数の計量装置の計量結果に応じて、組み合わせる物品を決定する制御部と、
を備え、
前記複数の搬送装置のそれぞれが、
物品を搬送する搬送部と、
前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、
前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、
前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、
前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、
前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部と、
を備えることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項４】
請求項３に記載の組合せ計量装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置の加振部において略同一となるように前記パルス幅を設定することを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の組合せ計量装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、
前記電流超過時間が前記共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動および前記計時部による前記電流超過時間の計測を継続させ、
前記電流超過時間が前記共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項１】
電磁的な振動によって物品を搬送する搬送装置であって、
物品を搬送する搬送部と、
前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、
前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、
前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、
前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、
前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が所定値か否かを判定し、
前記電流超過時間が所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動を継続させ、
前記電流超過時間が所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
物品が所定重量となるように組み合わせる組合せ計量装置であって、
電磁的な振動によって物品を搬送する複数の搬送装置と、
前記複数の搬送装置に対応して設置される複数の計量装置と、
前記複数の計量装置の計量結果に応じて、組み合わせる物品を決定する制御部と、
を備え、
前記複数の搬送装置のそれぞれが、
物品を搬送する搬送部と、
前記搬送部を電磁的に振動させる加振部と、
前記加振部を駆動パルスによって駆動する加振制御部と、
前記加振制御部が前記加振部を駆動させた場合において、前記加振部を流れる電流が基準値を超えている電流超過時間を計測する計時部と、
前記加振制御部が所定周波数の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって前記電流超過時間が計測されるように、前記所定周波数の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部と、
前記加振制御部が前記パルス幅設定部によって設定されたパルス幅の駆動パルスによって前記加振部を振動させた場合において、前記計時部によって計測される前記電流超過時間に応じて、前記駆動パルスの周波数を設定しつつ、前記搬送装置の共振周波数を検出する周波数設定部と、
を備えることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項４】
請求項３に記載の組合せ計量装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置の加振部において略同一となるように前記パルス幅を設定することを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の組合せ計量装置であって、
前記パルス幅設定部は、
前記計時部によって計測される前記電流超過時間が、前記複数の搬送装置において共通の所定値か否かを判定し、
前記電流超過時間が前記共通の所定値でない場合は、そのときのパルス幅を変更しつつ、前記加振制御部による前記加振部の振動および前記計時部による前記電流超過時間の計測を継続させ、
前記電流超過時間が前記共通の所定値である場合は、そのときのパルス幅を前記駆動パルスのパルス幅として設定することを特徴とする組合せ計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−４５６０１（Ｐ２００７−４５６０１Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３２９６（Ｐ２００５−２３３２９６）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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