電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置
【課題】 搬送部に所望される駆動周波数を迅速に決定することができる電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置を提供する。
【解決手段】 電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定する。
【解決手段】 電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送する搬送装置、より詳しくは、電磁的方法で物品の搬送部を振動させて物品を搬送する機能を有する電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置に関し、物品搬送の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を搬送する搬送装置において、物品を載置するトラフ等の搬送部を物品の搬送のために電磁的な方法で振動させる機能を有した各種フィーダが知られている。例えば、計量装置等に物品を分散供給するフィーダとしては、装置本体に板バネを介して振動可能に支持されていると共に、磁性体が設けられたトラフを有し、装置本体側に設けられた電磁石に間欠的に通電して物品搬送を行うものがある。これは、電磁石に通電させて前記磁性体を吸引させた後、通電を停止させて前記板バネを反発力で復元させることを繰り返してトラフを所定の周波数で振動させて、物品を搬送するものである。
【０００３】
ここで、図４は、電磁石に印加する電力パルスの発生周波数（以下、駆動周波数ｆという）を変化（周波数スイープ）させたときの搬送部の振幅Ａの変化曲線を示す。搬送部の振動の振幅Ａは、駆動周波数ｆ及び電磁石へ印加する電力により決定される。この曲線の極大値Ａｒをとる周波数が搬送部の共振周波数ｆｒであり、共振周波数ｆｒと搬送部の固有振動数ｆ０とはほぼ一致する値をとる。そして、図５に示すように振幅Ａに対して変化することが知られている。駆動周波数ｆは、大きな振幅Ａを得るために共振周波数ｆｒまたは固有振動数ｆ０の近傍に設定されることがある。また、図４に示したように、所望の振幅Ａ′を実現するためには、ｆ′−ｆ０（＝Δｆ）が確定する。そして、Δｆが決まった上で、ｆ′を決定するためにはｆ′＝ｆ０＋Δｆに従ってｆ０を知る必要がある。
【０００４】
ところで、駆動周波数を共振周波数の近傍に設定する方法として特許文献１または特許文献２に開示された方法がある。すなわち、特許文献１に開示された方法は、搬送部の駆動周波数に対する振動加速度つまり振幅と消費電力との変化曲線が相似形であることに着目し、印加電圧を一定にした状態で駆動周波数を変化させ、印加電力が最大になる周波数を共振周波数としている。また、特許文献２においては、ある駆動周波数で電磁石に通電させながら、所定周期ごとに一時的に通電を休止させ、この休止期間中に慣性で振動を続ける搬送部により電磁石のコイルに発生した誘導起電圧を測定し、これを所定周波数の範囲内で変化させながら繰り返し、測定した誘導起電圧が最大となったときの駆動周波数を共振周波数としている。
【０００５】
一方、駆動周波数を固有振動数の近傍に設定する方法として特許文献３に開示された方法がある。これによると、駆動電流を測定し、コイルに流れる電流が予め設定された基準電流値を超えている時間幅に基づいて駆動周波数を設定し、この時間幅が基準幅を超えたときに駆動周波数を固有振動数に近いものとして実動周波数に設定している。
【０００６】
なお、前記特許文献１〜３には共振周波数または固有振動数近傍の駆動周波数で搬送部を振動させる方法について開示されているが、前述のように所望される振幅Ａ′を得る目的で駆動周波数ｆをΔｆずらす他、搬送部に物品が載置されたときに物品の重量により搬送部の共振周波数または固有振動数が変化して振幅が急激に減少することがあり、これを抑制するために敢えて駆動周波数を共振周波数または固有振動数からずらすことや、逆に、搬送する物品の重量に応じて、共振周波数または固有振動数が得られるように駆動周波数を予めずらして設定することもある。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７７０２９５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８２６１号公報
【特許文献３】特開２００２−１４５４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１〜３に記載の方法は、いずれも駆動周波数を所定範囲内で変化させながら電力や電圧を測定しており、所望される駆動周波数の設定作業に長い時間を要する。さらに、所定範囲内に共振周波数または固有振動数が存在しない場合もある。従って、特に複数のフィーダが備えられている計量装置等の場合には、各フィーダの駆動周波数の設定に時間を要し、作業効率の大幅な低下が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明は、搬送部に所望される駆動周波数を迅速に決定することができる電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、請求項１に記載の発明は、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定することを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記自由振動を発生させる手段は、前記搬送部に衝撃を与えることを特徴とする。
【００１３】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記搬送部に与える衝撃は、電気的なインパルス信号による電磁力であることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記搬送部に与える衝撃は、物理的な外力であることを特徴とする。
【００１５】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって誘導起電力の振動数が演算されることを特徴とする。
【００１６】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記制御手段は、測定された固有振動数を補正し、補正された値に基づいて駆動周波数を設定することを特徴とする。
【００１７】
そして、請求項７に記載の発明は、物品を計量する計量装置であって、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置と、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置と、前記電磁振動式搬送装置によって搬送された物品を受け入れ計量する計量手段とが備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
搬送部は、自由振動時には所定の固有振動数で振動し、固有振動数ｆ０は共振周波数ｆｒに非常に近い値である。ここで、搬送部の固有振動数は数式により算出することができるが、搬送部は板バネや本体側への振動伝達を遮断するコイルスプリング等を有する多自由度系である上、非線形性の要因となる板バネの材質などを含むので、数式によってこれを算出することは困難である。そのため、一般に搬送部の固有振動数を求める際には、インパルスを入力したときの振動を各種アナライザ、例えば加速度検出器などにより検出した波形などに基づいてＦＦＴ（フーリエ変換）を行うことにより算出することになる。また、固有振動数は振幅に対して変化するので、正確に求めるためには振幅も同時に測定し補正をしなければならない。
【００１９】
そこで、請求項１に記載の発明によれば、搬送部を自由振動させて、このときに電磁石のコイルに発生する誘導起電力を測定し、測定した誘導起電力の振動数を搬送部の固有振動数とし、この固有振動数に基いて駆動周波数を設定することにより、駆動周波数を迅速に所望する周波数に設定することができる。すなわち、自由振動により発生する誘導起電力の振動数は、搬送部の固有振動数と一致している。さらに、振幅の小さな状態でこれを行えば振幅による変化を小さくして固有振動数を得ることができる。このように簡単かつ迅速に搬送部の固有振動数を知ることができる。このとき、測定した誘導起電力は、精度良いＦＦＴを行うために十分な波形を確保することができるので、これに基づいて設定した駆動周波数は精度が良い。
【００２０】
次に、請求項２に記載の発明によれば、搬送部の自由振動においては、図５にあるように、振幅Ａが小さいほどずれが小さく、搬送部の自由振動は、振動部に衝撃を与えることによって発生させるので、振幅の小さい状態での測定が可能となり、精度の良い固有振動数を得ることができる。
【００２１】
次に、請求項３に記載の発明によれば、搬送部に与える衝撃を電気的なインパルス信号（短時間かつ高電圧の信号）により発生する電磁石の電磁力により得るので、既存の電気回路を用いてこれを行うことができ、測定手順及び装置の簡素化を図ることができる。
【００２２】
次に、請求項４に記載の発明によれば、搬送部に与える衝撃を物理的な外力により発生させることによって、簡単に搬送部を自由振動させることができる。このとき、物理的な外力は、ハンマリング装置等を用いて機械的に行うものや、手動でハンマリングを行うものが挙げられる。特に、手動によりハンマリングを行う構成は、誰でも簡単にこれを行うことができると共に、装置の簡素化を図ることができる。
【００２３】
次に、請求項５に記載の発明によれば、所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数を求め、これに基いて誘導起電力の振動数を演算することができ、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって振動の周期を求め、この周期の逆数をとることにより誘導起電力の振動数の値が得られる。これら方法によると、誘導起電力の波形を厳密に検出するような複雑な検出回路及びＦＦＴを用いることなく、精度よく誘導起電力の振動数を演算することができる。
【００２４】
次に、請求項６に記載の発明によれば、搬送部上の物品の重量や、図４を基にして測定時の振幅に従って固有振動数の加減等の補正を行うことによって、より正確な固有振動数を求めることができる。重いものを搬送する場合はワークの重量に基づいて固有振動数を補正することも有効である。
【００２５】
そして、請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜６に記載の電磁振動式搬送装置と該搬送装置の制御装置とを有する計量装置は、搬送部の駆動周波数を所望の周波数に迅速に設定することができ、作業効率を向上することができる。
【００２６】
そして、それぞれの搬送部は、その個体差により、図４に示す曲線をほぼ横軸方向にずらしたものとして駆動周波数に応じた振幅の特性が表される。ここで、複数の電磁振動式搬送装置及び計量手段が備えられた組合せ計量装置等の場合は、各搬送部に対して前記のように固有振動数を求めて、各固有振動数に同じ数値で加減等を行うことによって、簡単に各搬送部の振動の振幅を統一的に制御することができる。これによって、各搬送部の駆動周波数を決定するための装置構成を簡素化することができ、作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２の概略の構成を示す。この組合せ計量装置２には、機台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から投下された物品を周囲に分散する分散テーブル６と、その周囲にそれぞれ加振機７…７を介して放射状に配設され、物品を搬送する複数のトラフ８…８と、これらのトラフ８…８の先端部下方にそれぞれ位置するように円形に配設された複数のプールホッパ９…９と、それぞれのプールホッパ９…９の下方に配設された計量ホッパ１０…１０とが設けられている。ここで、電磁フィーダ１は、前記加振機７及びトラフ８を含む。
【００２９】
そして、前記機台３の内部には、これらのプールホッパ９…９のゲート９ａ…９ａ及び計量ホッパ１０…１０のゲート１０ａ…１０ａの開閉を制御するゲート開閉装置１１…１１が配設されている。このゲート開閉装置１１は、モータ（図示せず）により駆動され、物品排出指令を受けたときに、図示しない駆動手段により計量ホッパ１０内の物品を集合シュート１２内に排出させ、空になった該計量ホッパ１０内にプールホッパ９内の物品を投入させるように動作する。また、この計量ホッパ１０には、図示しない重量検出器が機台３内で連設されており、計量ホッパ１０内の物品の重量を計量する。
【００３０】
前記電磁フィーダ１の加振機７は、図２に示すように、前記機台３に複数のコイルスプリング２１…２１を介して設置されるベース部材２２と、該ベース部材２２の上面に設置された電磁石２３と、前記ベース部材２２の後部側（図面左側）及び前部側（図面右側）にボルト２４…２４によって後傾姿勢で取り付けられた一対の板バネ２５，２５とを有する。これら両板バネ２５，２５の上部には、前記トラフ８のブラケット８ａがボルト２６…２６で固定されている。また、該ブラケット８ａにおける前記電磁石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。前記電磁石２３には、後述する制御手段３２を介して間欠的に通電される。
【００３１】
これによれば、電磁石２３に通電すると、前記磁力発生面２３ａと磁性体２７との間に電磁力（吸引）が作用し、この結果、前後の板バネ２５，２５が後方にさらに後傾しながら、またこれと同時にトラフ８がやや沈み込みながら、後方に（図面左側に）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、前記磁力発生面２３ａと磁性体２７との間の電磁力（吸引）が消失し、前記トラフ８が、板バネ２５，２５の弾性復元力により上方へやや浮き上がりながら前方に（図面右側に）変位することとなる。すなわち、前記電磁石２３に間欠的に繰り返し通電すれば、間欠的に電磁力が発生し、トラフ８が前後方向に振動し、もってトラフ８上の物品は前方に搬送されることとなる。
【００３２】
図３は、トラフ８の振動を制御する制御系統を示すブロック図である。すなわち、この制御系統には、前記電磁石２３の電力供給源としての直流電源３０と、制御パルスが印加されている期間に導通状態となって直流電源を電磁石に通電させるＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等で構成されるスイッチング回路３１と、該スイッチング回路３１による通電の発生周期やパルス幅等を制御する制御手段３２と、電磁石２３に発生した誘導起電力Ｅ０を検出する電圧検出回路３３と、誘導起電力Ｅ０がゼロになる（正負が反転する）時刻を検出するゼロクロス検出手段３４と、該ゼロクロス検出手段３４で検出した電圧がゼロになる時刻に基いて誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出すると共にこの振動数ｆＥをトラフ８の固有振動数ｆ０として前記制御手段３２に入力する振動数算出手段３５とが備えられている。
【００３３】
ところで、トラフ８の振動の振幅Ａは、駆動周波数ｆ及び電磁石２３へ印加する電力の大きさにより決定される。そして、図４に示すようにこの曲線の極大値Ａｒをとる周波数が共振周波数ｆｒであり、この共振周波数ｆｒでトラフ８を振動させたときに最も大きな振幅Ａｒが得られる。
【００３４】
固有振動数ｆ０は、トラフ８の自由振動時の振動数であり、これは共振周波数ｆｒとほぼ一致するパラメータである。
【００３５】
以下、本発明に係るフィーダ７における固有振動数ｆ０を求める手順を図６に示すフローチャート及び図７に示すタイムチャートを用いて説明する。
【００３６】
まず、ステップＳ１で電磁石２３に短時間の高電圧を印加することによってインパルス入力を行い、トラフ８を自由振動させる。図７に示すように、時刻ｔ０でインパルス入力が行われた後、自由振動によるトラフ８の変位量の時間的変化は、正弦波の減衰曲線で表される。次に、ステップＳ２で、トラフ８の自由振動により電磁石２３に発生する誘導起電力Ｅ０を電圧検出回路３３により検出する。
【００３７】
【数１】
【００３８】
そして電圧検出回路３３では、図７に示すような誘導起電力Ｅ０の振動曲線が得られる。この曲線は、ステップＳ１でインパルス入力が行われた後の、正弦波の減衰曲線として表される。なお、誘導起電力Ｅ０の振動の位相は、トラフ８の変位量の位相をコイルの特性に従ってある一定角度遅らせたものになり（図７参照）、誘導起電力Ｅ０とトラフ８の変位量は、同一周波数で振動することになる。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、前記ステップＳ２で測定した誘導起電力Ｅ０がゼロになる時刻ｔ１…ｔｎをゼロクロス検出手段３４により検出する。
【００４０】
そして、ステップＳ４において、誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを演算する。ここで、前記ステップＳ３で検出したゼロクロス時刻ｔ１…ｔｎのうちで振動の減衰により誘導起電力Ｅ０の振幅が測定可能範囲内になったときのゼロクロス時刻ｔｋー１、ｔｋ＋１を選択して、これに基いて誘導起電力Ｅ０の振動周期Ｔを演算する。そして、この周期Ｔの逆数をとることにより誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出する。そして、ステップＳ５で、ステップＳ４で演算した誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥをトラフの固有振動数ｆ０として決定する。なお、ステップＳ２〜Ｓ５の手順は、アナログ信号による検出、ＡＤ変換器を用いたデジタル信号による検出のいずれの手段においても実現することができる。
【００４１】
そして、同様の方法で他のトラフ８…８についても固有振動数ｆ０を求め、全てのトラフ８…８について所望の振幅Ａが得られるように、駆動周波数ｆを調整する。すなわち、トラフ８の振幅Ａは、図４に示したような特性を有しているので、任意のトラフ８において、固有振動数ｆ０を算出した後、駆動周波数ｆを駆動周波数ｆ′に調整し、所望の振幅Ａ′が得られたときに、そのときの駆動周波数ｆ′と固有振動数ｆ０との差Δｆを測定する。そして、他のトラフ８…８においてもそれぞれの固有振動数ｆ０から前記と同様の差Δｆになる駆動周波数ｆに設定する。あるいは、あるトラフで所望のＡ′が得られたときにΔｆ＝ｆ′／ｆ０を求めておき、他のトラフでｆ０にΔｆを乗じてｆ′を設定してもよい。その他の実現方法は、周知慣用技術の範囲で可能である。
【００４２】
例えば、図８に示すように、例えば第１トラフにおいて前記の手順で求めた固有振動数が５０Ｈｚで、これを正の方向に２Ｈｚずらした駆動周波数（５２Ｈｚ）としたときに、所望のトラフの振幅（２ｍｍ）が得られた場合を考える。第２トラフの固有振動数は５５Ｈｚで、これを同様に正の方向に２Ｈｚずらした駆動周波数（５７Ｈｚ）としたときに、ほぼ振幅２ｍｍの振動が得られる。これは各トラフ８…８の個体差が、駆動周波数ｆに対する振幅特性を示す曲線をほぼ横軸方向にずらしたものとして表されるからである。このように、全てのトラフ８…８において、それぞれの駆動周波数ｆをそれぞれの固有振動数から第１トラフでずらした値２Ｈｚ分増加させて設定することにより、全てのトラフ８…８の振動の振幅Ａを統一的にほぼ２ｍｍに制御することができる。
【００４３】
以上のように、トラフ８を自由振動させて、このときに電磁石２３のコイルに発生する誘導起電力Ｅ０を測定し、測定した誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥをトラフ８の固有振動数ｆ０とし、この固有振動数ｆ０に基いて駆動周波数ｆを設定することにより、駆動周波数ｆを迅速に所望の周波数に設定することができる。このとき、トラフ８を振幅の小さな状態で自由振動させることにより生じる誘導起電力Ｅ０により測定される固有振動数ｆ０は、振幅が小さければわずかな補正で済む。このように簡単かつ迅速にトラフ８の固有振動数ｆ０を知ることができる。そして、駆動周波数ｆをトラフ８の固有振動数ｆ０に基いて設定することによって、物品搬送の効率化を図ることができる。振幅の小さな自由振動では、測定した誘導起電力Ｅ０は、精度良いＦＦＴを行うために十分な波形を確保することができるので、これに基づいて設定した駆動周波数ｆは精度が良い。
【００４４】
一方、トラフ８の自由振動は、トラフ８に衝撃を与えることによって発生させるので、振幅Ａの小さい状態での測定が可能となり、精度の良い固有振動数ｆ０の値を得ることができる。
【００４５】
また、トラフ８に与える衝撃は、電気的なインパルス信号（短期間かつ高電圧）により発生する電磁石２３の電磁力により得られるので、既存の電気回路を用いてこれを行うことができ、測定手順及び装置の簡素化を図ることができる。
【００４６】
なお、トラフ８に与える衝撃を物理的な外力により発生させることによって、簡単にトラフ８を自由振動させることもできる。物理的な外力は、ハンマリング装置等を用いて機械的に行うものや、手動でハンマリングを行うものが挙げられる。特に、手動によりハンマリングを行う構成は、誰でも簡単にこれを行うことができると共に、装置の簡素化を図ることができるという利点を有する。
【００４７】
一方、前記のように、ゼロクロス検出手段３４により誘導起電力Ｅ０のゼロクロス時刻を検出し、この時刻に基いて誘導起電力Ｅ０の周期Ｔを求め、この周期Ｔの逆数をとることによって簡単に誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することができる。その結果、誘導起電力Ｅ０の波形を厳密に検出するような複雑な検出回路またはＦＦＴを用いることなく、精度よく誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することができる。なお、所定時間内に誘導起電力Ｅ０がゼロになる回数を検出し、これに基いて誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することもできる。すなわち、検出したゼロクロス回数を所定時間で除算して、１秒間にゼロクロスする回数に基いて誘導起電力Ｖ０の振動数ｆＥを算出することができる。
【００４８】
また、トラフ８上の物品の重量や、図４を基にして測定時の振幅Ａに従って固有振動数ｆ０の加減等の補正を行うことによって、より正確な固有振動数ｆ０を求めることができる。重いものを搬送する場合はワークの重量に基づいて固有振動数ｆ０を補正することも有効である。
【００４９】
さらに、本実施の形態のように、複数の電磁フィーダ１…１が備えられた組合せ計量装置２の場合は、各トラフ８に対して前記のように固有振動数ｆ０を求めて、各固有振動数ｆ０に同じ数値の加減等を行うことによって、簡単に各トラフ８の振幅Ａを統一的に制御することができる。これによって、各トラフ８の駆動周波数ｆを設定するための装置構成簡素化することができ、作業効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、搬送部に所望される駆動周波数を迅速に決定することができる電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置を提供する。本発明は、物品を搬送する搬送装置、より詳しくは、電磁的方法で物品の搬送部を振動させて物品を搬送する機能を有する電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置に関し、物品搬送の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の概略側面図である。
【図２】同電磁フィーダの側面図である。
【図３】同電磁フィーダの制御系統を示すブロック図である。
【図４】トラフの駆動周波数に対する振幅特性を示す図である。
【図５】振動と共振周波数・固有振動数の関係を示す図である。
【図６】固有振動数の決定手順を示すフローチャートである。
【図７】インパルス入力により発生するトラフの変位量及び誘導起電力の変化を示すタイムチャートである。
【図８】トラフの振幅制御の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 電磁振動式搬送装置（電磁フィーダ）
２ 組合せ計量装置
３ 本体部（架台）
８ 搬送部（トラフ）
２３ 電磁石
２５ 弾性部材（板バネ）
２７ 磁性体
３２ 制御手段
３３ 測定手段（電圧検出回路）
３５ 固有振動数設定手段（振動数算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送する搬送装置、より詳しくは、電磁的方法で物品の搬送部を振動させて物品を搬送する機能を有する電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置に関し、物品搬送の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を搬送する搬送装置において、物品を載置するトラフ等の搬送部を物品の搬送のために電磁的な方法で振動させる機能を有した各種フィーダが知られている。例えば、計量装置等に物品を分散供給するフィーダとしては、装置本体に板バネを介して振動可能に支持されていると共に、磁性体が設けられたトラフを有し、装置本体側に設けられた電磁石に間欠的に通電して物品搬送を行うものがある。これは、電磁石に通電させて前記磁性体を吸引させた後、通電を停止させて前記板バネを反発力で復元させることを繰り返してトラフを所定の周波数で振動させて、物品を搬送するものである。
【０００３】
ここで、図４は、電磁石に印加する電力パルスの発生周波数（以下、駆動周波数ｆという）を変化（周波数スイープ）させたときの搬送部の振幅Ａの変化曲線を示す。搬送部の振動の振幅Ａは、駆動周波数ｆ及び電磁石へ印加する電力により決定される。この曲線の極大値Ａｒをとる周波数が搬送部の共振周波数ｆｒであり、共振周波数ｆｒと搬送部の固有振動数ｆ０とはほぼ一致する値をとる。そして、図５に示すように振幅Ａに対して変化することが知られている。駆動周波数ｆは、大きな振幅Ａを得るために共振周波数ｆｒまたは固有振動数ｆ０の近傍に設定されることがある。また、図４に示したように、所望の振幅Ａ′を実現するためには、ｆ′−ｆ０（＝Δｆ）が確定する。そして、Δｆが決まった上で、ｆ′を決定するためにはｆ′＝ｆ０＋Δｆに従ってｆ０を知る必要がある。
【０００４】
ところで、駆動周波数を共振周波数の近傍に設定する方法として特許文献１または特許文献２に開示された方法がある。すなわち、特許文献１に開示された方法は、搬送部の駆動周波数に対する振動加速度つまり振幅と消費電力との変化曲線が相似形であることに着目し、印加電圧を一定にした状態で駆動周波数を変化させ、印加電力が最大になる周波数を共振周波数としている。また、特許文献２においては、ある駆動周波数で電磁石に通電させながら、所定周期ごとに一時的に通電を休止させ、この休止期間中に慣性で振動を続ける搬送部により電磁石のコイルに発生した誘導起電圧を測定し、これを所定周波数の範囲内で変化させながら繰り返し、測定した誘導起電圧が最大となったときの駆動周波数を共振周波数としている。
【０００５】
一方、駆動周波数を固有振動数の近傍に設定する方法として特許文献３に開示された方法がある。これによると、駆動電流を測定し、コイルに流れる電流が予め設定された基準電流値を超えている時間幅に基づいて駆動周波数を設定し、この時間幅が基準幅を超えたときに駆動周波数を固有振動数に近いものとして実動周波数に設定している。
【０００６】
なお、前記特許文献１〜３には共振周波数または固有振動数近傍の駆動周波数で搬送部を振動させる方法について開示されているが、前述のように所望される振幅Ａ′を得る目的で駆動周波数ｆをΔｆずらす他、搬送部に物品が載置されたときに物品の重量により搬送部の共振周波数または固有振動数が変化して振幅が急激に減少することがあり、これを抑制するために敢えて駆動周波数を共振周波数または固有振動数からずらすことや、逆に、搬送する物品の重量に応じて、共振周波数または固有振動数が得られるように駆動周波数を予めずらして設定することもある。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７７０２９５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８２６１号公報
【特許文献３】特開２００２−１４５４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１〜３に記載の方法は、いずれも駆動周波数を所定範囲内で変化させながら電力や電圧を測定しており、所望される駆動周波数の設定作業に長い時間を要する。さらに、所定範囲内に共振周波数または固有振動数が存在しない場合もある。従って、特に複数のフィーダが備えられている計量装置等の場合には、各フィーダの駆動周波数の設定に時間を要し、作業効率の大幅な低下が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明は、搬送部に所望される駆動周波数を迅速に決定することができる電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、請求項１に記載の発明は、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定することを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記自由振動を発生させる手段は、前記搬送部に衝撃を与えることを特徴とする。
【００１３】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記搬送部に与える衝撃は、電気的なインパルス信号による電磁力であることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記搬送部に与える衝撃は、物理的な外力であることを特徴とする。
【００１５】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって誘導起電力の振動数が演算されることを特徴とする。
【００１６】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置において、前記制御手段は、測定された固有振動数を補正し、補正された値に基づいて駆動周波数を設定することを特徴とする。
【００１７】
そして、請求項７に記載の発明は、物品を計量する計量装置であって、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置と、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置と、前記電磁振動式搬送装置によって搬送された物品を受け入れ計量する計量手段とが備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
搬送部は、自由振動時には所定の固有振動数で振動し、固有振動数ｆ０は共振周波数ｆｒに非常に近い値である。ここで、搬送部の固有振動数は数式により算出することができるが、搬送部は板バネや本体側への振動伝達を遮断するコイルスプリング等を有する多自由度系である上、非線形性の要因となる板バネの材質などを含むので、数式によってこれを算出することは困難である。そのため、一般に搬送部の固有振動数を求める際には、インパルスを入力したときの振動を各種アナライザ、例えば加速度検出器などにより検出した波形などに基づいてＦＦＴ（フーリエ変換）を行うことにより算出することになる。また、固有振動数は振幅に対して変化するので、正確に求めるためには振幅も同時に測定し補正をしなければならない。
【００１９】
そこで、請求項１に記載の発明によれば、搬送部を自由振動させて、このときに電磁石のコイルに発生する誘導起電力を測定し、測定した誘導起電力の振動数を搬送部の固有振動数とし、この固有振動数に基いて駆動周波数を設定することにより、駆動周波数を迅速に所望する周波数に設定することができる。すなわち、自由振動により発生する誘導起電力の振動数は、搬送部の固有振動数と一致している。さらに、振幅の小さな状態でこれを行えば振幅による変化を小さくして固有振動数を得ることができる。このように簡単かつ迅速に搬送部の固有振動数を知ることができる。このとき、測定した誘導起電力は、精度良いＦＦＴを行うために十分な波形を確保することができるので、これに基づいて設定した駆動周波数は精度が良い。
【００２０】
次に、請求項２に記載の発明によれば、搬送部の自由振動においては、図５にあるように、振幅Ａが小さいほどずれが小さく、搬送部の自由振動は、振動部に衝撃を与えることによって発生させるので、振幅の小さい状態での測定が可能となり、精度の良い固有振動数を得ることができる。
【００２１】
次に、請求項３に記載の発明によれば、搬送部に与える衝撃を電気的なインパルス信号（短時間かつ高電圧の信号）により発生する電磁石の電磁力により得るので、既存の電気回路を用いてこれを行うことができ、測定手順及び装置の簡素化を図ることができる。
【００２２】
次に、請求項４に記載の発明によれば、搬送部に与える衝撃を物理的な外力により発生させることによって、簡単に搬送部を自由振動させることができる。このとき、物理的な外力は、ハンマリング装置等を用いて機械的に行うものや、手動でハンマリングを行うものが挙げられる。特に、手動によりハンマリングを行う構成は、誰でも簡単にこれを行うことができると共に、装置の簡素化を図ることができる。
【００２３】
次に、請求項５に記載の発明によれば、所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数を求め、これに基いて誘導起電力の振動数を演算することができ、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって振動の周期を求め、この周期の逆数をとることにより誘導起電力の振動数の値が得られる。これら方法によると、誘導起電力の波形を厳密に検出するような複雑な検出回路及びＦＦＴを用いることなく、精度よく誘導起電力の振動数を演算することができる。
【００２４】
次に、請求項６に記載の発明によれば、搬送部上の物品の重量や、図４を基にして測定時の振幅に従って固有振動数の加減等の補正を行うことによって、より正確な固有振動数を求めることができる。重いものを搬送する場合はワークの重量に基づいて固有振動数を補正することも有効である。
【００２５】
そして、請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜６に記載の電磁振動式搬送装置と該搬送装置の制御装置とを有する計量装置は、搬送部の駆動周波数を所望の周波数に迅速に設定することができ、作業効率を向上することができる。
【００２６】
そして、それぞれの搬送部は、その個体差により、図４に示す曲線をほぼ横軸方向にずらしたものとして駆動周波数に応じた振幅の特性が表される。ここで、複数の電磁振動式搬送装置及び計量手段が備えられた組合せ計量装置等の場合は、各搬送部に対して前記のように固有振動数を求めて、各固有振動数に同じ数値で加減等を行うことによって、簡単に各搬送部の振動の振幅を統一的に制御することができる。これによって、各搬送部の駆動周波数を決定するための装置構成を簡素化することができ、作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、電磁フィーダ１を備えた組合せ計量装置２の概略の構成を示す。この組合せ計量装置２には、機台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から投下された物品を周囲に分散する分散テーブル６と、その周囲にそれぞれ加振機７…７を介して放射状に配設され、物品を搬送する複数のトラフ８…８と、これらのトラフ８…８の先端部下方にそれぞれ位置するように円形に配設された複数のプールホッパ９…９と、それぞれのプールホッパ９…９の下方に配設された計量ホッパ１０…１０とが設けられている。ここで、電磁フィーダ１は、前記加振機７及びトラフ８を含む。
【００２９】
そして、前記機台３の内部には、これらのプールホッパ９…９のゲート９ａ…９ａ及び計量ホッパ１０…１０のゲート１０ａ…１０ａの開閉を制御するゲート開閉装置１１…１１が配設されている。このゲート開閉装置１１は、モータ（図示せず）により駆動され、物品排出指令を受けたときに、図示しない駆動手段により計量ホッパ１０内の物品を集合シュート１２内に排出させ、空になった該計量ホッパ１０内にプールホッパ９内の物品を投入させるように動作する。また、この計量ホッパ１０には、図示しない重量検出器が機台３内で連設されており、計量ホッパ１０内の物品の重量を計量する。
【００３０】
前記電磁フィーダ１の加振機７は、図２に示すように、前記機台３に複数のコイルスプリング２１…２１を介して設置されるベース部材２２と、該ベース部材２２の上面に設置された電磁石２３と、前記ベース部材２２の後部側（図面左側）及び前部側（図面右側）にボルト２４…２４によって後傾姿勢で取り付けられた一対の板バネ２５，２５とを有する。これら両板バネ２５，２５の上部には、前記トラフ８のブラケット８ａがボルト２６…２６で固定されている。また、該ブラケット８ａにおける前記電磁石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。前記電磁石２３には、後述する制御手段３２を介して間欠的に通電される。
【００３１】
これによれば、電磁石２３に通電すると、前記磁力発生面２３ａと磁性体２７との間に電磁力（吸引）が作用し、この結果、前後の板バネ２５，２５が後方にさらに後傾しながら、またこれと同時にトラフ８がやや沈み込みながら、後方に（図面左側に）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、前記磁力発生面２３ａと磁性体２７との間の電磁力（吸引）が消失し、前記トラフ８が、板バネ２５，２５の弾性復元力により上方へやや浮き上がりながら前方に（図面右側に）変位することとなる。すなわち、前記電磁石２３に間欠的に繰り返し通電すれば、間欠的に電磁力が発生し、トラフ８が前後方向に振動し、もってトラフ８上の物品は前方に搬送されることとなる。
【００３２】
図３は、トラフ８の振動を制御する制御系統を示すブロック図である。すなわち、この制御系統には、前記電磁石２３の電力供給源としての直流電源３０と、制御パルスが印加されている期間に導通状態となって直流電源を電磁石に通電させるＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等で構成されるスイッチング回路３１と、該スイッチング回路３１による通電の発生周期やパルス幅等を制御する制御手段３２と、電磁石２３に発生した誘導起電力Ｅ０を検出する電圧検出回路３３と、誘導起電力Ｅ０がゼロになる（正負が反転する）時刻を検出するゼロクロス検出手段３４と、該ゼロクロス検出手段３４で検出した電圧がゼロになる時刻に基いて誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出すると共にこの振動数ｆＥをトラフ８の固有振動数ｆ０として前記制御手段３２に入力する振動数算出手段３５とが備えられている。
【００３３】
ところで、トラフ８の振動の振幅Ａは、駆動周波数ｆ及び電磁石２３へ印加する電力の大きさにより決定される。そして、図４に示すようにこの曲線の極大値Ａｒをとる周波数が共振周波数ｆｒであり、この共振周波数ｆｒでトラフ８を振動させたときに最も大きな振幅Ａｒが得られる。
【００３４】
固有振動数ｆ０は、トラフ８の自由振動時の振動数であり、これは共振周波数ｆｒとほぼ一致するパラメータである。
【００３５】
以下、本発明に係るフィーダ７における固有振動数ｆ０を求める手順を図６に示すフローチャート及び図７に示すタイムチャートを用いて説明する。
【００３６】
まず、ステップＳ１で電磁石２３に短時間の高電圧を印加することによってインパルス入力を行い、トラフ８を自由振動させる。図７に示すように、時刻ｔ０でインパルス入力が行われた後、自由振動によるトラフ８の変位量の時間的変化は、正弦波の減衰曲線で表される。次に、ステップＳ２で、トラフ８の自由振動により電磁石２３に発生する誘導起電力Ｅ０を電圧検出回路３３により検出する。
【００３７】
【数１】
【００３８】
そして電圧検出回路３３では、図７に示すような誘導起電力Ｅ０の振動曲線が得られる。この曲線は、ステップＳ１でインパルス入力が行われた後の、正弦波の減衰曲線として表される。なお、誘導起電力Ｅ０の振動の位相は、トラフ８の変位量の位相をコイルの特性に従ってある一定角度遅らせたものになり（図７参照）、誘導起電力Ｅ０とトラフ８の変位量は、同一周波数で振動することになる。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、前記ステップＳ２で測定した誘導起電力Ｅ０がゼロになる時刻ｔ１…ｔｎをゼロクロス検出手段３４により検出する。
【００４０】
そして、ステップＳ４において、誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを演算する。ここで、前記ステップＳ３で検出したゼロクロス時刻ｔ１…ｔｎのうちで振動の減衰により誘導起電力Ｅ０の振幅が測定可能範囲内になったときのゼロクロス時刻ｔｋー１、ｔｋ＋１を選択して、これに基いて誘導起電力Ｅ０の振動周期Ｔを演算する。そして、この周期Ｔの逆数をとることにより誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出する。そして、ステップＳ５で、ステップＳ４で演算した誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥをトラフの固有振動数ｆ０として決定する。なお、ステップＳ２〜Ｓ５の手順は、アナログ信号による検出、ＡＤ変換器を用いたデジタル信号による検出のいずれの手段においても実現することができる。
【００４１】
そして、同様の方法で他のトラフ８…８についても固有振動数ｆ０を求め、全てのトラフ８…８について所望の振幅Ａが得られるように、駆動周波数ｆを調整する。すなわち、トラフ８の振幅Ａは、図４に示したような特性を有しているので、任意のトラフ８において、固有振動数ｆ０を算出した後、駆動周波数ｆを駆動周波数ｆ′に調整し、所望の振幅Ａ′が得られたときに、そのときの駆動周波数ｆ′と固有振動数ｆ０との差Δｆを測定する。そして、他のトラフ８…８においてもそれぞれの固有振動数ｆ０から前記と同様の差Δｆになる駆動周波数ｆに設定する。あるいは、あるトラフで所望のＡ′が得られたときにΔｆ＝ｆ′／ｆ０を求めておき、他のトラフでｆ０にΔｆを乗じてｆ′を設定してもよい。その他の実現方法は、周知慣用技術の範囲で可能である。
【００４２】
例えば、図８に示すように、例えば第１トラフにおいて前記の手順で求めた固有振動数が５０Ｈｚで、これを正の方向に２Ｈｚずらした駆動周波数（５２Ｈｚ）としたときに、所望のトラフの振幅（２ｍｍ）が得られた場合を考える。第２トラフの固有振動数は５５Ｈｚで、これを同様に正の方向に２Ｈｚずらした駆動周波数（５７Ｈｚ）としたときに、ほぼ振幅２ｍｍの振動が得られる。これは各トラフ８…８の個体差が、駆動周波数ｆに対する振幅特性を示す曲線をほぼ横軸方向にずらしたものとして表されるからである。このように、全てのトラフ８…８において、それぞれの駆動周波数ｆをそれぞれの固有振動数から第１トラフでずらした値２Ｈｚ分増加させて設定することにより、全てのトラフ８…８の振動の振幅Ａを統一的にほぼ２ｍｍに制御することができる。
【００４３】
以上のように、トラフ８を自由振動させて、このときに電磁石２３のコイルに発生する誘導起電力Ｅ０を測定し、測定した誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥをトラフ８の固有振動数ｆ０とし、この固有振動数ｆ０に基いて駆動周波数ｆを設定することにより、駆動周波数ｆを迅速に所望の周波数に設定することができる。このとき、トラフ８を振幅の小さな状態で自由振動させることにより生じる誘導起電力Ｅ０により測定される固有振動数ｆ０は、振幅が小さければわずかな補正で済む。このように簡単かつ迅速にトラフ８の固有振動数ｆ０を知ることができる。そして、駆動周波数ｆをトラフ８の固有振動数ｆ０に基いて設定することによって、物品搬送の効率化を図ることができる。振幅の小さな自由振動では、測定した誘導起電力Ｅ０は、精度良いＦＦＴを行うために十分な波形を確保することができるので、これに基づいて設定した駆動周波数ｆは精度が良い。
【００４４】
一方、トラフ８の自由振動は、トラフ８に衝撃を与えることによって発生させるので、振幅Ａの小さい状態での測定が可能となり、精度の良い固有振動数ｆ０の値を得ることができる。
【００４５】
また、トラフ８に与える衝撃は、電気的なインパルス信号（短期間かつ高電圧）により発生する電磁石２３の電磁力により得られるので、既存の電気回路を用いてこれを行うことができ、測定手順及び装置の簡素化を図ることができる。
【００４６】
なお、トラフ８に与える衝撃を物理的な外力により発生させることによって、簡単にトラフ８を自由振動させることもできる。物理的な外力は、ハンマリング装置等を用いて機械的に行うものや、手動でハンマリングを行うものが挙げられる。特に、手動によりハンマリングを行う構成は、誰でも簡単にこれを行うことができると共に、装置の簡素化を図ることができるという利点を有する。
【００４７】
一方、前記のように、ゼロクロス検出手段３４により誘導起電力Ｅ０のゼロクロス時刻を検出し、この時刻に基いて誘導起電力Ｅ０の周期Ｔを求め、この周期Ｔの逆数をとることによって簡単に誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することができる。その結果、誘導起電力Ｅ０の波形を厳密に検出するような複雑な検出回路またはＦＦＴを用いることなく、精度よく誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することができる。なお、所定時間内に誘導起電力Ｅ０がゼロになる回数を検出し、これに基いて誘導起電力Ｅ０の振動数ｆＥを算出することもできる。すなわち、検出したゼロクロス回数を所定時間で除算して、１秒間にゼロクロスする回数に基いて誘導起電力Ｖ０の振動数ｆＥを算出することができる。
【００４８】
また、トラフ８上の物品の重量や、図４を基にして測定時の振幅Ａに従って固有振動数ｆ０の加減等の補正を行うことによって、より正確な固有振動数ｆ０を求めることができる。重いものを搬送する場合はワークの重量に基づいて固有振動数ｆ０を補正することも有効である。
【００４９】
さらに、本実施の形態のように、複数の電磁フィーダ１…１が備えられた組合せ計量装置２の場合は、各トラフ８に対して前記のように固有振動数ｆ０を求めて、各固有振動数ｆ０に同じ数値の加減等を行うことによって、簡単に各トラフ８の振幅Ａを統一的に制御することができる。これによって、各トラフ８の駆動周波数ｆを設定するための装置構成簡素化することができ、作業効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、搬送部に所望される駆動周波数を迅速に決定することができる電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置を提供する。本発明は、物品を搬送する搬送装置、より詳しくは、電磁的方法で物品の搬送部を振動させて物品を搬送する機能を有する電磁振動式搬送装置の制御装置及びその制御装置を備えた搬送装置を有する計量装置に関し、物品搬送の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の概略側面図である。
【図２】同電磁フィーダの側面図である。
【図３】同電磁フィーダの制御系統を示すブロック図である。
【図４】トラフの駆動周波数に対する振幅特性を示す図である。
【図５】振動と共振周波数・固有振動数の関係を示す図である。
【図６】固有振動数の決定手順を示すフローチャートである。
【図７】インパルス入力により発生するトラフの変位量及び誘導起電力の変化を示すタイムチャートである。
【図８】トラフの振幅制御の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 電磁振動式搬送装置（電磁フィーダ）
２ 組合せ計量装置
３ 本体部（架台）
８ 搬送部（トラフ）
２３ 電磁石
２５ 弾性部材（板バネ）
２７ 磁性体
３２ 制御手段
３３ 測定手段（電圧検出回路）
３５ 固有振動数設定手段（振動数算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定することを特徴とする電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項２】
前記自由振動を発生させる手段は、前記搬送部に衝撃を与えることを特徴とする請求項１に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項３】
前記搬送部に与える衝撃は、電気的なインパルス信号による電磁力であることを特徴とする請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項４】
前記搬送部に与える衝撃は、物理的な外力であることを特徴とする請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項５】
所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって誘導起電力の振動数が演算されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、測定された固有振動数を補正し、補正された値に基づいて駆動周波数を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項７】
物品を計量する計量装置であって、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置と、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置と、前記電磁振動式搬送装置によって搬送された物品を受け入れ計量する計量手段とが備えられていることを特徴とする計量装置。
【請求項１】
電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置の制御装置であって、前記搬送部を自由振動させる手段と、搬送部の自由振動時に前記電磁石に発生する誘導起電力を測定する測定手段と、該測定手段により測定された誘導起電力の振動数を前記搬送部の固有振動数とする固有振動数設定手段とが備えられ、かつ、前記制御手段は、前記固有振動数設定手段で設定された固有振動数に基いて駆動周波数を設定することを特徴とする電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項２】
前記自由振動を発生させる手段は、前記搬送部に衝撃を与えることを特徴とする請求項１に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項３】
前記搬送部に与える衝撃は、電気的なインパルス信号による電磁力であることを特徴とする請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項４】
前記搬送部に与える衝撃は、物理的な外力であることを特徴とする請求項２に記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項５】
所定時間内に誘導起電力がゼロになる回数、または誘導起電力がゼロになる時間間隔を検出することによって誘導起電力の振動数が演算されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、測定された固有振動数を補正し、補正された値に基づいて駆動周波数を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置。
【請求項７】
物品を計量する計量装置であって、電磁石が設けられた本体部と、該本体部に対して弾性部材を介して振動可能に支持されて前記電磁石の通電時に吸引される磁性体が設けられた搬送部と、前記電磁石に間欠的に通電することにより前記搬送部を印加した駆動周波数で振動させる制御手段とを有する電磁振動式搬送装置と、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電磁振動式搬送装置の制御装置と、前記電磁振動式搬送装置によって搬送された物品を受け入れ計量する計量手段とが備えられていることを特徴とする計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１６１４２（Ｐ２００６−１６１４２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９５３９３（Ｐ２００４−１９５３９３）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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