JPS593364B2 - 振動式供給装置への供給電力を制御する出力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動による供給装置への供給電力を制御する出
力制御装置、特に低電流でしゃ断可能な出力制御装置に
関する。

ネジ、ナツト、プラスチック部品等の小さなパーツを供
給する振動式供給装置は通常交流で駆動され６０Ｈｚ又
は１２０Ｅｌｚで振動力が与えられる。

ボール（容器）形・供給装置の場合、パーツを入れるボ
ールにはその局部に沿って内部から次第に螺線状の軌跡
をとって上方に延びる軌道部が設けられ、ボール自体は
供給装置の中間部に、更に中間部はその基台部上に支承
される。

前記中間部は出力電力制御装置を介し交流電源に接続さ
れ、ボールに電磁力による振動を与える。

ボールが振動すると、ボール内のパーツが螺線状の軌道
部に沿って上動される。

振動式の供給装置の振動する中間部は通常動力供給源に
大きな制動負荷を与える誘導性インピーダスである。

交流電源から振動式供給装置へ送られる電力量を調整す
るため、各種の制御装置が使用されている。

これらの出力制御装置は振動式供給装置が夫々６０Ｈｚ
又は１２０Ｈｚで振動されるか否かに応じて半波又は全
波を用いて駆動される。

この場合、出力制御装置を介し、電源電圧の各サイクル
の一部（又は１２０Ｈｚの場合容土サイクル）が振動式
供給装置へ供給される。

供給装置へ送られる電力量を制御する一つの方法として
、インピーダンスから成る分圧回路を介し印加電圧を下
げる方法がある。

周知の他の方法は、交流電源電圧の各サイクルの一部又
は各半サイクルのみを供給装置に与える方法である。

この制御回路としてサイリスタ回路が使用され、全波を
用いる場合、サイリスタは交流電源電圧の各半サイクル
の一点で導通され他の半サイクルで供給装置に電力を与
える。

一方この種の供給装置および制御装置を使用する場合、
パーツが供給装置と次段の処理工程と結ぶ軌道部でパー
ツがつまったとき供給装置への電力供給を一時停止する
必要がある。

従来、軌道部にパーツがつまっているか否かを調べるた
めセンサが軌道部に配設され、これらのセンサにより給
電線に配置された高電流スイッチが操作されて、制御装
置が振動供給装置への電力供給が停止されるように設け
られていた。

これらのスイッチは供給装置の全負荷電流を運ぶ交流電
源に接続された線路上に直接挿入されており、スイッチ
にはアンペア台の電流が流れることになる。

このように大電流を制御するために大形のリレー等が必
要となり、それに伴い接点の摩耗もはげしくリレーの寿
命が短かかった。

従って本発明の目的は低電流で切換可能な振動式供給装
置の出力制御装置を提供することにある。

本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。

以下、本発明を好ましい実施例に沿って説明する。

第１図の振動による供給装置１１は、パーツを入れるボ
ール１２と基台部１３と両者間に位置する振動部１５と
を具備している。

前記ボール１２が振動すると、前記ボール１２内のパー
ツ１４は前記ボール１２の内周側に沿って設けられた軌
道部１６に沿ってボール１２外の直線状の軌道部１７へ
と移動される。

このパーツ１４は軌道部１７から更に次の処理部（図示
せず）へ送られる。

また第１図に示すように出力制御装置１８が導電線１９
を介し例えば６０ｆｌｚの交流電源に接続されている。

更に前記出力制御装置１８は導電線２１を介し供給装置
１１に接続されており、供給装置１１に給電されたとき
出力制御装置１８は振動せしめられる。

前記出力制御装置１８にはスイッチ２２、および供給装
置１１への出力を設定するノブ２３が具備されている。

スイッチ２６が導電線２４を介し出力制御回路１８に接
続されており、後述するように導電線２１を介し供給装
置１１へ送る電力をしゃ断するよう機能する。

スイッチ２６は、位置２８でパーツ１４のつまりを検出
するセンサ２７により制御される。

パーツ１４が軌道部１７においてつまると、軌道部１７
の下流の次工程の作業に支障をきたすことになる。

従ってセンサによりパーツ１４のつまりを検出する必要
があり、パーツ１４のつまりが検出されると、スイッチ
２６が作動され供給装置１１へ送られている低電流がし
ゃ断される。

第２図に、第１図の出力制御装置１８の一実施例として
の回路を示す。

供給装置１１の誘導性インピーダンス負荷は極めて大き
く、供給装置１１は小さな値の抵抗器３１の両端に接続
される。

また前記抵抗器３１とトライアック３２との直列回路が
交流電源に接続される導電線１９の両端に接続される。

上記スイッチ２２は導電線１９の一線路に直列に接続さ
れる、即ち抵抗器３１とトライアック３２との直列回路
に直列に接続されており、制御装置１１への交流電力の
大切を行なう。

前記トライアック３２が非導通状態になると、供給装置
１１には最小の電流が流れることになり、前記供給装置
１１は実質的にオフにされる。

一方トライアツク３２が導通ずると、供給装置１１は完
全に付勢される。

正常動作時、トライアック３２は交流電源電圧の各サイ
クル又は半サイクル毎に導通され、トライアック３２が
導通している期間の長さに応じて供給装置１１への出力
が決まる。

トライアック３２を制御して供給装置１１に対し所望量
の電力を与えるため、コンデンサ３３が充電線路を経て
充電可能に設けられており、このコンデンサ３３の放電
電圧によりトライアック３２のゲートにトリガパルスが
与えられる。

即ちコンデンサ３３の電圧がダイアック３４のブレーク
オーバ電圧に達すると、トライアック３２のゲートに対
しトリガパルスを発生してトライアツクが導通ずる。

本装置を例えば１２０１（ｚで全波を用いる場合、ジャ
ンパー線３６がダイオード３７の両端に並列に接続され
て、コンデンサ３３の電圧がダイアック３４に印加され
る。

このため正と負の２トリガパルスが電源電圧の各サイク
ル毎にトライアック３２へ与えられる。

トライアック３２のゲートにおける電圧Ｖｅを第３Ｅ図
に示す。

ジャンパー線３６がダイオード３７の両端に接続されて
いない場合、コンデンサ３３の正の電圧（線路４０に対
し）のみがダイオード３７を経てダイアック３４に印加
される。

即ち第３Ｅ図のＶｅで示される波形の内圧のパルスのみ
が発生する。

コンデンサ３３に正および負の電圧を与えるため、交流
電源からの２充電線路がコンデンサ３３に対し形成され
る。

すなわち第１の充電線路は、線路５０、ジャンパー線３
８又はスイッチ２６、ポテンショナータ３９並びに抵抗
器４１で形成される。

交流電源の入力用の導電線１９に接続された線路５０に
は、比較的小さな抵抗器３１が挿入されると共に、前記
抵抗器３１に制動負荷としての供給装置１１が並列に接
続されている。

又線路５０の抵抗器３１と反対側にはトライアック３２
の主端子の−が接続されており、トライアック３２が導
通されると線路５０は線路４０と接続される。

トライアック３２は非導通状態にある時、線路５０がほ
ぼ交流電源電圧レベルにあり、コンデンサ３３はポテン
ショメータ３９および抵抗器４１を介し充電される。

電源電圧の各サイクルにおいてトライアック３２に対し
そのトリガタイミングの時間をスイッチ２２を介し交流
電源の導電線１９の一端に接続された線路４５から分岐
される第２の充電線路によってもコンデンサ３３を充電
可能に設けることにより広げることができる。

線路４５の電位はトライアック３２の状態に実質的に左
右されず、コンデンサ４２が交流電源の一端に接続され
る抵抗器４３を介し充電される。

コンデンサ４２の放電電圧によりポテンショナータ４４
を介しコンデンサ３３が充電され得る。

出力制御装置１８の回路の動作を、正の半サイクルから
開始するとし且線路４０の電位を基準にして線路４５の
電位を考え以下に更に動作を詳述する。

頭初トライアック３２が導通状態にあるから供給装置１
１に線路電圧Ｖａが印加される（第３Ａ図参照）。

トライアック３２の両端には第３Ｂ図に示す電圧ｖｂが
印加され、電圧Ｖａとｖｂの和は無論線路４５と線路４
０との間の交流電源電圧に等しくなる。

半サイクルの正パルスの開始から時刻ｔ３までは、入力
電圧は供給装置１１の両端に印加される。

トライアック３２は供給装置の誘導性インダクタンスが
大きいのでトライアック３２および供給装置に生じた逆
電流によりこの頭初の時刻ｔ３まで導通状態である。

トライアック３２が時刻ｔ８で非導通状態になると、供
給装置１１は減勢され、電源電圧はトライアック３２の
両端に印加される。

電源電圧の全波を用いる場合、負のサイクルにおける時
刻ｔ４は実質的に正の半サイクルの時刻ｔ３に相応する
。

電源電圧の正の半サイクルの間、コンデンサ４２にかか
る電圧Ｖｃ（第３Ｃ図参照）は正で、コンデンサ４２は
線路４５から抵抗器４３を介し充電され、トライアック
３２のゲートトリガ用のコン′デンサ３３がポテンショ
ナータ４４を介し充電される。

一方トライアツク３２が非導通になったとき、コンデン
サ３３は線路５０、ポテンショナータ３９および抵抗器
３１の充電線路を経て充電される。

コンデンサ３３にかかる電圧Ｖｄ（第３Ｄ図参照）がダ
イアック３４のブレークオーバ電圧に達すると、トライ
アック３２が第３図の時刻ｔ１で再び導通状態になる。

この時トライアック３２にかかる電圧ｖｂは再び零に戻
り電源電圧が再び供給装置１１の両端に印加されるよう
になる。

時間ｔ１では又コンデンサ４２の両端の電圧Ｖｃが僅か
に降下しコンデンサ３３のかかる電圧Ｖｄが更に大きく
降下する。

上述のように、時刻ｔ１でトリガパルスＶｅ（第３Ｅ図
参照）が与えられる。

充電されたコンデンサ３３の電圧がダイアック３４のブ
レークオーバ電圧に達するとトリガパルスが発生され、
前記トリガパルスの大きさはポテンショナータ３９，４
４を設定することにより好適な値にできる。

各ポテンショナータ３９，４４の抵抗値が小さいほど、
コンデンサ３３は各半サイクルで迅速に充電され、トラ
イアック３２は早期に導通される。

この場合供給装置１１にかかる電圧が小さくなると共に
、トライアック３２の導通時刻ｔ１は第３Ａ−Ｅ図のＹ
軸の側即ち右方へと移動し、トライアック３２の非導通
時刻ｔ３は電源電圧の正の半サイクルの開始部の側即ち
左方へ移動することは理解されよう。

このようにトライアック３２の非導通時刻を早期化する
のは、前の半サイクルの終期で導通時間が減少するに応
じ供給装置１１内の残留電流が減少するからである。

従って出力制御装置１８を介し供給装置１１への給電を
ほぼ連続的に制御できる。

トライアック３２が迅速に導通状態になると、供給装置
１１へ送られる電力は多くなる。

ポテンショナータ４４の値は予め設定されることが好ま
しく、ポテンショナータ３９の設定値に応じて供給装置
１１へ供給する電力量を調整できるからノブ２３により
必要に応じて制御可能に設けることが好ましい。

出力制御装置１８を調整する場合、ポテンショメータ３
９を最大抵抗値に設定し、コンデンサ３３の充電電流を
最小値にする。

次にポテンショメータ４４をｔｌがＹ軸とＹ軸の交差点
ｔｏと一致し供給装置１１への電力供給量が最小になる
ようにされる。

また全波を用いる場合、ポテンショメータ４４により時
刻ｔ２が同様に次サイクルのＹ軸とＹ軸の交差点に一致
するよう制御する。

ポテンショメー・夕４４がこのように調整された後、ポ
テンショメータ３９により抵抗値を下げてコンデンサ３
３の充電電流を増加しトライアック３２が迅速にトリガ
されるようになす。

従ってポテンショメータ３９を調整して各サイクル又は
半サイクルの好適な時期にトライアック３２をトリガす
ることにより、供給装置１１へ送られる電力を調整し得
る。

本発明によれば、上記スイッチ２６はコンデンサ３３の
充電線路をなすポテンショメータ３９、抵抗器４１と直
列に接続され得る。

スイッチ２６を充電線路内に付設した場合、ジャンパー
線３８が省略される。

上述の如く第１図に示すスイッチ２６は出力制御装置１
８の外部に取り付けられており、供給装置１１の軌道部
１７上のパーツ１４のつまりを検出するセンサ２７によ
り制御される。

スイッチ２６がオフにされると、ポテンショメータ３９
および抵抗器４１の充電線路が開放され、出力制御装置
１８から供給装置１１への供給量が最小値となる。

前記の如く充電線路にスイッチ２６を配置することによ
り供給装置１１と直列に接続され高電流をしゃ断するよ
うなスイッチを設ける必要はなくなることは理解されよ
う。

またこの場合、抵抗器４３およびポテンショメータ４４
から成る第２の充電線路があるので、第１の充電線路内
のスイッチ２６を流れる電流はトライアックをトリガす
るコンデンサ３３を流れる全充電電流より小さい。

通常、充電線路を流れる電流はミリアンペア台で、一方
供給装置１１を流れる電流はアンペア台である。

出力制御装置１８には、電源電源に接続される導電線２
０問およびトライアック３２の両端間に生ずる過渡電圧
を制限するため更にバリスタ４６゜４７が設けられてい
る。

又トライアック３２間に、抵抗器４８およびコンデンサ
４９を直列に接続してなる緩衝回路が配設され、トライ
アック３２の両端間に生じる急激な電圧上昇を制限する
ように設けられている。

尚、上述の実施例ではボール振動式の供給装置１１に、
上記出力制御装置を適する場合を示したが、他の種類の
振動によりパーツを供給する装置にも使用できることは
理解されよう。

例えばパーツを貯蔵するホッパから振動によりパーツを
供給する装置にも使用できる。

本発明によれば、振動式の供給装置への供給電力の出力
制御装置は外部における検出動作に応じて供給装置をし
ゃ断する時の電流が小さくて済む利点があることは上述
より明らかであろう。

また出力制御装置の外部に設けられたスイッチがパーツ
の送り状態又は振動供給装置の他の条件に適宜応動して
しゃ断され得、簡潔な構成をもって円滑且適確に作動さ
れ得ると共に長寿命化が図れ、耐用度の低い大型リレー
等を用いる必要がないから総じて低廉化を図ることがで
きる。

本発明の実施態様を要約すると次の通りである。

（１）パーツを振動により供給する軌道部を有した供給
装置と、主端子が夫々交流電源および前記供給装置に接
続されかつゲートを有するサイリスタと前記サイリスタ
の前記ゲートに接続されるコンデンサと前記交流電源か
ら前記コンデンサへの充電線路に付設される遠隔制御可
能なスイッチとを備えてなる出力制御装置。

１（２）供給装置の軌道部上のパーツのつまりを検出し
遠隔制御スイッチを制御するセンサを包有してなる上記
第（１）項記載の出力制御装置。

（３）出力制御装置には第２の充電線路が包有され、前
記第２の充電線路に交流電源間に直列に接続される抵抗
器および第２のコンデンサ並びに前記第２のコンデンサ
と第１のコンデンサとの間に接続されるポテンショメー
タが包有されてなる上記第（１）項記載の出力制御装置
。

【図面の簡単な説明】

第１図は振動形の供給装置に適用した本発明の出力制御
装置の説明図、第２図は同出力制御装置の回路図、第３
Ａ図乃至第３Ｅ図は同動作説明図である。 １１・・・・・・供給装置、１２・・・・・・ボール、
１３・・・・・・基台、１４・・・・・・パーツ、１５
・・・・・・振動部、１６゜１７・・・・・・軌道部、
１８・・・・・・出力制御装置、１９゜２１・・・・・
・導電線、２２・・・・・・スイッチ、２３・・・・・
・ノブ、２４・・・・・・導電部、２６・・・・・・ス
イッチ、２７・・・・・・センサ、３１・・・・・・抵
抗器、３２・・・・・・トライアック、３３・・・・・
・コンデンサ、３４・・・・・・ダイアック、３６・・
・・・・ジャンパー線、３７・・・・・・ダイオード、
３８・・・・・・ジャンパー線、３９・・・・・・ポテ
ンショメータ、４０・・・・・・線路、４１・・・・・
・抵抗器、４２・・・・・・コンデンサ、４３・・・・
・・抵抗器、４４・・・・・・ポテンショメータ、４５
・・・・・・線路、４６．４７・・・・・・バリスタ、
４８・・・・・・抵抗器、４９・・・・・・コンデンサ
、５０・・・・・・線路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の主端子とゲートとを有し前記ゲートを介しト
   リガされ、第１の状態の時交流電源から振動によりパー
   ツを送る供給装置へ電力を供給し第２の状態の時前記供
   給装置への電力の供給を停止し、前記複数の主端子の内
   の少なくとも１が前記供給装置に接続され、前記複数の
   主端子の内の少なくとも１は前記交流電源に接続されて
   いるサイリスタと、前記サイリスクのゲートと複数の主
   端子の内の−との間に接続されて前記サイリスをトリガ
   可能なコンデンサと、前記コンデンサに電源電圧を与え
   る充電線路と、前記充電線路に連係され、前記充電線路
   のインピーダンスを変えるスイッチとを備えてなる、振
   動式供給装置への供給電力を制御する出力制御装置。 ２−の充電線路を介し交流電源に接続され他の充電線路
   を介し第１のコンデンサに接続されている第２のコンデ
   ンサを包有してなる特許請求の範囲第１項記載の出力制
   御装置。 ３ 交流電源から第１のコンデンサへの充電線路と連係
   するスイッチを制御する外付きのセンサを包有してなる
   特許請求の範囲第２項記載の出力制御装置。 ４ サイリスタの主端子の−が供給装置に、前記主端子
   の他は交流電源に接続されてなる特許請求の範囲第３項
   記載の出力制御装置。 ５ 第１のコンデンサの充電線路には第１のポテンショ
   ナータが付設され、第１のコンデンサと第２のコンデン
   サとの間の充電線路には第２のポテンショナータが付設
   されてなる特許請求の範囲第４項記載の出力制御装置。