JP3147390B2 - Elliptical vibration detection method of vibration feeder - Google Patents
Elliptical vibration detection method of vibration feederInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば、振動電動機を加
振源とする振動フィーダのトラフの楕円振動の振巾及び
振動角を測定するために用いられる楕円振動検出方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting an elliptical vibration used for measuring the amplitude and the angle of the elliptical vibration of a trough of a vibration feeder using a vibration motor as a vibration source.
【0002】図7は振動電動機を加振源とする共振型の
振動フィーダ1を示すものであるが、公知のようにトラ
フ2は一対のコイルスプリング4、5により建屋の一部
6に懸吊されている。又このトラフ2の底壁部には一対
の翼板3が取り付けられており、これの端部には一対の
取付板7a、7bが固定されており、この内面側には一
対の板ゴム8a、8bが固定されている。この板ゴム8
a、8bの他面側は振動電動機9のケーシング面に固定
されている。ケーシング9は振動電動機Mを内蔵するが
この回転軸10の両端には半円形状のアンバランスウェ
イト11が固定されている。従来公知の共振型の振動電
動機Mを加振源とする振動フィーダ1は以上のように構
成されるのであるが、この振動電動機Mを駆動すると回
転軸10の両端に固定されているアンバランスウェイト
11の回転により遠心力が発生し、これは円形の加振力
であるが、これが板ゴム8a、8b及び取付板7a、7
bを介してトラフ2に伝達されるのであるが、トラフ2
や翼板3などでなる可動部の総質量mと一対の板ゴム8
a、8bでなる弾性手段の総ばね定数のKより√K/√
mで定まる共振周波数に近い周波数でこの振動電動機M
が駆動されるのでトラフ2が共振振動を行なうのである
が、このような振動力により、トラフ2は(誇張して示
す)軌跡がVなる楕円振動を行なう。この楕円振動Vは
図8に明示されるように板ゴム8a、8bの剪断方向に
ほぼ平行な軸X−Xに長軸Aを有し、これに垂直な方向
に短軸Bを有する楕円形の振動Vであり、その長軸方向
における振巾Aの水平線x軸に対する傾斜角、すなわち
振動角θは板ゴム8a、8bの取付角によってほぼ定ま
るのであるが、このような楕円振動Vの長軸における振
巾A及び短軸における振巾Bを知りたい場合は、従来は
図9に示すような振巾銘板21が用いられ、これは図示
するように長方形状の紙22からなり、その裏面には接
着剤が塗布されているが、その表面には一定の間隔で目
盛線23がプリントされており、またこの中心軸c−c
の両側に傾斜した表示線24a、24bがプリントされ
ている。このような振巾銘板21で振動体200の振巾
を測定する場合には、その振動方向を目盛線23に合致
するように調整して、振動体200の表面に貼着され
る。今この振動体200が直線振動を図10に示すよう
にaの方向に行なうのであれば、この方向に一対の表示
線24a、24bがその振巾の巾で振動し、よって測定
者の網膜に残像としてP及びQが観測され、これらの複
合した部分が菱形形状を呈し、この先端Aにおける目盛
23を観測し、これによってこの振動体200の振巾を
測定するのであるが、振動フィーダが直線振動を行なう
のであれば、この振巾銘板21をその振動方向に目盛線
23が合致するように貼着すれば正確に測定することが
できる。FIG. 7 shows a resonance type vibration feeder 1 using a vibration motor as an excitation source. As is well known, a trough 2 is suspended on a part 6 of a building by a pair of coil springs 4 and 5. Have been. A pair of wing plates 3 are attached to the bottom wall of the trough 2, and a pair of attachment plates 7a and 7b are fixed to the ends thereof. , 8b are fixed. This rubber plate 8
The other surfaces of a and 8b are fixed to the casing surface of the vibration motor 9. The casing 9 has a built-in vibration motor M, and semicircular unbalance weights 11 are fixed to both ends of the rotating shaft 10. The vibration feeder 1 using a conventionally known resonance type vibration motor M as a vibration source is configured as described above. When the vibration motor M is driven, the unbalance weights fixed to both ends of the rotating shaft 10 are driven. The rotation of 11 generates a centrifugal force, which is a circular excitation force, which is caused by plate rubbers 8a, 8b and mounting plates 7a, 7a.
b is transmitted to trough 2 through trough 2
Total mass m of the movable part consisting of the wings 3 and a pair of plate rubbers 8
From the total spring constant K of the elastic means consisting of a and 8b, √K / √
m at a frequency close to the resonance frequency determined by m
Is driven, the trough 2 performs a resonance vibration. Such a vibration force causes the trough 2 to perform an elliptical vibration with a locus V (shown exaggeratedly). As shown in FIG. 8, this elliptical vibration V has an elliptical shape having a major axis A on an axis XX substantially parallel to the shearing direction of the plate rubbers 8a and 8b, and a minor axis B in a direction perpendicular thereto. The inclination angle of the amplitude A with respect to the horizontal line x-axis in the major axis direction, that is, the vibration angle θ is substantially determined by the mounting angle of the plate rubbers 8a and 8b. When it is desired to know the amplitude A on the axis and the amplitude B on the short axis, conventionally, an amplitude nameplate 21 as shown in FIG. 9 is used, which is made of a rectangular paper 22 as shown in FIG. Is coated with an adhesive, and graduation lines 23 are printed at regular intervals on the surface thereof.
Display lines 24a and 24b are printed on both sides of the display. When the amplitude of the vibrating body 200 is measured with the amplitude nameplate 21 as described above, the vibration direction is adjusted so as to match the scale line 23, and the vibrating body 200 is attached to the surface of the vibrating body 200. Now, if the vibrating body 200 performs a linear vibration in the direction a as shown in FIG. 10, the pair of display lines 24a and 24b vibrate in this direction at the width of the amplitude, and thus, the display line 24a and 24b P and Q are observed as an afterimage, these composite portion is exhibited rhombic shape, observing the scale 23 in the distal end a, whereby it is to measure Fuhaba of the vibrator 200, the vibration feeder linear If vibration is applied, accurate measurement can be made by sticking the amplitude nameplate 21 such that the scale line 23 matches the vibration direction.
【0003】しかしながら図7に示すような楕円振動V
を行なうトラフ2の長軸方向における振巾を測定する場
合には、その長軸の方向に正確に合致させて振巾銘板2
1をトラフ2に貼着したとしても短軸方向における振動
が加わるので全目盛線23も、ある巾の残像としての帯
域が生じ、これらの複合した残像はかなり複雑なものと
なり、直線振動の場合におけるような残像の交点Aを正
確に求めることができない。又楕円振動Vの長軸方向に
振巾銘板を合致させることすら困難である。従来はこの
ような困難性があるにも拘らず測定者の経験により、こ
の長軸方向における振巾をこのような銘板で測定するよ
うにしていた。However, an elliptical vibration V as shown in FIG.
When measuring the amplitude in the major axis direction of the trough 2 for performing the
Even if 1 is attached to the trough 2, vibration in the short axis direction is applied, so that the entire graduation line 23 also has a band as a residual image of a certain width, and these composite residual images become considerably complicated, and in the case of linear vibration, Cannot accurately determine the intersection A of the afterimage. The Rukoto align your Fuhaba nameplate in the axial direction of the elliptical vibration V even difficult. Conventionally, in spite of such difficulties, the amplitude in the long axis direction has been measured with such a nameplate based on the experience of the measurer.
【0004】又このような共振型振動フィーダ1の振動
角、すなわち長軸X−X方向の例えば水平方向x軸に対
する振動角度θを測定したい場合がある。このような場
合は図11に示すようないわゆる角度銘板31が用いら
れ、これも振巾銘板21と同様にその裏面に接着剤が塗
布されているが、表面には半円形の線32の近くに各角
度目盛0、10、20・・・・・・・・90度が中心か
ら延びるように表示線33の端にプリントされている。
このような角度銘板31を図12に示すように同振動フ
ィーダ1のトラフ2の側面にX’−X’方向がトラフ2
の底面に平行、すなわち水平面にあるように貼着する。
この上で振動により各目盛表示線33が、ある巾を持っ
た帯として残像として映るのであるが、このうち最も巾
の小さい帯となっている目盛線33を読み取り、この目
盛により振動角θを測定するようにしている。このよう
な角度銘板31を用いて振動角を測定する場合において
も直線振動の場合には、ほぼ正確に測定し得るのである
が、楕円振動Vの場合には如何に正確に調節してトラフ
2に貼着したとしても、短軸方向における振動Bのため
に、すべて表示線33は巾を持った残像として測定者に
映り、これらの表示線33のうちで最も巾の小さい表示
線33を読み取るようにしているのであるが、これは測
定者の経験による所が多く、一般には非常にその測定は
困難である。In some cases, it is desired to measure the vibration angle of the resonance type vibration feeder 1, that is, the vibration angle θ with respect to the long axis XX, for example, the horizontal x axis. In such a case, a so-called angle nameplate 31 as shown in FIG. 11 is used, which is also coated with an adhesive on the back surface similarly to the amplitude nameplate 21, but has a surface close to a semicircular line 32. .. Are printed at the ends of the display lines 33 so that 90 degrees extend from the center.
As shown in FIG. 12, such an angle name plate 31 is attached to the side of the trough 2 of the vibrating feeder 1 so that the X′-X ′ direction is
Is adhered so as to be parallel to the bottom surface, that is, in a horizontal plane.
On this, each scale display line 33 is reflected as an afterimage as a band having a certain width due to vibration. Among these, the scale line 33 which is the band with the smallest width is read, and the vibration angle θ is determined by this scale. I try to measure. Even when the vibration angle is measured using such an angle name plate 31, in the case of linear vibration, it can be measured almost exactly, but in the case of elliptical vibration V, how precisely the trough 2 is adjusted. However, even if the display line 33 is adhered to, due to the vibration B in the short axis direction, all the display lines 33 appear as afterimages having a width, and the display line 33 having the smallest width among these display lines 33 is read. However, this is often due to the experience of the measurer, and generally the measurement is very difficult.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の点に
鑑みてなされ、このような振動の測定の経験を全く有し
ない測定者であっても、正確に楕円振動の長軸方向の振
巾及び短軸方向の振巾、並びに長軸における振動の振動
角を正確に測定することのできる楕円振動の検出方法を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and even a measurer who has no experience in measuring such vibrations can accurately measure the vibration in the major axis direction of the elliptical vibration. It is an object of the present invention to provide a method for detecting an elliptical vibration capable of accurately measuring a width and a vibration width in a short axis direction and a vibration angle of a vibration in a long axis.
【0006】[0006]
【問題点を解決するための手段】以上の目的は、第1の
所定方向の振動を検出する第1の振動検出素子を振動フ
ィーダの振動方向に平行な面に取り付け、前記第1の所
定方向とは直角方向の第2の所定方向の振動を検出する
第2の振動検出素子を前記振動フィーダの振動方向に平
行な面に取り付け、前記第1の振動検出素子と前記第2
の振動検出素子の検出出力及びこれら検出出力の位相差
φから、演算により前記振動フィーダの楕円振動の長軸
方向の第1振巾、短軸方向の第2振巾及び前記長軸方向
の前記第1の所定方向に対する振動角θを得るようにし
たことを特徴とする楕円振動検出方法、によって達成さ
れる。Further objects Means for Solving the problems] The first vibrating off the vibration detecting element for detecting the vibration of the first predetermined direction
A second vibration detecting element mounted on a surface parallel to the vibration direction of the feeder and detecting a vibration in a second predetermined direction perpendicular to the first predetermined direction on a surface parallel to the vibration direction of the vibration feeder ; Mounting the first vibration detecting element and the second vibration detecting element
Said detection output and the phase difference φ of these detection output of the vibration detecting element, the first Fuhaba the long axis direction of the elliptical vibration of the vibrating feeder by calculation, the second Fuhaba and the long axis direction of the short axis direction The elliptical vibration detection method is characterized in that a vibration angle θ with respect to a first predetermined direction is obtained.
【0007】[0007]
【作用】楕円振動の方程式は一般に直角座標でx=a
sin ωt及びy=b sin(ωt+φ)で表され
る。第1、第2の振動検出素子のx軸方向及びy軸方向
の検出出力から、a、b及びφが求められる。これら測
定値から、振動方向(長軸)における長軸方向の振巾
A、これに垂直な方向(短軸)における短軸方向の振巾
B及び振巾Aのある所定方向(x軸方向)に対する振動
角がコンピュータで演算される。測定者はいかなる経験
も不要で第1、第2検出素子を取り付けた例えばケーシ
ングを任意の方向で振動フィーダの振動面に取り付ける
だけでよいので、測定は非常に簡単で、かつ正確に行な
うことができる。[Effect] Generally, the equation of elliptical vibration is x = a in rectangular coordinates.
sin ωt and y = b sin (ωt + φ). From the detection outputs of the first and second vibration detecting elements in the x-axis direction and the y-axis direction, a, b, and φ are obtained. From these measured values, the amplitude A in the major axis direction in the vibration direction (long axis), the amplitude B in the short axis direction in the direction perpendicular to the major axis (short axis), and the predetermined direction with the amplitude A (x-axis direction) Is calculated by a computer. Since the measurer does not need any experience and only needs to attach the first and second detecting elements, for example, the casing to the vibrating surface of the vibrating feeder in any direction, the measurement can be performed very easily and accurately. it can.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例による楕円振動検出方
法を具体化した構成について図面を参照して説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a method for detecting an elliptical vibration according to the present invention;
【0009】まず、図1を参照してその電気回路につい
て説明する。図1において振動検出器40は図3に示さ
れるような形状を有し、これについては更に後述する
が、検出素子40a、40bを内蔵し、これらの検出出
力はそれぞれローパスフィルタ41a、41bに供給さ
れ、ここで雑音等のハイサイクルの信号成分は除去され
てこの出力はアンプ42a、42bに供給される。ここ
で増巾された出力はA/Dコンバータ43a、43bに
供給されアナログ値をデジタル値に変換し、このデジタ
ル値がコンピュータ45に供給される。コンピュータ4
5の入力端子側には更にローパスフィルタ41a、41
bの出力を受ける位相差検出器44が接続されている。
コンピュータ45ではA/Dコンバータ43a、43b
からのデジタル出力及び位相差検出器44の出力を受け
て所定の演算を行ない、この演算結果を液晶表示部4
7、48、49に供給するようにしている。First, the electric circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the vibration detector 40 has a shape as shown in FIG. 3, and as will be described later, it incorporates detection elements 40a and 40b, and these detection outputs are supplied to low-pass filters 41a and 41b, respectively. Here, high-cycle signal components such as noise are removed, and this output is supplied to amplifiers 42a and 42b. The amplified output is supplied to A / D converters 43a and 43b to convert an analog value into a digital value, and this digital value is supplied to a computer 45. Computer 4
5 are further provided with low-pass filters 41a and 41 on the input terminal side.
The phase difference detector 44 receiving the output of b is connected.
In the computer 45, A / D converters 43a and 43b
A predetermined operation is performed in response to the digital output from the controller and the output of the phase difference detector 44.
7, 48, and 49.
【0010】すなわちコンピュータ45において後述す
るような演算式により楕円振動Vの長軸方向における振
巾が長軸LCD表示部47に表示され、同楕円振動Vの
短軸方向における振巾が短軸LCD表示部48に表示さ
れる。又振動角LCD表示部49には同じくコンピュー
タ45で演算された、ある軸に対する振動角、すなわち
本実施例では水平方向に対する長軸の傾斜角θが表示さ
れるように構成されている。That is, the amplitude of the elliptical vibration V in the long axis direction is displayed on the long axis LCD display section 47 by a computer 45 using an arithmetic expression described later, and the amplitude of the elliptical vibration V in the short axis direction is displayed on the short axis LCD. It is displayed on the display unit 48. The vibration angle LCD display unit 49 is also configured to display a vibration angle with respect to a certain axis, that is, a tilt angle θ of the long axis with respect to the horizontal direction, which is calculated by the computer 45 in the same manner.
【0011】次に図3を参照して振動検出器40の詳細
について説明する。これはほぼ円筒形状のケーシング5
0を備えており、この内部に例えばジルコン酸鉛でなる
第1、第2の力検出素子40a、40bが取付板52上
に保持されている。取付板52にはケーシング50のフ
ランジ部が例えばビス留めにより固定されるようになっ
ている。又力検出素子40a、40bにはこれの検出出
力が導線53a、53bにより導出されるようになって
いる。本発明によれば第1、第2の力検出素子40a、
40bの力検出方向F1 、F2 は相互に直角である。又
取付板52の裏面には平板状のマグネットが取り付けら
れているものとする。従ってこの振動検出器40の全体
はマグネットにより振動体に容易に着脱自在となってい
る。Next, the details of the vibration detector 40 will be described with reference to FIG. This is an almost cylindrical casing 5
The first and second force detecting elements 40 a and 40 b made of, for example, lead zirconate are held on the mounting plate 52. The flange portion of the casing 50 is fixed to the mounting plate 52 by, for example, screwing. The detection outputs of the force detection elements 40a and 40b are led out through conductors 53a and 53b. According to the present invention, the first and second force detecting elements 40a,
The force detection directions F 1 and F 2 of 40b are perpendicular to each other. It is also assumed that a flat magnet is mounted on the back surface of the mounting plate 52. Therefore, the whole vibration detector 40 can be easily attached to and detached from the vibrating body by the magnet.
【0012】更に本発明によればCPU45内ではA/
Dコンバータ43a、43bの出力A及びB、及び位相
差検出器44の出力から後述するような方法で長軸、短
軸方向における振巾及び振動角が算出されるのである
が、これらはそれぞれ上述したように液晶表示部47、
48、49にデジタル値で表示させるようにしている。Further, according to the present invention, A /
From the outputs A and B of the D converters 43a and 43b and the output of the phase difference detector 44, the amplitude and the vibration angle in the major axis and minor axis directions are calculated by the methods described later. As described above, the liquid crystal display unit 47,
48 and 49 are displayed as digital values.
【0013】図8にはトラフ2の楕円振動Vが拡大して
示されているが、上記の振動検出器40における検出素
子40a、40bの各出力から本発明の方法により、こ
の楕円振動Vの長軸方向X−Xにおける振巾A及びこれ
に対して垂直の方向における振巾Bが演算される。楕円
振動は既に理論的に解明されているように図8において
本実施例では水平方向であるx軸方向、これに対して垂
直方向であるy方向に対し、それぞれこの楕円振動Vの
x軸方向における振巾a及びy軸方向における振巾をb
とすれば、これらはx=a sinωt及びy=b s
in(ωt+φ)として表され、これらは検出素子40
a、40bから得られる。このx軸方向における振動力
とy軸方向における振動力との合成力により楕円振動力
が得られ、これによりトラフ2は楕円振動Vを行なうの
であるが、本実施例によれば検出素子40a及び40b
の検出出力の位相差φが位相差検出器44で検出され、
コンピュータ45に供給される。ここでy軸方向におけ
る振動力b sin(ωt+φ)とx軸方向における振
動力x=a sinωtとの位相差φと楕円振動のモー
ドとの関係について説明するとφ=0度では図5のAで
示すように直線的な振動を行なう。この振動角は図8に
おいてθに相当するものであるが、これは例えば従来公
知の電磁石駆動部によって簡単に得られる振動である。
又これはx軸方向及びy軸方向における力の位相差によ
りモードが変わってくるのであるが、位相差φが0°<
φ<90°の間ではBで示すように楕円振動であるが、
その振動のプラス変位方向とマイナス変位方向において
異なる軌跡でありプラス変位方向に対しては矢印で示す
ように軌跡の上方部分で振動し、又マイナス変位方向で
は下方部分の軌跡で振動する。すなわち時計方向まわり
の軌跡を描いて振動を行なう。又図5のCで示すように
φ=90°では楕円の長軸の方向はx軸方向に平行にあ
り、従って、これに垂直な短軸の方向はy軸と平行にな
る。更にφが90°<φ<180°では楕円の長軸の方
向はx軸に対し反転するが、振動の軌跡は矢印で示すよ
うに時計方向である。又図6のAで示すようにφ=18
0°であれば直線振動を行なうが直線振動の傾斜角は図
5のAの直線振動とは反対方向の傾斜角になる。更にφ
が180°<φ<270°の間では楕円振動を行なうが
その方向は図5のBとは反対方向になり、又振動の軌跡
は反時計方向となる。更に図6のCで示すようにφ=2
70°では楕円振動を行なうがx軸方向に長軸が平行と
なる振動であり、振動の軌跡は矢印で示すように反時計
方向となる。更にφが270°<φ<360°では図6
のDで示すように長軸の方向は図5のBと同様である
が、その振動の軌跡は反時計方向となる。FIG. 8 shows the elliptical vibration V of the trough 2 in an enlarged manner. From the outputs of the detecting elements 40a and 40b in the above-mentioned vibration detector 40, the elliptical vibration V The amplitude A in the major axis direction X-X and the amplitude B in the direction perpendicular to this are calculated. In FIG. 8, the elliptical vibration V in the x-axis direction of the elliptical vibration V corresponds to the horizontal x-axis direction and the vertical y-direction in FIG. And the amplitude in the y- axis direction is b
Then these are x = a sinωt and y = bs
expressed as in (ωt + φ), which are detection element 40
a, 40b . An elliptical vibration force is obtained by a combined force of the vibration force in the x-axis direction and the vibration force in the y-axis direction, whereby the trough 2 performs the elliptical vibration V. According to the present embodiment, the detection element 40a and the 40b
Is detected by the phase difference detector 44,
It is supplied to the computer 45. Here, the relationship between the phase difference φ between the vibration force b sin (ωt + φ) in the y-axis direction and the vibration force x = a sin ωt in the x-axis direction and the mode of the elliptical vibration will be described. A linear oscillation is performed as shown. This vibration angle corresponds to θ in FIG. 8, and is a vibration easily obtained by, for example, a conventionally known electromagnet driving unit.
The mode changes depending on the phase difference of the force in the x-axis direction and the y-axis direction.
When φ <90 °, elliptical vibration occurs as shown by B,
The trajectory is different in the plus displacement direction and the minus displacement direction of the vibration. In the plus displacement direction, the vibration oscillates in an upper portion of the trajectory as indicated by an arrow, and in the minus displacement direction, oscillates in a lower trajectory. That is, the vibration is performed while drawing a locus around the clockwise direction. As shown by C in FIG. 5, when φ = 90 °, the direction of the major axis of the ellipse is parallel to the x-axis direction, and therefore, the direction of the minor axis perpendicular to this is parallel to the y-axis. Further, when φ is 90 ° <φ <180 °, the direction of the major axis of the ellipse is inverted with respect to the x-axis, but the trajectory of the vibration is clockwise as indicated by the arrow. Also, as shown in FIG.
If the angle is 0 °, linear vibration is performed, but the inclination angle of the linear vibration is the inclination angle in the direction opposite to the direction of the linear vibration in FIG. Furthermore φ
When 180 ° <φ <270 °, the elliptical vibration is performed, but the direction is opposite to the direction shown in FIG. 5B, and the trajectory of the vibration is counterclockwise. Further, as shown by C in FIG.
At 70 °, elliptical vibration occurs, but the major axis is parallel to the x-axis direction, and the trajectory of the vibration is counterclockwise as indicated by the arrow. Further, when φ is 270 ° <φ <360 °, FIG.
As shown by D, the direction of the long axis is the same as B in FIG. 5, but the trajectory of the vibration is counterclockwise.
【0014】以上のようにしてx軸方向とy軸方向にお
ける振動力の位相差により振動モードが変化するのであ
るが、このようなφが図1における位相差検出器44に
より検出され、その大きさによって、図5、図6から明
らかなように振動の回転方向がわかる。[0014] The thus vibrate mode by a phase difference of the vibration force in the x axis direction and y axis direction is although to change, such φ is detected by the phase difference detector 44 in FIG. 1, the size 5 and FIG.
The direction of vibration rotation can be easily understood .
【0015】又A/Dコンバータ43a、43bからの
出力はコンピュータ45で演算されるのであるが、この
演算値をそれぞれa、bとすれば以下の数式1及び数式
2のような演算式により図8における長軸の振巾A、短
軸の振巾B、振動角θが求められる。これらA、B、θ
の大きさによっても移送速度が変わるので、振動の回転
方向の他に、これらを求めておくことも移送速度設定
上、有効である。 The outputs from the A / D converters 43a and 43b are calculated by the computer 45. If the calculated values are a and b, the following equations (1) and (2) are used.
Fuhaba A of the major axis in FIG. 8 by the arithmetic expressions such as 2, the minor axis Fuhaba B, vibration angle θ is calculated. These A, B, θ
The transfer speed changes depending on the size of the
In addition to the direction, it is also necessary to obtain these values.
Above, it is effective.
【0016】[0016]
【数1】 (Equation 1)
【0017】上記数式1から長軸方向の振巾Aすなわち
原点0からX軸方向の振動変位の最大値及び短軸方向の
振巾Bすなわち原点0からY軸方向の振動変位の最大
値、振動角θは以下の数式2で表されることになる。From the above equation 1, the amplitude A in the major axis direction, that is,
The maximum value of the vibration displacement in the X-axis direction from the origin 0 and the amplitude B in the short-axis direction, that is, the maximum value of the vibration displacement in the Y-axis direction from the origin 0
The value and the vibration angle θ are represented by the following Expression 2.
【0018】[0018]
【数2】 (Equation 2)
【0019】以上のA、B及びθはCPU45内でデジ
タル値で演算されるのであるが、入力データとしてa、
bは本実施例では以下のようにして従来より精度高く測
定するようにしている。すなわち振動検出器40の各出
力は全体としては正弦波形であるがノイズを含み、又な
んらかの原因で大きなノイズが乗っていることが多く従
来のようにこのような出力に対して2重積分を行なって
振巾を算出する場合には2重積分により最高値と最低値
とから振巾を測定するようにしているので大きなノイズ
が発生している場合には実際の振巾よりは大きく測定さ
れることになる。このようなノイズがなく理想的な正弦
波形であればなんら問題はなく正確に測定することがで
きるのであるが、一般には大小さまざまなノイズが乗っ
ていることが多いが、本実施例による方法によればこの
影響をなくすことができる。The above A, B and θ are calculated by digital values in the CPU 45.
In this embodiment, b is measured with higher accuracy than in the prior art as follows. That is, each output of the vibration detector 40 has a sinusoidal waveform as a whole, but includes noise, and large noise often exists for some reason. When calculating the amplitude, the amplitude is measured from the maximum value and the minimum value by double integration, so that when a large noise is generated, the amplitude is measured larger than the actual amplitude. Will be. If it is an ideal sine waveform without such noise, there is no problem and accurate measurement can be performed.In general, noise of various sizes is often included. According to this, this effect can be eliminated.
【0020】すなわち測定すべきF1 方向振巾成分(F
1 方向のみについて考えるが、F2 方向についても同様
である。)をAtとすれば各時間における変位xは下記
の数式3となる。That is, the amplitude component in the F 1 direction to be measured (F
Consider only one direction, the same applies to the F 2 direction. ) Is At, the displacement x at each time is given by Equation 3 below.
【0021】[0021]
【数3】 (Equation 3)
【0022】本実施例ではこの加速度2乗平均R.M.
S.(Root Mean Square)をとり、す
なわち実効値を計算する。すなわち各瞬間における加速
度を時間的に積分して、この間の時間で割り、これの平
均値をとると、下記の数式4となる。In this embodiment, the acceleration mean square R.F. M.
S. (Root Mean Square), that is, calculate the effective value. That is, the acceleration at each moment is integrated over time, divided by the time during this time, and the average value is obtained to obtain the following Expression 4.
【0023】[0023]
【数4】 (Equation 4)
【0024】よって上記数式4から振巾成分が下記の数
式5の如く得られ、これが上記のaとして演算式に用い
られる。Accordingly, the amplitude component is obtained from the above equation (4) as shown in the following equation (5), and this is used as a in the above equation.
【0025】[0025]
【数5】 (Equation 5)
【0026】このすなわちxの2度微分値を各瞬間にお
いて測定し、これの時間的平均値をとることによって振
巾成分Atを算定するようにしている。従って、ある時
間における平均値をとることにより大きなノイズが短時
間において発生していてもこの影響はほとんど無視する
ことができる。That is, the twice-differentiated value of x is measured at each instant, and the amplitude component At is calculated by taking the time-averaged value. Therefore, even if a large noise is generated in a short time by taking an average value at a certain time, this effect can be almost ignored.
【0027】F2 方向も同様に演算され、この方向の振
巾成分が下記の数式6の如く得られ、これが上記のbで
ある。The F 2 direction is calculated in the same manner, and the amplitude component in this direction is obtained as shown in the following Expression 6, which is the above b.
【0028】[0028]
【数6】 (Equation 6)
【0029】以上述べたように本実施例によれば、振動
検出器40の振動体への取り付け位置は任意に行なって
も楕円振動の長軸、短軸の振巾が正確に得られるが、長
軸の振動角θは力検出素子40aの検出方向に対するも
のである。As described above, according to the present embodiment, the amplitude of the major axis and the minor axis of the elliptical vibration can be accurately obtained even if the vibration detector 40 is attached to the vibrating body arbitrarily. The vibration angle θ of the long axis is with respect to the detection direction of the force detection element 40a.
【0030】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の
技術的思想に基いて種々の変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.
【0031】例えば以上の実施例では振動検出器の出力
を表示部でデジタル値で表示させるようにしたが、これ
に代えてアナログ的に表示させるようにしてもよい。For example, in the above embodiment, the output of the vibration detector is displayed as a digital value on the display unit, but may be displayed in an analog manner instead.
【0032】又、力検出素子40a、40bの出力を2
回積分して振巾を算出する代わりに直接、振巾を測定す
ることができる振動検出素子又は検出器を用いてもよ
い。水平線に対する振動角を測定する場合は、第1の検
出素子の検出方向を水平になるように取り付ければよ
い。 The outputs of the force detecting elements 40a and 40b are set to 2
Instead of calculating the amplitude by performing integral times, a vibration detecting element or a detector capable of directly measuring the amplitude may be used. When measuring the vibration angle with respect to the horizon,
The sensor should be installed so that the detection direction of the output element is horizontal.
No.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上述べたように本発明の振動フィーダ
の楕円振動検出方法によれば取付部材は振動フィーダの
振動方向に平行な平面に検出素子の検出方向を平行にし
て取り付けるようにしているので、長軸、短軸の振巾だ
けを測定する場合はいかなる振動機に対しても、その振
動方向に検出方向を合わせるための調整は不要であり、
なんら特別の部材を設けることなく、正確に振巾を測定
することができる。また、第1の所定方向に対する振動
角も測定することができる。 As described above, the vibration feeder according to the present invention is used.
According to the elliptical vibration detection method, the mounting member is mounted so that the detection direction of the detection element is parallel to a plane parallel to the vibration direction of the vibration feeder , so when measuring only the amplitude of the long axis and the short axis No adjustment is necessary for any vibrator to match the detection direction to the vibration direction,
The amplitude can be accurately measured without providing any special member. Also, vibration in the first predetermined direction
Angles can also be measured.
【図1】本発明の方法を具体化するための回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram for implementing the method of the present invention.
【図2】本発明を具体化する振動検出器を取り付け、振
動電動機を加振部とする共振型振動フィーダの側面図で
ある。FIG. 2 is a side view of a resonance type vibration feeder in which a vibration detector embodying the present invention is mounted and a vibration motor is used as a vibration unit.
【図3】同振動検出器の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the vibration detector.
【図4】同振動検出器における力検出素子の配置を示す
平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an arrangement of force detection elements in the vibration detector.
【図5】直角座標における各軸方向における振動力間の
位相差と、これによって生ずる楕円振動のモードを示す
ための図であって、Aは位相差φが0の場合の楕円振
動、すなわち直線振動のグラフ。Bはφが0から90度
における楕円振動のグラフ。Cは位相差φが90度にお
ける楕円振動のグラフである。Dは90度から180度
における楕円振動のグラフである。FIG. 5 is a diagram showing a phase difference between vibration forces in each axis direction in rectangular coordinates and a mode of elliptical vibration generated by the phase difference, wherein A denotes elliptical vibration when the phase difference φ is 0, that is, a straight line; Vibration graph. B is a graph of the elliptical vibration when φ is 0 to 90 degrees. C is a graph of the elliptical vibration when the phase difference φ is 90 degrees. D is a graph of the elliptical vibration from 90 degrees to 180 degrees.
【図6】Aはφ=180度における楕円振動のグラフで
あり、Bは位相差φが180度から270度の範囲にお
ける楕円振動のモードのグラフであり、Cはφ=270
度における楕円振動のモードのグラフであり、及びDは
位相差φが270度から360度の範囲における楕円振
動のモードのグラフである。6A is a graph of an elliptical vibration at φ = 180 degrees, FIG. 6B is a graph of an elliptical vibration mode at a phase difference φ in a range of 180 degrees to 270 degrees, and C is φ = 270 degrees.
11 is a graph of the mode of the elliptical vibration in degrees, and D is a graph of the mode of the elliptical vibration when the phase difference φ is in the range of 270 degrees to 360 degrees.
【図7】振動電動機を加振源とする共振型振動フィーダ
の振動を示すための側面図である。FIG. 7 is a side view showing vibration of a resonance type vibration feeder using a vibration motor as a vibration source.
【図8】同振動フィーダにおける楕円振動を拡大して示
すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an enlarged elliptical vibration in the vibration feeder.
【図9】従来の方法により振巾を測定するために用いら
れる振巾銘板の正面図である。FIG. 9 is a front view of an amplitude nameplate used for measuring an amplitude by a conventional method.
【図10】同作用を示すための正面図である。FIG. 10 is a front view showing the same operation.
【図11】従来法により振動角を測定するために用いら
れる角度銘板の正面図である。FIG. 11 is a front view of an angle nameplate used for measuring a vibration angle by a conventional method.
【図12】同角度銘板を取り付けた振動電動機を加振源
とする共振型振動フィーダの側面図である。FIG. 12 is a side view of a resonance-type vibration feeder using a vibration motor to which the angle nameplate is attached as a vibration source.
40 振動検出器 40a 検出素子 40b 検出素子 44 位相差検出器 45 コンピュータ A 長軸 B 短軸 Reference Signs List 40 Vibration detector 40a Detection element 40b Detection element 44 Phase difference detector 45 Computer A Long axis B Short axis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01H 1/00 G01H 1/08 G01H 17/00 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01H 1/00 G01H 1/08 G01H 17/00 JICST file (JOIS)
Claims (2)
振動検出素子を振動フィーダの振動方向に平行な面に取
り付け、前記第1の所定方向とは直角方向の第2の所定
方向の振動を検出する第2の振動検出素子を前記振動フ
ィーダの振動方向に平行な面に取り付け、前記第1の振
動検出素子と前記第2の振動検出素子の検出出力及びこ
れら検出出力の位相差φから、演算により前記振動フィ
ーダの楕円振動の長軸方向の第1振巾、短軸方向の第2
振巾及び前記長軸方向の前記第1の所定方向に対する振
動角θを得るようにしたことを特徴とする振動フィーダ
の楕円振動検出方法。1. A first vibration detecting element for detecting vibration in a first predetermined direction is mounted on a surface parallel to a vibration direction of a vibration feeder , and a second predetermined direction perpendicular to the first predetermined direction. A second vibration detecting element for detecting the vibration of
Mounted on a plane parallel to the vibration direction of Ida, the detection output and the phase difference φ of these detection outputs of the first vibration detection element and the second vibration detecting element, the vibration Fi by calculation
First Fuhaba the long axis direction of the elliptical vibration of the over da, in the minor axis direction second
A vibration feeder for obtaining a vibration amplitude and a vibration angle [theta] with respect to the first predetermined direction in the major axis direction.
Elliptical vibration detection method of.
A、Bとし、前記第1、第2の振動検出素子の検出出力
を各々、a、bとした場合、以下の式からA、B及びθ
を演算で求めるようにした請求項1に記載の楕円振動検
出方法。A2 =(a cosθ)2 +(b sinθ)
2 +ab sin2θ・cosφ、B2 =(a sin
θ)2+(b cosθ)2 −ab sin2θ・co
sφ、tan2θ=2ab cosφ/(a2 −b
2 )。2. The method according to claim 1, wherein the first amplitude and the second amplitude are respectively
Let A, B be the detection outputs of the first and second vibration detection elements, a and b, respectively, from the following equations, A, B and θ
The elliptical vibration detection method according to claim 1, wherein is obtained by calculation. A 2 = (a cos θ) 2 + (b sin θ)
2 + ab sin2θ · cosφ, B 2 = (a sin
θ) 2 + (b cos θ) 2 −ab sin2θ · co
sφ, tan2θ = 2ab cosφ / (a 2 −b
2 ).
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JPH04252922A JPH04252922A (en) | 1992-09-08 |
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