振動ボウルフィーダ
【課題】簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を略定数又は定量だけ供給することができる振動ボウルフィーダを提供する。
【解決手段】搬送路及び排出口が設けられた被供給物を溜めるためのボウルと、加振器と、制御装置とを有し、前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、前記搬送路に切欠部を設け、該切欠部を落下する被供給物を検出する切欠部センサを設け、前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する。
【解決手段】搬送路及び排出口が設けられた被供給物を溜めるためのボウルと、加振器と、制御装置とを有し、前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、前記搬送路に切欠部を設け、該切欠部を落下する被供給物を検出する切欠部センサを設け、前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動ボウルフィーダに関し、特に、加振力を制御可能な振動ボウルフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品、材料等（以下、「被供給物」という）を供給する装置として、被供給物を溜めるボウルと、該ボウルに加振力を与える加振器とを有し、該加振器が前記ボウルに加振力を与えることによって、前記被供給物を加工、処理等のために供給する振動ボウルフィーダが知られている。このような振動ボウルフィーダでは、被供給物の供給量はボウルの振動に比例するので、図６に示すように、ボウルに与える加振力を一定にした場合においても、ボウル内の被供給物の残余量が少なくなるとボウルの振動が大きくなって被供給物の供給量が多くなる。したがって、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を定数又は定量だけ供給することのできる振動ボウルフィーダが望まれている。
【０００３】
一方、振動ボウルフィーダに関するものではないが、トラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置において、搬送過程における物品の重量を歪ゲージやロードセルを用いて測定し、この重量データに基づいてトラフに加える加振力を決定する搬送装置が提案されている（特許文献１参照）。このような搬送装置においては、トラフでの搬送量を正確に制御することができる。
【特許文献１】特開平１１−１９３００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成においては、被供給物の重量を測定する機器（歪ゲージやロードセル）の構造が複雑である。
【０００５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を定数又は定量だけ供給することができる振動ボウルフィーダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の振動ボウルフィーダは、被供給物を溜めるためのボウルと、該ボウルの側部に設けられた排出口と、前記ボウルの底部から前記排出口に到るように上り勾配で延びる、前記被供給物を搬送する搬送路と、該搬送路の片側に設けられた１以上の切欠部と、前記搬送路を前記被供給物が上昇するよう前記ボウルを加振する加振器と、制御装置と、を有し、前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、前記１以上の切欠部の少なくとも一部の切欠部の各々に対応して設けられ、前記切欠部から落下する前記被供給物を検出する切欠部センサを有し、前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する。
【０００７】
このような構成とすると、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて、前記制御装置がボウルに適切な加振力を与えることができる。
【０００８】
前記制御装置は、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御してもよい。
【０００９】
また、前記制御装置は、前記ボウル内における前記被供給物の残余量の減少に連れてその加振力が減少するように前記加振器を制御してもよい。
【００１０】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量に応じて、制御装置がボウルに適切な加振力を与えることができる。したがって、ボウル内の被供給物の残余量が変化した場合においても、被供給物を安定して供給することができる。
【００１１】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記搬送路の下端から上端に向かう順に前記１以上の切欠部が設けられ、前記制御装置は、上方に設けられた前記切欠部センサから順に前記被供給物が検出されなくなることによって、前記被供給物の残余量が減少することを検出する。
【００１２】
このような構成とすると、ボウル内における被供給物の残余量を簡単に求めることができる。
【００１３】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記切欠部として前記搬送路の下端から上端に向かう順に第一切欠部と第二切欠部とが設けられ、前記切欠部センサとして前記第一切欠部から落下する前記被供給物を検出する第一切欠部センサと、前記第二切欠部から落下する前記被供給物を検出する第二切欠部センサと、が設けられ、前記制御装置は前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出された場合には第一の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、前記制御装置は前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第一の加振力よりも小さい第二の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、前記制御装置は前記第一切欠部センサにより前記第一切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第二の加振力よりも小さい第三の加振力を出力するよう前記加振器を制御する。
【００１４】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量に応じてボウルに与える加振力を段階的に変化させることができる。
【００１５】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記ボウルの底部から前記搬送路へ入る前記被供給物を検出する底部センサを有し、前記制御装置は、前記底部センサにより前記被供給物が前記ボウルの底部から前記搬送路へと入っていないことを検出した場合には、前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物供給指令を発する。
【００１６】
前記制御装置は、前記底部センサにより検出される前記被供給物の入りに基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物補給指令を発してもよい。
【００１７】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量が極めて少なくなった場合には、すぐにボウル内に被供給物を補給することができる。
【００１８】
前記搬送路が前記ボウルの内面に設けられ前記ボウルの底部から前記排出口に向かってらせん状に延びる段状に形成されていてもよい。
【００１９】
このような構成とすると、ボウル内に搬送路を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記のように構成され、振動ボウルフィーダにおいて、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を略定数又は定量だけ供給することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る振動ボウルフィーダの構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１の振動ボウルフィーダにおけるボウルの構成を示す図であって、（ａ）はボウルの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。図３は、図２のボウルの一部の構成を示す図であって、（ａ）はボウルの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ−IIIＢ線に沿った部分断面図である。以下、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態の振動ボウルフィーダについて説明する。
【００２３】
＜一般的構成＞
図１乃至図３に示すように、本実施形態の振動ボウルフィーダ１００は、ボウル１０を備えている。ボウル１０は、内面が上方に向かって拡径する容器であり、本実施形態では、逆円錐台の全体形状を有する容器である。ボウル１０の側部１０ｂには、排出口１２が形成されている。この排出口１２からボウル１０内の被供給物Ｓが排出され、この排出量が被供給物Ｓの供給量である。排出口１２には、シュート１３が接続されている。シュート１３は、排出口１２から排出された被供給物Ｓを加工、処理等する領域に供給する。ボウル１０の内側の略中央部には、ボウル１０を後述する加振器２０に固定する固定具（図示せず）を通すための貫通孔１８が設けられている（特に、図２参照）。そして、ボウル１０が加振器２０の上に載置され、例えば、貫通孔１８にボルトが挿通され、このボルトを締め付けることによってボウル１０が加振器２０に取り付けられる。
【００２４】
ボウル１０には、図２（ａ）に示すように、その内面に平面視においてらせん状の段部（以下、らせん状段部１１という。なお、以下においては、搬送路１１と呼ぶ場合もある。）が設けられている。らせん状段部１１は、段面１１ａと段差面１１ｂとで構成されている。段面１１ａは、ボウル１０の外側に向かって下がるように傾斜している。搬送路１１は、ボウル１０の底部１０ａから排出口１２に至るように上り勾配で延びるように形成されている。搬送路１１の段面１１ａには、その途中に、切欠部が設けられている。本実施形態の振動ボウルフィーダ１００においては、切欠部として、搬送路１１の下端から上端に向かう順番に、第一切欠部１５ａと、第二切欠部１５ｂと、第三切欠部１５ｃと、第四切欠部１５ｄとが搬送路１１の段面１１ａに形成されている。各切欠部は、段面１１ａの幅方向における片側（ボウル１０の内側）に形成されている。各切欠部は、一定の傾斜を付けるように形成されている。各切欠部は、段面１１ａにおいて被供給物が通過できる幅を残すように形成されている（特に、図３（ａ）参照）。第一切欠部１５ａ、第二切欠部１５ｂ、第三切欠部１５ｃのそれぞれは、搬送路１１の適宜の位置に形成され、本実施形態では、ボウル１０の平面視において、排出口１２が設けられた搬送路１１の部分と対向する搬送路１１の部分に形成されている。被供給物Ｓは、後述するように、各切欠部によって、上側の搬送路１１の段差面１１ｂに沿って整列される。第四切欠部１５ｄは、排出口１２の手前の搬送路１１に設けられている。排出口１２は、ボウル１０の上端部と搬送路１１の外側とを切り欠くように形成されている。排出口１２は、ボウル１０の外側に向かって一定の傾斜が付されるように搬送路１１を切り欠いて形成されている。排出口１２は、第四切欠部１５ｄとその外側の段差面１１ｂとの間における被供給物Ｓが通過できるように形成された幅よりも、搬送路１１の幅方向において長くなるように形成されている。被供給物Ｓは、第四切欠部１５ｄと該第四切欠部１５ｄの外側の段差面１１ｂとの間を通過し、搬送路１１における排出口１２が形成された部分の手前にまで到達した後、排出口１２から落下し、ボウル１０から排出される。本実施形態の振動ボウルフィーダ１００においては、切欠部が計４箇所に設けられているが、切欠部の数はこれに限定されない。
【００２５】
加振器２０は、ボウル１０の下に配設されている。加振器２０は、例えば、電磁石と複数個の板バネとにより構成される。そして、電磁石のオン及びオフにより発生する駆動力を、板バネを利用して増幅して、加振力を発生させる。なお、電磁石にかえて圧電素子を用いてもよい。この加振器２０の加振力により、ボウル１０が振動させられ、ボウル１０内の被供給物Ｓが搬送路１１を上る（上昇する）。被供給物Ｓの上昇の過程において、搬送路１１（段面１１ａ）の幅いっぱいに広がった被供給物Ｓは、各切欠部を通じて下段に滑り落ちる。このようにして、被供給物Ｓが搬送路１１を上昇するにつれ、上側の搬送路１１の段差面１１ｂに沿って整列される。このように整列された被供給物Ｓが、搬送路１１の排出口１２の手前まで上昇し、そこから順次、排出口１２から落下する。このようにして、被供給物Ｓが排出口１２から排出される。
【００２６】
＜特徴的構成＞
図１乃至図３に示すように、ボウル１０には、被供給物Ｓの通過を検出するセンサが配置されている。センサとしては、第一切欠部センサ１６ｂと、第二切欠部センサ１６ｃと、底部センサ１６ａとで構成される。各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、例えば、ファイバー状の発光部（図示せず）とファイバー状の受光部（図示せず）とを備えた光センサで構成される。この光センサは、発光部と受光部とを一体化した反射型の光センサであってもよく、また、発光部と受光部とを別体にした透過型の光センサであってもよい。本実施形態では、反射型の光センサが用いられる。図２に示すように、第一切欠部センサ１６ｂが、該第一切欠部センサ１６ｂの検知窓（受発光のための光が通過する窓。図示せず。）が第一切欠部１５ａの切欠斜面に対向するように配置されている。第二切欠部センサ１６ｃが、該第二切欠部センサ１６ｃの検知窓が第二切欠部１５ｂの切欠斜面に対向するように配置されている。底部センサ１６ａが、該底部センサ１６ａの検知窓がボウル１０の底部１０ａの所定の位置に対向するよう配置されている。ここで、ボウル１０の底部１０ａの所定の位置とは、搬送路１１の下端手前の底部１０ａの位置をいう。本実施形態では、切欠部センサとして二個、底部センサとして一個が配置されているが、センサの配置される数はこれに限定されない。
【００２７】
各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、制御装置６０と接続されている。各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより検出された被供給物Ｓの通過の有無は、制御装置６０へと入力される。
【００２８】
制御装置６０は、演算部（図示せず）と記憶部（図示せず）とを有している。演算部は、例えば、ＣＰＵで構成される。記憶部は、例えば、メモリで構成される。記憶部には、例えば、振動ボウルフィーダの動作を制御する制御プログラムが格納される。制御装置６０は、単独の制御装置だけでなく、複数の制御装置が協働して振動ボウルフィーダ１００の動作を制御する制御装置群をも意味する。よって、制御装置６０は、単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して振動ボウルフィーダ１００の動作を制御するように構成されていてもよい。ここで、振動ボウルフィーダ１００の制御対象としては、加振器２０に内蔵された電磁石コイルに加える振動用の信号の周波数や振幅が挙げられる。制御装置６０は、振動ボウルフィーダ用ドライバ５０（以下、ドライバ５０という）とホッパー駆動装置４０とに接続されている。ドライバ５０は、加振器２０に接続されている。制御装置６０は、ドライバ５０を介して、加振器２０の加振力を制御する。ホッパー駆動装置４０はホッパー３０に接続されている。ホッパー３０の内部には、被供給物Ｓが貯留されている。制御装置６０は、ホッパー駆動装置４０を介して、ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓをボウル１０へと補給する。
【００２９】
次に、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を検知する構成と、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に関わらず被供給物Ｓを略一定量供給する構成について説明する。
【００３０】
図４は、図１の振動ボウルフィーダ１００におけるボウル１０内の被供給物Ｓの残余量とボウル１０への加振力との関係を示す図であって、（ａ）はボウル１０への加振力と被供給物Ｓの排出量との関係を示すグラフ、（ｂ）はボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を示す模式図である。
【００３１】
図４（ｂ）において、符号Ａ、Ｂ、及びＣは、被供給物Ｓの残余量を模式的に表していて、この順に残余量が多くなっている。図２（ａ）及び（ｂ）を参照すると、ボウル１０内の被供給物Ｓは、その残余量が多いほど多量に搬送路１１を上る。従って、搬送路１１上に順次高く位置するように形成された複数の切欠部においては、残余量が十分多い場合には、全ての切欠部から被供給物が落下する、すなわち、一番高い位置にある切欠部からも被供給物Ｓが落下する。しかし、残余量が減少するに連れて、高い方に位置する切欠部からは被供給物Ｓが落下しなくなる。残余量Ａは、被供給物Ｓが第二切欠部１５ｂを落下する残余量の下限値である。残余量Ｂは、被供給物Ｓが第一切欠部１５ａを落下する残余量の下限値である。残余量Ｃは、被供給物Ｓがボウル１０の底部１０ａから搬送路１１へ上昇する残余量の下限値である。従って、被供給物Ｓの残余量がＡ以上である場合には、全てのセンサ１６ａ〜１６ｃが被供給物Ｓを検出する。被供給物Ｓの残余量がＡ未満でＢ以上である場合には、第二切欠部センサ１６ｃが被供給物Ｓを検出しなくなる。被供給物Ｓの残余量がＢ未満でＣ以上である場合には、第一切欠部センサ１６ｂが被供給物Ｓを検出しなくなる。そこで、本実施形態では、いずれのセンサが被供給物Ｓを検出しなくなるかによって、被供給物Ｓの残余量を検知している。
【００３２】
図４（ａ）において、符号ａは、被供給物Ｓの残余量がＡの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。符号ｂは、被供給物Ｓの残余量がＢの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。符号ｃは、被供給物Ｓの残余量がＣの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。直線ａ〜ｃにおいては、加振力の増大に連れて被供給物Ｓの供給量が増大する。また、被供給物Ｓの残余量が多いほど直線の傾きが小さくなり、被供給物Ｓの残余量が少ないほど直線の傾きが大きくなる。したがって、ボウル１０に対して同じ加振力を加えると仮定すると、被供給物Ｓの残余量が少ないほど供給量が多くなる。そこで、本実施形態の振動ボウルフィーダ１００では、一定で供給すべき被供給物Ｓの量をＷ（ｇ）で表わした場合、直線ａにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第一の加振力として設定し、直線ｂにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第二の加振力として設定し、直線ｃにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第三の加振力として設定している。
【００３３】
ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＡ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第一の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量が初期値からＡまで減少するに連れて、被供給物Ｓは、残余量の初期値に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＡ未満でＢ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第二の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量がＡからＢまで減少するのに連れて、被供給物Ｓは、第二の加振力と直線ａとの交点に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＢ未満でＣ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第三の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量がＢからＣまで減少するに連れて、被供給物Ｓは、第三の加振力と直線ｂとの交点に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。以上のようにして、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に関わらず被供給物Ｓを略一定量供給することができる。なお、被供給物Ｓが略一定量供給される場合とは、被供給物Ｓがある値の供給量（ここではＷ）からある変動幅（ここではΔ
Ｗ）の供給量で供給される場合をいう。
【００３４】
＜動作＞
図５は、図１の振動ボウルフィーダ１００の制御プログラムの内容を示すフローチャートである。上記制御プログラムは、制御装置６０の記憶部に格納されていて、演算部がこの制御プログラムを呼び出して遂行することによって、振動ボウルフィーダ１００の動作が実現される。
【００３５】
まず、ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓがボウル１０内に補給され、ボウル１０内が被供給物Ｓで満たされる。次に、制御装置６０によって振動ボウルフィーダ１００に対する動作指令が行われる。図１乃至図５に示すように、制御装置６０は、各センサからの入力に基づいて被供給物Ｓの残余量を検知し、その残余量に応じてドライバ５０に信号を送る。具体的には、まず、制御装置６０は、第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部１５ｂを通過する被供給物Ｓの通過を所定時間以上途切れないで検出（以下、継続検出）しているかどうかを判断する（ステップＳ１）。なお、所定時間とは、１〜５秒の範囲の時間である。第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部１５ｂを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第一加振指令を送る（ステップＳ５）。すると、ドライバ５０は、加振器２０に対して第一の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で供給される。一方、第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部
１５ｂを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ１においてＮＯ）には、制御装置６０は、第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出しているかどうかを判断する（ステップＳ２）。第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第二加振指令を送り（ステップＳ６）、ドライバ５０は、加振器２０に対して第二の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で供給される。一
方、第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、制御装置６０は、底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出しているかどうかを判断する（ステップＳ３）。底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第三加振指令を送り（ステップＳ７）、ドライバ５０は、加振器２０に対して第三の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で
供給される。一方、底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）には、制御装置６０は、ホッパー駆動装置４０に対して材料補給指令を行う（ステップＳ４）。材料補給指令を受けたホッパー駆動装置４０は、ホッパー３０を駆動させる。そして、該ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓがボウル１０へと補給される。
【００３６】
＜作用効果＞
本実施形態の振動ボウルフィーダ１００は、上記のような構成としたため、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を簡単に検知することができる。そして、被供給物Ｓの残余量に基づき、制御装置６０の演算部がドライバ５０を介して加振器２０に対する加振指令を行う。したがって、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に応じて制御装置６０が加振器２０を介してボウル１０に対する加振力を制御し、ボウル１０を最適に振動させる。よって、振動ボウルフィーダ１００は、安定して被供給物Ｓを供給することができる。
【００３７】
[変形例]
上述の実施形態においては、センサが三個配設されているので、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が残余量Ａ，残余量Ｂ，残余量Ｃの三段階に分けて検知される。したがって、制御装置６０は、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が残余量Ａ，残余量Ｂ，残余量Ｃである場合に対応した第一の加振力，第二の加振力，第三の加振力の三段階の加振力を出力するよう加振器２０を制御している。よって、被供給物Ｓは、前記のように、一定の変動幅ΔＷの供給量で供給される。この変動幅をなくすために、本変形例は、以下のように
構成される。
【００３８】
予め、残余量Ａ、残余量Ｂ、残余量Ｃの値が実測され、制御装置６０に記憶される。そして、制御装置６０は、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が、残余量Ａ、残余量Ｂ、又は残余量Ｃを下回った時刻（第二切欠部センサ１６ｃ、第一切欠部センサ１６ｂ、又は底部センサ１６ａが被供給物の通過を検出しなくなった時刻）から現在までの経過時間（加振合計時間）に、一定供給すべき被供給物Ｓの供給量Ｗを乗ずることによって、その間の被供給物の推定減少量を算出する。そして、この推定減少量に応じて第一の加振力、第二の加振力、又は第三の加振力を減少させて、現在の加振力を算出する。この第一の加振力、第二の加振力、又は第三の加振力の減少量は、残余量Ａ、残余量Ｂ、残余量Ｃの各々の差のいずれかで当該推定減少量を除したものを、第一の加振力、第二の加振力、及び第三の加振力の各々の差のいずれかに乗ずるようにして算出される。
【００３９】
これによって、被供給物Ｓを、実質的に変動しないようにして、供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の振動ボウルフィーダは、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を略定数又は定量だけ供給することができる振動ボウルフィーダとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る振動ボウルフィーダの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の振動ボウルフィーダにおけるボウルの構成を示す図であって、（ａ）はボウルの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。
【図３】図２のボウルの一部の構成を示す図であって、（ａ）はボウルの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ−IIIＢ線に沿った部分断面図である。
【図４】図１の振動ボウルフィーダにおけるボウル内の被供給物の残余量とボウルへの加振力との関係を示す図であって、（ａ）はボウルへの加振力と被供給物の排出量との関係を示すグラフ、（ｂ）はボウル内の被供給物の残余量を示す模式図である。
【図５】図１の振動ボウルフィーダの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図６】従来の装置における被供給物の残余量と供給量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ボウル
１０ａ （ボウルの）底部
１０ｂ （ボウルの）側部
１１ らせん状段部（搬送路）
１１ａ 段部
１１ｂ 段差部
１２ 排出口
１３ シュート
１５ａ 第一切欠部
１５ｂ 第二切欠部
１５ｃ 第三切欠部
１５ｄ 第四切欠部
１６ａ 底部センサ
１６ｂ 第一切欠部センサ
１６ｃ 第二切欠部センサ
１８ 貫通穴
２０ 加振器
３０ ホッパー
４０ ホッパー駆動装置
５０ 振動ボウルフィーダ用ドライバ（ドライバ）
６０ 制御装置
１００ 振動ボウルフィーダ
Ｓ 被供給物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動ボウルフィーダに関し、特に、加振力を制御可能な振動ボウルフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品、材料等（以下、「被供給物」という）を供給する装置として、被供給物を溜めるボウルと、該ボウルに加振力を与える加振器とを有し、該加振器が前記ボウルに加振力を与えることによって、前記被供給物を加工、処理等のために供給する振動ボウルフィーダが知られている。このような振動ボウルフィーダでは、被供給物の供給量はボウルの振動に比例するので、図６に示すように、ボウルに与える加振力を一定にした場合においても、ボウル内の被供給物の残余量が少なくなるとボウルの振動が大きくなって被供給物の供給量が多くなる。したがって、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を定数又は定量だけ供給することのできる振動ボウルフィーダが望まれている。
【０００３】
一方、振動ボウルフィーダに関するものではないが、トラフを振動させてトラフに載荷された物品を振動方向に搬送する搬送装置において、搬送過程における物品の重量を歪ゲージやロードセルを用いて測定し、この重量データに基づいてトラフに加える加振力を決定する搬送装置が提案されている（特許文献１参照）。このような搬送装置においては、トラフでの搬送量を正確に制御することができる。
【特許文献１】特開平１１−１９３００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成においては、被供給物の重量を測定する機器（歪ゲージやロードセル）の構造が複雑である。
【０００５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を定数又は定量だけ供給することができる振動ボウルフィーダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の振動ボウルフィーダは、被供給物を溜めるためのボウルと、該ボウルの側部に設けられた排出口と、前記ボウルの底部から前記排出口に到るように上り勾配で延びる、前記被供給物を搬送する搬送路と、該搬送路の片側に設けられた１以上の切欠部と、前記搬送路を前記被供給物が上昇するよう前記ボウルを加振する加振器と、制御装置と、を有し、前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、前記１以上の切欠部の少なくとも一部の切欠部の各々に対応して設けられ、前記切欠部から落下する前記被供給物を検出する切欠部センサを有し、前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する。
【０００７】
このような構成とすると、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて、前記制御装置がボウルに適切な加振力を与えることができる。
【０００８】
前記制御装置は、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御してもよい。
【０００９】
また、前記制御装置は、前記ボウル内における前記被供給物の残余量の減少に連れてその加振力が減少するように前記加振器を制御してもよい。
【００１０】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量に応じて、制御装置がボウルに適切な加振力を与えることができる。したがって、ボウル内の被供給物の残余量が変化した場合においても、被供給物を安定して供給することができる。
【００１１】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記搬送路の下端から上端に向かう順に前記１以上の切欠部が設けられ、前記制御装置は、上方に設けられた前記切欠部センサから順に前記被供給物が検出されなくなることによって、前記被供給物の残余量が減少することを検出する。
【００１２】
このような構成とすると、ボウル内における被供給物の残余量を簡単に求めることができる。
【００１３】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記切欠部として前記搬送路の下端から上端に向かう順に第一切欠部と第二切欠部とが設けられ、前記切欠部センサとして前記第一切欠部から落下する前記被供給物を検出する第一切欠部センサと、前記第二切欠部から落下する前記被供給物を検出する第二切欠部センサと、が設けられ、前記制御装置は前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出された場合には第一の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、前記制御装置は前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第一の加振力よりも小さい第二の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、前記制御装置は前記第一切欠部センサにより前記第一切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第二の加振力よりも小さい第三の加振力を出力するよう前記加振器を制御する。
【００１４】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量に応じてボウルに与える加振力を段階的に変化させることができる。
【００１５】
また、本発明の振動ボウルフィーダは、前記ボウルの底部から前記搬送路へ入る前記被供給物を検出する底部センサを有し、前記制御装置は、前記底部センサにより前記被供給物が前記ボウルの底部から前記搬送路へと入っていないことを検出した場合には、前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物供給指令を発する。
【００１６】
前記制御装置は、前記底部センサにより検出される前記被供給物の入りに基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物補給指令を発してもよい。
【００１７】
このような構成とすると、ボウル内の被供給物の残余量が極めて少なくなった場合には、すぐにボウル内に被供給物を補給することができる。
【００１８】
前記搬送路が前記ボウルの内面に設けられ前記ボウルの底部から前記排出口に向かってらせん状に延びる段状に形成されていてもよい。
【００１９】
このような構成とすると、ボウル内に搬送路を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記のように構成され、振動ボウルフィーダにおいて、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を略定数又は定量だけ供給することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る振動ボウルフィーダの構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１の振動ボウルフィーダにおけるボウルの構成を示す図であって、（ａ）はボウルの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。図３は、図２のボウルの一部の構成を示す図であって、（ａ）はボウルの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ−IIIＢ線に沿った部分断面図である。以下、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態の振動ボウルフィーダについて説明する。
【００２３】
＜一般的構成＞
図１乃至図３に示すように、本実施形態の振動ボウルフィーダ１００は、ボウル１０を備えている。ボウル１０は、内面が上方に向かって拡径する容器であり、本実施形態では、逆円錐台の全体形状を有する容器である。ボウル１０の側部１０ｂには、排出口１２が形成されている。この排出口１２からボウル１０内の被供給物Ｓが排出され、この排出量が被供給物Ｓの供給量である。排出口１２には、シュート１３が接続されている。シュート１３は、排出口１２から排出された被供給物Ｓを加工、処理等する領域に供給する。ボウル１０の内側の略中央部には、ボウル１０を後述する加振器２０に固定する固定具（図示せず）を通すための貫通孔１８が設けられている（特に、図２参照）。そして、ボウル１０が加振器２０の上に載置され、例えば、貫通孔１８にボルトが挿通され、このボルトを締め付けることによってボウル１０が加振器２０に取り付けられる。
【００２４】
ボウル１０には、図２（ａ）に示すように、その内面に平面視においてらせん状の段部（以下、らせん状段部１１という。なお、以下においては、搬送路１１と呼ぶ場合もある。）が設けられている。らせん状段部１１は、段面１１ａと段差面１１ｂとで構成されている。段面１１ａは、ボウル１０の外側に向かって下がるように傾斜している。搬送路１１は、ボウル１０の底部１０ａから排出口１２に至るように上り勾配で延びるように形成されている。搬送路１１の段面１１ａには、その途中に、切欠部が設けられている。本実施形態の振動ボウルフィーダ１００においては、切欠部として、搬送路１１の下端から上端に向かう順番に、第一切欠部１５ａと、第二切欠部１５ｂと、第三切欠部１５ｃと、第四切欠部１５ｄとが搬送路１１の段面１１ａに形成されている。各切欠部は、段面１１ａの幅方向における片側（ボウル１０の内側）に形成されている。各切欠部は、一定の傾斜を付けるように形成されている。各切欠部は、段面１１ａにおいて被供給物が通過できる幅を残すように形成されている（特に、図３（ａ）参照）。第一切欠部１５ａ、第二切欠部１５ｂ、第三切欠部１５ｃのそれぞれは、搬送路１１の適宜の位置に形成され、本実施形態では、ボウル１０の平面視において、排出口１２が設けられた搬送路１１の部分と対向する搬送路１１の部分に形成されている。被供給物Ｓは、後述するように、各切欠部によって、上側の搬送路１１の段差面１１ｂに沿って整列される。第四切欠部１５ｄは、排出口１２の手前の搬送路１１に設けられている。排出口１２は、ボウル１０の上端部と搬送路１１の外側とを切り欠くように形成されている。排出口１２は、ボウル１０の外側に向かって一定の傾斜が付されるように搬送路１１を切り欠いて形成されている。排出口１２は、第四切欠部１５ｄとその外側の段差面１１ｂとの間における被供給物Ｓが通過できるように形成された幅よりも、搬送路１１の幅方向において長くなるように形成されている。被供給物Ｓは、第四切欠部１５ｄと該第四切欠部１５ｄの外側の段差面１１ｂとの間を通過し、搬送路１１における排出口１２が形成された部分の手前にまで到達した後、排出口１２から落下し、ボウル１０から排出される。本実施形態の振動ボウルフィーダ１００においては、切欠部が計４箇所に設けられているが、切欠部の数はこれに限定されない。
【００２５】
加振器２０は、ボウル１０の下に配設されている。加振器２０は、例えば、電磁石と複数個の板バネとにより構成される。そして、電磁石のオン及びオフにより発生する駆動力を、板バネを利用して増幅して、加振力を発生させる。なお、電磁石にかえて圧電素子を用いてもよい。この加振器２０の加振力により、ボウル１０が振動させられ、ボウル１０内の被供給物Ｓが搬送路１１を上る（上昇する）。被供給物Ｓの上昇の過程において、搬送路１１（段面１１ａ）の幅いっぱいに広がった被供給物Ｓは、各切欠部を通じて下段に滑り落ちる。このようにして、被供給物Ｓが搬送路１１を上昇するにつれ、上側の搬送路１１の段差面１１ｂに沿って整列される。このように整列された被供給物Ｓが、搬送路１１の排出口１２の手前まで上昇し、そこから順次、排出口１２から落下する。このようにして、被供給物Ｓが排出口１２から排出される。
【００２６】
＜特徴的構成＞
図１乃至図３に示すように、ボウル１０には、被供給物Ｓの通過を検出するセンサが配置されている。センサとしては、第一切欠部センサ１６ｂと、第二切欠部センサ１６ｃと、底部センサ１６ａとで構成される。各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、例えば、ファイバー状の発光部（図示せず）とファイバー状の受光部（図示せず）とを備えた光センサで構成される。この光センサは、発光部と受光部とを一体化した反射型の光センサであってもよく、また、発光部と受光部とを別体にした透過型の光センサであってもよい。本実施形態では、反射型の光センサが用いられる。図２に示すように、第一切欠部センサ１６ｂが、該第一切欠部センサ１６ｂの検知窓（受発光のための光が通過する窓。図示せず。）が第一切欠部１５ａの切欠斜面に対向するように配置されている。第二切欠部センサ１６ｃが、該第二切欠部センサ１６ｃの検知窓が第二切欠部１５ｂの切欠斜面に対向するように配置されている。底部センサ１６ａが、該底部センサ１６ａの検知窓がボウル１０の底部１０ａの所定の位置に対向するよう配置されている。ここで、ボウル１０の底部１０ａの所定の位置とは、搬送路１１の下端手前の底部１０ａの位置をいう。本実施形態では、切欠部センサとして二個、底部センサとして一個が配置されているが、センサの配置される数はこれに限定されない。
【００２７】
各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、制御装置６０と接続されている。各センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより検出された被供給物Ｓの通過の有無は、制御装置６０へと入力される。
【００２８】
制御装置６０は、演算部（図示せず）と記憶部（図示せず）とを有している。演算部は、例えば、ＣＰＵで構成される。記憶部は、例えば、メモリで構成される。記憶部には、例えば、振動ボウルフィーダの動作を制御する制御プログラムが格納される。制御装置６０は、単独の制御装置だけでなく、複数の制御装置が協働して振動ボウルフィーダ１００の動作を制御する制御装置群をも意味する。よって、制御装置６０は、単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して振動ボウルフィーダ１００の動作を制御するように構成されていてもよい。ここで、振動ボウルフィーダ１００の制御対象としては、加振器２０に内蔵された電磁石コイルに加える振動用の信号の周波数や振幅が挙げられる。制御装置６０は、振動ボウルフィーダ用ドライバ５０（以下、ドライバ５０という）とホッパー駆動装置４０とに接続されている。ドライバ５０は、加振器２０に接続されている。制御装置６０は、ドライバ５０を介して、加振器２０の加振力を制御する。ホッパー駆動装置４０はホッパー３０に接続されている。ホッパー３０の内部には、被供給物Ｓが貯留されている。制御装置６０は、ホッパー駆動装置４０を介して、ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓをボウル１０へと補給する。
【００２９】
次に、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を検知する構成と、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に関わらず被供給物Ｓを略一定量供給する構成について説明する。
【００３０】
図４は、図１の振動ボウルフィーダ１００におけるボウル１０内の被供給物Ｓの残余量とボウル１０への加振力との関係を示す図であって、（ａ）はボウル１０への加振力と被供給物Ｓの排出量との関係を示すグラフ、（ｂ）はボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を示す模式図である。
【００３１】
図４（ｂ）において、符号Ａ、Ｂ、及びＣは、被供給物Ｓの残余量を模式的に表していて、この順に残余量が多くなっている。図２（ａ）及び（ｂ）を参照すると、ボウル１０内の被供給物Ｓは、その残余量が多いほど多量に搬送路１１を上る。従って、搬送路１１上に順次高く位置するように形成された複数の切欠部においては、残余量が十分多い場合には、全ての切欠部から被供給物が落下する、すなわち、一番高い位置にある切欠部からも被供給物Ｓが落下する。しかし、残余量が減少するに連れて、高い方に位置する切欠部からは被供給物Ｓが落下しなくなる。残余量Ａは、被供給物Ｓが第二切欠部１５ｂを落下する残余量の下限値である。残余量Ｂは、被供給物Ｓが第一切欠部１５ａを落下する残余量の下限値である。残余量Ｃは、被供給物Ｓがボウル１０の底部１０ａから搬送路１１へ上昇する残余量の下限値である。従って、被供給物Ｓの残余量がＡ以上である場合には、全てのセンサ１６ａ〜１６ｃが被供給物Ｓを検出する。被供給物Ｓの残余量がＡ未満でＢ以上である場合には、第二切欠部センサ１６ｃが被供給物Ｓを検出しなくなる。被供給物Ｓの残余量がＢ未満でＣ以上である場合には、第一切欠部センサ１６ｂが被供給物Ｓを検出しなくなる。そこで、本実施形態では、いずれのセンサが被供給物Ｓを検出しなくなるかによって、被供給物Ｓの残余量を検知している。
【００３２】
図４（ａ）において、符号ａは、被供給物Ｓの残余量がＡの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。符号ｂは、被供給物Ｓの残余量がＢの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。符号ｃは、被供給物Ｓの残余量がＣの場合のボウル１０への加振力と被供給物Ｓの供給量との関係を示す直線である。直線ａ〜ｃにおいては、加振力の増大に連れて被供給物Ｓの供給量が増大する。また、被供給物Ｓの残余量が多いほど直線の傾きが小さくなり、被供給物Ｓの残余量が少ないほど直線の傾きが大きくなる。したがって、ボウル１０に対して同じ加振力を加えると仮定すると、被供給物Ｓの残余量が少ないほど供給量が多くなる。そこで、本実施形態の振動ボウルフィーダ１００では、一定で供給すべき被供給物Ｓの量をＷ（ｇ）で表わした場合、直線ａにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第一の加振力として設定し、直線ｂにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第二の加振力として設定し、直線ｃにおいて被供給物Ｓの供給量がＷとなる加振力を第三の加振力として設定している。
【００３３】
ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＡ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第一の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量が初期値からＡまで減少するに連れて、被供給物Ｓは、残余量の初期値に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＡ未満でＢ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第二の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量がＡからＢまで減少するのに連れて、被供給物Ｓは、第二の加振力と直線ａとの交点に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量がＢ未満でＣ以上の場合には、制御装置６０は、加振器２０が第三の加振力を出力するよう加振器２０を制御する。この場合には、残余量がＢからＣまで減少するに連れて、被供給物Ｓは、第三の加振力と直線ｂとの交点に対応する供給量からＷまで増加するよう供給される。以上のようにして、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に関わらず被供給物Ｓを略一定量供給することができる。なお、被供給物Ｓが略一定量供給される場合とは、被供給物Ｓがある値の供給量（ここではＷ）からある変動幅（ここではΔ
Ｗ）の供給量で供給される場合をいう。
【００３４】
＜動作＞
図５は、図１の振動ボウルフィーダ１００の制御プログラムの内容を示すフローチャートである。上記制御プログラムは、制御装置６０の記憶部に格納されていて、演算部がこの制御プログラムを呼び出して遂行することによって、振動ボウルフィーダ１００の動作が実現される。
【００３５】
まず、ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓがボウル１０内に補給され、ボウル１０内が被供給物Ｓで満たされる。次に、制御装置６０によって振動ボウルフィーダ１００に対する動作指令が行われる。図１乃至図５に示すように、制御装置６０は、各センサからの入力に基づいて被供給物Ｓの残余量を検知し、その残余量に応じてドライバ５０に信号を送る。具体的には、まず、制御装置６０は、第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部１５ｂを通過する被供給物Ｓの通過を所定時間以上途切れないで検出（以下、継続検出）しているかどうかを判断する（ステップＳ１）。なお、所定時間とは、１〜５秒の範囲の時間である。第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部１５ｂを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第一加振指令を送る（ステップＳ５）。すると、ドライバ５０は、加振器２０に対して第一の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で供給される。一方、第二切欠部センサ１６ｃが第二切欠部
１５ｂを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ１においてＮＯ）には、制御装置６０は、第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出しているかどうかを判断する（ステップＳ２）。第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第二加振指令を送り（ステップＳ６）、ドライバ５０は、加振器２０に対して第二の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で供給される。一
方、第一切欠部センサ１６ｂが第一切欠部１５ａを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、制御装置６０は、底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出しているかどうかを判断する（ステップＳ３）。底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出している場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）には、制御装置６０は、ドライバ５０に対して第三加振指令を送り（ステップＳ７）、ドライバ５０は、加振器２０に対して第三の加振力を出力するよう駆動する。これによって、被供給物Ｓが、一定供給量Ｗから変動幅ΔＷの範囲内の供給量で
供給される。一方、底部センサ１６ａが底部１０ａを通過する被供給物Ｓを継続検出していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）には、制御装置６０は、ホッパー駆動装置４０に対して材料補給指令を行う（ステップＳ４）。材料補給指令を受けたホッパー駆動装置４０は、ホッパー３０を駆動させる。そして、該ホッパー３０内に貯留された被供給物Ｓがボウル１０へと補給される。
【００３６】
＜作用効果＞
本実施形態の振動ボウルフィーダ１００は、上記のような構成としたため、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量を簡単に検知することができる。そして、被供給物Ｓの残余量に基づき、制御装置６０の演算部がドライバ５０を介して加振器２０に対する加振指令を行う。したがって、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量に応じて制御装置６０が加振器２０を介してボウル１０に対する加振力を制御し、ボウル１０を最適に振動させる。よって、振動ボウルフィーダ１００は、安定して被供給物Ｓを供給することができる。
【００３７】
[変形例]
上述の実施形態においては、センサが三個配設されているので、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が残余量Ａ，残余量Ｂ，残余量Ｃの三段階に分けて検知される。したがって、制御装置６０は、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が残余量Ａ，残余量Ｂ，残余量Ｃである場合に対応した第一の加振力，第二の加振力，第三の加振力の三段階の加振力を出力するよう加振器２０を制御している。よって、被供給物Ｓは、前記のように、一定の変動幅ΔＷの供給量で供給される。この変動幅をなくすために、本変形例は、以下のように
構成される。
【００３８】
予め、残余量Ａ、残余量Ｂ、残余量Ｃの値が実測され、制御装置６０に記憶される。そして、制御装置６０は、ボウル１０内の被供給物Ｓの残余量が、残余量Ａ、残余量Ｂ、又は残余量Ｃを下回った時刻（第二切欠部センサ１６ｃ、第一切欠部センサ１６ｂ、又は底部センサ１６ａが被供給物の通過を検出しなくなった時刻）から現在までの経過時間（加振合計時間）に、一定供給すべき被供給物Ｓの供給量Ｗを乗ずることによって、その間の被供給物の推定減少量を算出する。そして、この推定減少量に応じて第一の加振力、第二の加振力、又は第三の加振力を減少させて、現在の加振力を算出する。この第一の加振力、第二の加振力、又は第三の加振力の減少量は、残余量Ａ、残余量Ｂ、残余量Ｃの各々の差のいずれかで当該推定減少量を除したものを、第一の加振力、第二の加振力、及び第三の加振力の各々の差のいずれかに乗ずるようにして算出される。
【００３９】
これによって、被供給物Ｓを、実質的に変動しないようにして、供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の振動ボウルフィーダは、簡単な構成で、ボウル内における被供給物の残余量の多少にかかわらず、被供給物を略定数又は定量だけ供給することができる振動ボウルフィーダとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る振動ボウルフィーダの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の振動ボウルフィーダにおけるボウルの構成を示す図であって、（ａ）はボウルの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。
【図３】図２のボウルの一部の構成を示す図であって、（ａ）はボウルの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ−IIIＢ線に沿った部分断面図である。
【図４】図１の振動ボウルフィーダにおけるボウル内の被供給物の残余量とボウルへの加振力との関係を示す図であって、（ａ）はボウルへの加振力と被供給物の排出量との関係を示すグラフ、（ｂ）はボウル内の被供給物の残余量を示す模式図である。
【図５】図１の振動ボウルフィーダの制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図６】従来の装置における被供給物の残余量と供給量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ボウル
１０ａ （ボウルの）底部
１０ｂ （ボウルの）側部
１１ らせん状段部（搬送路）
１１ａ 段部
１１ｂ 段差部
１２ 排出口
１３ シュート
１５ａ 第一切欠部
１５ｂ 第二切欠部
１５ｃ 第三切欠部
１５ｄ 第四切欠部
１６ａ 底部センサ
１６ｂ 第一切欠部センサ
１６ｃ 第二切欠部センサ
１８ 貫通穴
２０ 加振器
３０ ホッパー
４０ ホッパー駆動装置
５０ 振動ボウルフィーダ用ドライバ（ドライバ）
６０ 制御装置
１００ 振動ボウルフィーダ
Ｓ 被供給物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被供給物を溜めるためのボウルと、
該ボウルの側部に設けられた排出口と、
前記ボウルの底部から前記排出口に到るように上り勾配で延びる、前記被供給物を搬送する搬送路と、
該搬送路の片側に設けられた１以上の切欠部と、
前記搬送路を前記被供給物が上昇するよう前記ボウルを加振する加振器と、
制御装置と、を有し、
前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、
前記１以上の切欠部の少なくとも一部の切欠部の各々に対応して設けられ、前記切欠部から落下する前記被供給物を検出する切欠部センサを有し、
前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する、振動ボウルフィーダ。
【請求項２】
前記制御装置は、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ボウル内における前記被供給物の残余量の減少に連れてその加振力が減少するように前記加振器を制御する、請求項２に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項４】
前記搬送路の下端から上端に向かう順に前記１以上の切欠部が設けられ、
前記制御装置は、上方に設けられた前記切欠部センサから順に前記被供給物が検出されなくなることによって、前記被供給物の残余量が減少することを検出する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項５】
前記切欠部として、前記搬送路の下端から上端に向かう順に第一切欠部と第二切欠部とが設けられ、
前記切欠部センサとして、前記第一切欠部から落下する前記被供給物を検出する第一切欠部センサと、前記第二切欠部から落下する前記被供給物を検出する第二切欠部センサと、が設けられ、
前記制御装置は、前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出された場合には第一の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、
前記制御装置は、前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第一の加振力よりも小さい第二の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、
前記制御装置は、前記第一切欠部センサにより前記第一切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第二の加振力よりも小さい第三の加振力を出力するよう前記加振器を制御する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項６】
前記ボウルの底部から前記搬送路へ入る前記被供給物を検出する底部センサを有し、
前記制御装置は、前記底部センサにより前記被供給物が前記ボウルの底部から前記搬送路へと入っていないことを検出した場合には、前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物供給指令を発する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項７】
前記制御装置は、前記底部センサにより検出される前記被供給物の入りに基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物補給指令を発する、請求項６に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項８】
前記搬送路が前記ボウルの内面に設けられ前記ボウルの底部から前記排出口に向かってらせん状に延びる段状に形成されている、請求項１から７いずれかに記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項１】
被供給物を溜めるためのボウルと、
該ボウルの側部に設けられた排出口と、
前記ボウルの底部から前記排出口に到るように上り勾配で延びる、前記被供給物を搬送する搬送路と、
該搬送路の片側に設けられた１以上の切欠部と、
前記搬送路を前記被供給物が上昇するよう前記ボウルを加振する加振器と、
制御装置と、を有し、
前記加振器が前記ボウルに加振力を与えることにより、前記ボウル内に溜められた前記被供給物が前記搬送路上を上昇し、前記排出口から前記ボウルの外へと排出される振動ボウルフィーダであって、
前記１以上の切欠部の少なくとも一部の切欠部の各々に対応して設けられ、前記切欠部から落下する前記被供給物を検出する切欠部センサを有し、
前記制御装置が前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御することにより、前記被供給物の排出量を制御する、振動ボウルフィーダ。
【請求項２】
前記制御装置は、前記切欠部センサにより検出される前記被供給物の落下に基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記加振器による前記ボウルへの加振力を制御する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ボウル内における前記被供給物の残余量の減少に連れてその加振力が減少するように前記加振器を制御する、請求項２に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項４】
前記搬送路の下端から上端に向かう順に前記１以上の切欠部が設けられ、
前記制御装置は、上方に設けられた前記切欠部センサから順に前記被供給物が検出されなくなることによって、前記被供給物の残余量が減少することを検出する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項５】
前記切欠部として、前記搬送路の下端から上端に向かう順に第一切欠部と第二切欠部とが設けられ、
前記切欠部センサとして、前記第一切欠部から落下する前記被供給物を検出する第一切欠部センサと、前記第二切欠部から落下する前記被供給物を検出する第二切欠部センサと、が設けられ、
前記制御装置は、前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出された場合には第一の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、
前記制御装置は、前記第二切欠部センサにより前記第二切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第一の加振力よりも小さい第二の加振力を出力するよう前記加振器を制御し、
前記制御装置は、前記第一切欠部センサにより前記第一切欠部から落下する前記被供給物が検出されなかった場合には前記第二の加振力よりも小さい第三の加振力を出力するよう前記加振器を制御する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項６】
前記ボウルの底部から前記搬送路へ入る前記被供給物を検出する底部センサを有し、
前記制御装置は、前記底部センサにより前記被供給物が前記ボウルの底部から前記搬送路へと入っていないことを検出した場合には、前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物供給指令を発する、請求項１に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項７】
前記制御装置は、前記底部センサにより検出される前記被供給物の入りに基づいて前記被供給物の残余量を検知し、該被供給物の残余量に基づいて前記被供給物を前記ボウルへと供給する被供給物補給指令を発する、請求項６に記載の振動ボウルフィーダ。
【請求項８】
前記搬送路が前記ボウルの内面に設けられ前記ボウルの底部から前記排出口に向かってらせん状に延びる段状に形成されている、請求項１から７いずれかに記載の振動ボウルフィーダ。
【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２００７−１９１２６２（Ｐ２００７−１９１２６２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０３３１（Ｐ２００６−１０３３１）
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]