特開 2022-184324 振動搬送装置、制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022184324

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】振動搬送装置、制御装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 27/32 20060101AFI20221206BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

B65G27/32

H02P5/46 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092102

(22)【出願日】2021-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】安達 健太

(72)【発明者】

【氏名】竹本 皓樹

【テーマコード（参考）】

3F037

5H572

【Ｆターム（参考）】

3F037AA04

3F037BA03

3F037CA02

3F037CB04

3F037CC03

5H572AA08

5H572DD02

5H572DD10

5H572EE03

5H572EE06

5H572GG02

5H572GG06

5H572HB09

5H572HC07

5H572JJ03

5H572JJ13

5H572JJ17

5H572JJ22

5H572JJ23

5H572JJ24

5H572JJ25

5H572KK05

5H572LL01

5H572LL33

5H572LL50

(57)【要約】

【課題】振動モータの位相を検出することなく、トラフを所定の振動角に制御して被搬送物を搬送すること可能な振動搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】振動搬送装置１００のトラフ５０には、加速度センサ６０が取り付けられている。振動搬送装置１００が備える制御部１２は、加速度センサ６０により検出された物理量に基づいて、トラフ５０が振動するときの角度である振動角推定値を算出し、振動角推定値を目標角度に近づけるべく、第１振動モータ３０の回転速度、及び第２振動モータ３１の回転速度の少なくともいずれかを第１，第２インバータ回路２０，２１に調整させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動することで被搬送物を所定の搬送方向に搬送するトラフと、
回転軸に対して偏心した偏心体を回転させることで、前記トラフが振動するための加振力を前記トラフに加える振動モータと、
前記振動モータを回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部による前記振動モータの回転を制御する制御部と、
前記トラフに取り付けられており、当該トラフの振動に伴う加速度、速度及び位置変化の少なくともいずれかである物理量を検出するセンサと、を備え、
前記振動モータは少なくとも第１振動モータと第２振動モータとがあり、前記第１振動モータと前記第２振動モータとは、互いの前記回転軸を、水平方向のうち前記搬送方向と交差する方向に向けて前記トラフに取り付けられており、前記第１振動モータにおける前記回転軸の回転方向は、前記第２振動モータにおける前記回転軸の回転方向と逆方向であり、
前記制御部は、
前記センサにより検出された前記物理量に基づいて、前記トラフが振動するときの角度である振動角推定値を算出し、
前記振動角推定値を目標角度に近づけるべく、前記第１振動モータの回転速度、及び前記第２振動モータの回転速度の少なくともいずれかを前記駆動部に調整させる振動搬送装置。

【請求項2】

前記センサは、水平方向での前記物理量である第１物理量と、垂直方向での前記物理量である第２物理量と検出し、
前記制御部は、前記第１物理量と前記第２物理量とに基づいて、前記振動角推定値を算出する請求項１に記載の振動搬送装置。

【請求項3】

前記第１振動モータと前記第２振動モータとは、前記トラフにおける、前記搬送方向での前記トラフの重心の両側に取り付けられており、
前記センサは、前記トラフにおける、前記搬送方向での前記第１振動モータと前記第２振動モータとの間に取り付けられている請求項１又は２に記載の振動搬送装置。

【請求項4】

前記制御部は、
第１速度指令値に基づいて、前記第１振動モータの回転速度を前記駆動部に制御させ、かつ第２速度指令値に基づいて、前記第２振動モータの回転速度を前記駆動部に制御させ、
前記振動角推定値と前記目標角度との差分に基づいて、前記第１速度指令値を補正し、
前記振動角推定値を前記目標角度に近づけるべく、補正後の前記第１速度指令値に基づいて、前記第１振動モータの回転速度を前記駆動部に調整させる請求項１～３のいずれか一項に記載の振動搬送装置。

【請求項5】

振動することで被搬送物を搬送方向に搬送するトラフと、回転軸に対して偏心した偏心体を回転させることで、前記トラフが振動するための加振力を前記トラフに加える振動モータと、前記振動モータを回転駆動させる駆動部と、を備える振動搬送装置に適用される制御装置であって、
前記振動モータは少なくとも第１振動モータと第２振動モータとがあり、前記第１振動モータと前記第２振動モータとは、互いの前記回転軸を、水平方向のうち前記搬送方向と交差する方向に向けて前記トラフに取り付けられており、前記第１振動モータにおける前記回転軸の回転方向は、前記第２振動モータにおける前記回転軸の回転方向と逆方向であり、
センサにより検出された前記トラフの振動に伴う物理量に基づいて、前記トラフが振動するときの角度である振動角推定値を算出し、前記物理量は、前記トラフにおける加速度、速度及び位置変化の少なくともいずれかであり、
前記振動角推定値を目標角度に近づけるべく、前記第１振動モータの回転速度、及び前記第２振動モータの回転速度の少なくともいずれかを前記駆動部に調整させる制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トラフを振動させて被搬送物を搬送する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、２つの振動モータの回転によりトラフを振動させて、トラフに供給された被搬送物を搬送する振動搬送装置が記載されている。振動モータは、回転軸に対して偏心する偏心体を有しており、偏心体が回転することで、トラフに対して加振力を与えることができる。特許文献１では、２つの振動モータから検出された位相差を用いて各振動モータの偏心体における機械角が同期する位相を調整することで、トラフの振動角を制御できることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表平１１－５１１１０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

振動搬送装置において、振動モータにおける偏心体の位相差を用いて振動角を制御する構成では、例えば、トラフに対する外乱に起因して、位相差と振動角との間の関係が変化し、トラフの振動角を所望とする角度に制御できない場合がある。また、振動モータの位相を検出するためのセンサが必要となるため、振動モータの構成が複雑化することも懸念される。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みたものであり、振動モータの位相を検出することなく、トラフを所定の振動角に制御して被搬送物を搬送することを目的とする。

【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は、振動することで被搬送物を所定の搬送方向に搬送するトラフと、回転軸に対して偏心した偏心体を回転させることで、トラフが振動するための加振力をトラフに加える振動モータと、振動モータを回転駆動させる駆動部と、駆動部による振動モータの回転を制御する制御部と、トラフに取り付けられており、トラフの振動に伴う加速度、速度及び位置変化の少なくともいずれかである物理量を検出するセンサと、を備える振動搬送装置に関する。振動搬送装置が備える振動モータは少なくとも第１振動モータと第２振動モータとがあり、第１振動モータと第２振動モータとは、互いの回転軸を、水平方向のうち搬送方向と交差する方向に向けてトラフに取り付けられており、第１振動モータにおける回転軸の回転方向は、第２振動モータにおける回転軸の回転方向と逆方向である。制御部は、センサにより検出された物理量に基づいて、トラフが振動するときの角度である振動角推定値を算出し、振動角推定値を目標角度に近づけるべく、第１振動モータの回転速度、及び第２振動モータの回転速度の少なくともいずれかを駆動部に調整させる。

【0007】

上記構成の振動搬送装置では、トラフを振動させるための加振力を与える振動モータは、少なくとも第１振動モータと第２振動モータとがあり、第１振動モータと第２振動モータとは、互いの回転軸を搬送方向と交差する方向のうち同一方向に向けた状態でトラフに取り付けられている。制御部は、センサにより検出された物理量に基づいて、トラフが振動するときの角度である振動角推定値を算出する。制御部は、算出された振動角推定値を目標角度に近づけるべく、第１振動モータの回転速度、及び第２振動モータの回転速度の少なくともいずれかを駆動部に調整させる。これにより、トラフの物理量から算出された振動角推定値に基づいて、第１振動モータの偏心体と第２振動モータの偏心体とが同じ機械角となるときの位相が調整され、トラフの振動角を目標角度に近づけることができる。その結果、振動モータの位相を検出することなく、トラフを所定の振動角に制御して、被搬送物を搬送することができる。

【0008】

本発明は、種々の形態により実現することが可能であり、振動搬送装置の発明以外にも、振動搬送装置に適用される制御装置の発明としても実現することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、振動モータの位相を検出することなく、トラフを所定の振動角に制御して、被搬送物を搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】振動搬送装置の構成図。

【図2】振動角の制御を説明する図。

【図3】振動角を制御する手順を説明するフローチャート。

【図4】振動角推定値の算出方法を説明する図。

【図5】振動角推定値の算出方法を説明する図。

【図6】第２実施形態に係る振動搬送装置の構成図。

【図7】第３実施形態に係る振動搬送装置の構成図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
本実施形態係に係る振動搬送装置を、図面を参照しつつ説明する。以下では、振動搬送装置が設置される設置面と水平な方向を水平方向Ｄ１とし、重力が加わる方向を垂直方向Ｄ２とする。垂直方向Ｄ２は、水平方向Ｄ１に直交する方向でもある。図１において、水平方向Ｄ１は、右側を正とし、左側を負と定義する。振動搬送装置により搬送される被搬送物としては、例えば所定サイズの粉粒体（食品、薬品、工業用製品の材料、石灰など）である。

【0012】

振動搬送装置１００は、コントローラ１０と、インバータ回路２０，２１と、振動モータ３０，３１と、トラフ５０と、加速度センサ６０と、防振ばね７０とを主に備えている。

【0013】

トラフ５０は、振動することにより、被搬送物を搬送方向Ｄ３で搬送する。トラフ５０は、搬送方向Ｄ３におけるいずれかの方向Ｄ３１，Ｄ３２から見た場合に、凹状の断面形状を有する部位である。具体的には、トラフ５０は、底壁５１と、底壁５１の両端から垂直方向Ｄ２に延びる一対の側壁５２とを有しており、両側壁５２と底壁５１とにより凹状の断面形状を形成している。

【0014】

本実施形態では、トラフ５０の底壁５１は、振動搬送装置１００の停止時において、水平方向Ｄ１と平行な向きで保持されているため、搬送方向Ｄ３は、水平方向Ｄ１と平行な向きである。搬送方向Ｄ３は、左側Ｄ３１を上流とし、右側Ｄ３２を下流とする場合の向きを正方向とし、右側Ｄ３２を上流とし、左側Ｄ３１を下流とする場合を負方向としている。また、トラフ５０において、一方の側壁５２から他方の側壁５２までを結ぶ方向を幅方向とも記載する。幅方向は、水平方向Ｄ１と平行な方向であり、かつ搬送方向Ｄ３と直交する方向でもある。

【0015】

トラフ５０は、防振ばね７０を介して、設置場所に吊り下げられた状態で設置されている。具体的には、トラフ５０は、搬送方向Ｄ３での両側にフック部を有しており、このフック部により防振ばね７０の一方の端と係合されている。防振ばね７０における他方の端は、設置場所における不図示の取付け部に係合されている。これにより、トラフ５０を設置場所において、振動可能に設置させることができる。これ以外にも、振動搬送装置１００は、防振ばね７０を下側から支持する脚部を有し、トラフ５０を防振ばね７０の上に配置することで、トラフを振動可能に保持する構成であってもよい。

【0016】

トラフ５０は、底壁５１において、被搬送物が供給される面とは反対の下面側に、振動モータ３０，３１を取り付けるための部位であるモータ取付け部５３を備えている。モータ取付け部５３は、搬送方向Ｄ３において、トラフ５０の底壁５１のうち、トラフ５０の重心の両側にそれぞれ位置している。各モータ取付け部５３には、振動モータ３０，３１が、回転軸の延びる方向を搬送方向Ｄ３と交差する方向（即ち、トラフの幅方向）に向けた状態で取付けられている。具体的には、２つの振動モータ３０,３１は、回転軸が延びる方向を、幅方向において同一方向に向けた状態でモータ取付け部５３に取り付けられている。

【0017】

２つの振動モータのうち、回転軸の先端が向く方向で見た場合（即ち、図１で示す向き）に、搬送方向Ｄ３の左側Ｄ３１にある振動モータを第１振動モータ３０と称し、搬送方向Ｄ３の右側Ｄ３２にある振動モータを第２振動モータ３１と称す。

【0018】

本実施形態では、第１振動モータ３０と第２振動モータ３１とは、ＡＣモータであり、回転軸にはこの回転軸の延びる方向と交差する方向に偏心するアンバランスウェイト３２，３３を有している。具体的には、第１振動モータ３０と第２振動モータ３１において、アンバランスウェイト３２，３３は、幅方向に延びる回転軸の両端に取り付けられている。第１，第２振動モータ３０，３１の回転に伴い、アンバランスウェイト３２，３３が回転することで、トラフ５０には、回転軸から外側に向けた遠心力が加振力として加えられる。本実施形態では、アンバランスウェイト３２，３３が偏心体の一例である。

【0019】

搬送方向Ｄ３において、トラフ５０のモータ取付け部５３の間には、加速度センサ６０が取り付けられている。加速度センサ６０は、トラフ５０の振動に伴う水平方向Ｄ１及び垂直方向Ｄ２での加速度の変化を加速度検出値Ａ１，Ａ２として検出する。具体的には、加速度センサ６０は、水平方向Ｄ１において、トラフ５０の重心から近い位置に取り付けられており、トラフ５０の振動に伴うピッチ振動の影響を受けにくい状態でトラフ５０の加速度を検出することができる。本実施形態では、加速度検出値Ａ１，Ａ２により示される値が、トラフ５０の振動に伴う物理量の一例である。

【0020】

コントローラ１０は、操作部１１と、制御部１２と、を備えており、トラフ５０とは別々に設置場所に設置されている。操作部１１は、作業者による操作を受付け、受付けた操作に応じた信号を出力するユーザインタフェースである。操作部１１には、振動搬送装置１００に不図示のメイン電源を投入する操作を受付ける電源投入ボタン、振動搬送装置１００の搬送を開始させる操作を受付ける開始ボタン、搬送を停止させる操作を受付ける停止ボタンを有している。これ以外にも、操作部１１は、被搬送物の種別の変更操作を受付ける変更キーを有していてもよい。本実施形態では、コントローラ１０が制御装置の一例である。

【0021】

制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるプログラマバブルコントローラである。制御部１２は、操作部１１からの信号、及び加速度センサ６０により検出された加速度検出値Ａ１，Ａ２が入力される。制御部１２の出力ポートは、インバータ回路２０，２１の入力ポートに接続されている。

【0022】

制御部１２は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、指令値設定部１３、振動角算出部１４、偏差算出部１５、補正値算出部１６、指令値補正部１７の各機能を実現する。制御部１２は、上記した各部１３～１７の機能により、第１，第２振動モータ３０，３１の回転速度を、所定の速度指令値に制御する速度制御を行う。具体的には、制御部１２は、第１振動モータ３０の回転速度を制御するための第１速度指令値Ｔｓ１を第１インバータ回路２０に出力し、第２振動モータ３１の回転速度を制御するための第２速度指令値Ｔｓ２を第２インバータ回路２１に出力する。制御部１２における各部の詳細については後述する。

【0023】

第１，第２振動モータ３０，３１の回転が左周りに制御される場合、第１，第２振動モータ３０，３１の位相を、０°を基準として、３６０°までの範囲で定義する。一方、第１，第２振動モータ３０，３１の回転が、右回りに制御される場合、第１，第２振動モータ３０，３１の位相を、－３６０°を基準として、０°までの範囲で定義する。

【0024】

第１インバータ回路２０は、第１振動モータ３０に対して、第１速度指令値Ｔｓ１に応じた回転速度で回転させるための第１駆動信号Ｓｇ１を出力する。第２インバータ回路２１は、第２振動モータ３１に対して、第２速度指令値Ｔｓ２に応じた回転速度で回転させるための第２駆動信号Ｓｇ２を出力する。第１，第２駆動信号Ｓｇ１，Ｓｇ２は、第１，第２速度指令値Ｔｓ１，２に応じたデューティ比を有するパルス信号である。図１では、第１，第２インバータ回路２０，２１は、コントローラ１０とは異なる装置として記載しているが、コントローラ１０が、第１，第２インバータ回路２０，２１を有していてもよい。

【0025】

第１、第２速度指令値Ｔｓ１、Ｔｓ２により、第1振動モータ３０と第２振動モータ３１とは互いに逆回転となるように駆動する。被搬送物を搬送方向Ｄ３における左側Ｄ３１から右側Ｄ３２（即ち、正方向）に搬送する場合、トラフの振動角が０°から９０°の範囲となるようにアンバランスウェイト３２、３３の位相角を調整する。一方、被搬送物を搬送方向Ｄ３における右側Ｄ３２から左側Ｄ３１（即ち、負方向）に搬送する場合、トラフ５０の振動角が９０°から１８０°の範囲となるようにアンバランスウェイト３２、３３の位相角を調整する。搬送速度をゼロとする場合、トラフ５０の振動角を９０°または０°とする。

【0026】

次に、図２を用いて、トラフ５０の振動方向を示す振動角Ｙｗと、アンバランスウェイト３２，３３の機械角との関係を説明する。図２は、第１，第２振動モータ３０，３１の側方側（即ち、アンバランスウェイト３２，３３側）から見た場合の図である。第１，第２振動モータ３０，３１において、アンバランスウェイト３２，３３は、回転軸の両端に取り付けられている。しかし、図２では、説明を容易にするため、第１，第２振動モータ３０，３１には、片方のアンバランスウェイトのみを示している。図２では、被搬送物を正方向に搬送させる場合の振動角Ｙｗを示している。第１振動モータ３０において、アンバランスウェイト３２の機械角を「Ｙｍ１」として示し、第２振動モータ３１において、アンバランスウェイト３３の機械角を「Ｙｍ２」として示している。

【0027】

アンバランスウェイト３２，３３の回転により、トラフ５０には、加振点Ｐを基準として、振動角Ｙｗに向く加振力Ｆが加わる。ここで、加振点Ｐは、トラフ５０において、アンバランスウェイト３２，３３の回転により、加振力Ｆが加わる位置として仮想的に定義された位置である。加振力Ｆは、アンバランスウェイト３２，３３それぞれの回転により生じた力を合成した合成力である。第１振動モータ３０と第２振動モータ３１とが、トラフ５０における、搬送方向Ｄ３でのトラフ５０の重心の両側に取り付けられていることで、加振力Ｆは、トラフ５０に対して、搬送方向Ｄ３における第１振動モータ３０と第２振動モータ３１との間に仮想的に存在する加振点Ｐからの力として示すことができる。

【0028】

各アンバランスウェイト３２，３３の機械角Ｙｍが同期する場合に、アンバランスウェイト３２，３３の回転により生じる力の向きが同じになるため、加振力Ｆは最大となり、このときの機械角Ｙｍを振動角Ｙｗと定義している。言い換えれば、振動角Ｙｗは、第１，第２振動モータ３０，３１の回転によりトラフ５０に加わる加振力Ｆが最大となる位相とも言える。本実施形態では、第１振動モータ３０と第２振動モータ３１とは、回転方向が逆方向であるが、右周りと左周りとで位相の範囲の定義が異なるため、同じ角度となる。一方で、図２で示す円座標上で、各アンバランスウェイト３２，３３の機械角Ｙｍが１８０°異なる場合に、アンバランスウェイト３２，３３の回転により生じる力の向きが逆方向となるため、加振力Ｆは最小となる。

【0029】

振動搬送装置１００は、振動角Ｙｗを任意の角度で制御して、被搬送物を搬送することができる。例えば、振動搬送装置１００は、異なる駆動モードで被搬送物を搬送する場合に、駆動モードに応じた振動角Ｙｗで、被搬送物を搬送する。例えば、駆動モードの一例である「搬送モード」は、振動搬送装置１００において、被搬送物を搬送することを主目的に、トラフ５０を振動させるモードである。「滞留モード」は、例えば、振動搬送装置１００において、被搬送物を乾燥させることを主目的に、トラフ５０を振動させるモードである。具体的には、「滞留モード」では、振動角Ｙｗを、大きくすることで、被搬送物が流れる速度を「搬送モード」よりも遅くしている。これ以外にも、振動搬送装置１００は、被搬送物の種別に応じた振動角Ｙｗを設定することで、被搬送物を搬送することができる。

【0030】

コントローラ１０は、アンバランスウェイト３２，３３が同期する位相を調整することで、トラフ５０の振動角Ｙｗを任意の角度に調整する。例えば、図２では、第１振動モータ３０の回転速度を、第２振動モータ３１の回転速度よりも遅らせることにより、アンバランスウェイト３２，３３が同期する機械角Ｙｍを０°以上かつ９０°以下の範囲で大きくし、調整後の振動角Ｙｗａを調整前の振動角Ｙｗよりも大きくしている。一方で、第１振動モータ３０の回転速度を、第２振動モータ３１の回転速度よりも速めることにより、アンバランスウェイト３２，３３が同期する機械角Ｙｍを０°以上かつ９０°以下の範囲で小さくし、振動角Ｙｗを調整前の振動角Ｙｗよりも小さくすることができる。

【0031】

振動角Ｙｗを、任意の角度に調整するために、第１，第２振動モータ３０，３１におけるアンバランスウェイト３２，３３の位相差を検出して、検出された位相差を用いて振動角Ｙｗを調整することが考えられる。しかし、トラフ５０に対する外乱に起因して位相差と振動角Ｙｗとの間の関係が変化することで、調整後の振動角Ｙｗが、所望とする角度指令値Ｔｙに制御できない場合がある。また、第１，第２振動モータ３０，３１の位相を検出するため、第１，第２振動モータ３０，３１の構成が複雑化することも懸念される。そこで、本実施形態では、制御部１２は、加速度センサ６０により検出されたトラフ５０の物理量を用いて、振動角Ｙｗを角度指令値Ｔｙに制御するようにしている。

【0032】

次に、図３，図４，図５を用いて、制御部１２により、振動角Ｙｗを調整する手順を説明する。図３で示す処理は、操作部１１を介して、被搬送物の搬送を開始する操作を受付けたことを契機に、制御部１２により実行される処理であり、主体は制御部１２である。

【0033】

ステップ１０（以下、ステップをＳとも記載する）では、停止条件が成立したか否かを判断する。例えば、振動搬送装置１００における全ての駆動モードが終了した場合や、作業者が操作部１１を操作して、振動搬送装置１００を停止させた場合に、停止条件が成立する。Ｓ１０を否定判定すると、Ｓ１１に進む。

【0034】

Ｓ１１では、振動角Ｙｗの制御を行うか否かを判断する。コントローラ１０は、各モードに応じたプログラムをバッジ単位で実行しているため、振動角の制御を行う場合、現在実行中の駆動モードを判断することが可能である。これ以外にも、コントローラ１０は、カウンターの計時時間に応じて、現在の駆動モードを判断するものであってもよい。Ｓ１１を肯定判定する場合、Ｓ１２に進む。

【0035】

Ｓ１２では、指令値設定部１３は、第１，第２振動モータ３０，３１の回転速度を制御するための指令値を設定する。指令値設定部１３は、例えば、上述した駆動モードや、被搬送物の種別に応じて、第１，第２振動モータ３０，３１の回転速度を制御するための角度指令値Ｔｙ、第１速度指令値Ｔｓ１、第２速度指令値Ｔｓ２を設定することができる。角度指令値Ｔｙは、トラフ５０の振動角Ｙｗの目標角度である。本実施形態では、第１速度指令値Ｔｓ１の初期値は、第２速度指令値Ｔｓ２に対して回転方向が逆であり、絶対値が同じ値である。

【0036】

Ｓ１３では、加速度センサ６０により検出された加速度検出値Ａ１，Ａ２から、トラフ５０の加速度を示す合成加速度Ａ３を算出する。図４に示すように、ある位相でのトラフ５０の加速度の大きさは、水平方向Ｄ１でのトラフ５０の加速度検出値Ａ１と、垂直方向Ｄ２でのトラフ５０の加速度検出値Ａ２とを合成した合成加速度Ａ３の大きさとして算出することができる。具体的には、合成加速度Ａ３の大きさは、下記（式１）を用いて、算出することができる。
｜Ａ３｜＝（Ａ１^２+Ａ２^２）^{（１／２）} … （式１）
本実施形態では、Ｓ１３で設定された第１速度指令値Ｔｓ１から振動モータにおける回転の１周期（＝１／Ｔｓ１）を算出する。そして、算出された１周期での合成加速度Ａ３の大きさを順次取得する。

【0037】

Ｓ１４では、振動角算出部１４は、振動角推定値Ｙｅを算出する。振動角推定値Ｙｅは、トラフ５０の振動角Ｙｗを推定した値である。図５に示すように、合成加速度Ａ３は、トラフ５０に加わる合成加振力により変化する。ここで、振動角Ｙｗは、トラフ５０に加わる合成加振力が最大であるときの角度であるため、合成加速度Ａ３の絶対値が最大となるときの角度が、振動角Ｙｗとなる。そのため、例えば、振動角推定値Ｙｅは、Ｓ１５で取得された１周期での合成加速度Ａ３のうち、最大となる合成加速度Ａ３での加速度検出値Ａ１，Ａ２を用いて、下記（式２），（式３）により算出することができる。
Ｙｅ＝ａｒｃｔａｎ（Ａ２／Ａ１） … （式２）
Ｙｅ＝１８０－ａｒｃｔａｎ（Ａ２／Ａ１） … （式３）

【0038】

上記（式２）は、水平方向Ｄ１での加速度検出値Ａ１と垂直方向Ｄ２での加速度検出値Ａ２とが同じ符号（即ち、同相）となる場合の振動角推定値Ｙｅの算出式であり、振動角推定値Ｙｅは、０°以上、９０°以下の値として算出される。上記（式３）は、水平方向Ｄ１での加速度検出値Ａ１と垂直方向Ｄ２での加速度検出値Ａ２とが異なる符号（即ち、逆相）となる場合の振動角推定値Ｙｅの算出式であり、振動角推定値Ｙｅは、９０°よりも大きく、かつ１８０°以下の値として算出される。上記（式２），（式３）以外にも、「Ｙｅ＝ａｒｃｓｉｎ（Ａ２／Ａ３）」や、「Ｙｅ＝ａｒｃｃｏｓ（Ａ１／Ａ３）」を用いて、振動角推定値Ｙｅを算出するものであってもよい。

【0039】

Ｓ１５では、偏差算出部１５は、Ｓ１２で設定された角度指令値Ｔｙと、Ｓ１４で算出された振動角推定値Ｙｅとの差（Ｔｙ－Ｙｅ）を示す角度偏差を算出する。角度偏差は、算出された振動角推定値Ｙｅが、角度指令値Ｔｙからどれだけ乖離しているかを示す値である。

【0040】

Ｓ１６では、補正値算出部１６は、Ｓ１５で算出された角度偏差に応じた、速度補正値を算出する。速度補正値は、第１速度指令値Ｔｓ１に対する補正値である。補正値算出部１６は、周知のＰＩ制御（Proportional-Integral）制御により、補正後の第１速度指令値Ｔｓ１が、角度偏差をゼロに近づける値となるように、速度補正値を算出する。

【0041】

Ｓ１６において、補正値算出部１６は、ＰＩ制御に代えて、周知のＰ制御（比例制御）や、ＰＩＤ制御により、角度偏差から速度補正値を算出してもよい。

【0042】

Ｓ１７では、指令値補正部１７は、第１速度指令値Ｔｓ１に、Ｓ１６で算出された速度補正値を加算することで、第１速度指令値Ｔｓ１を補正する。

【0043】

Ｓ１８では、補正後の第１速度指令値Ｔｓ１を第１インバータ回路２０に出力する。Ｓ１９では、指令値設定部１３により設定された第２速度指令値Ｔｓ２を、第２インバータ回路２１に出力する。これにより、第１，第２振動モータ３０，３１は、トラフ５０の振動角Ｙｗが角度指令値Ｔｙに近づくように、回転速度が調整される。

【0044】

Ｓ１９の処理が終了すると、Ｓ１０に戻る。Ｓ１０を否定判定すると、Ｓ１１に進み、振動角Ｙｗの制御を行うか否かを判断する。振動角Ｙｗの制御を継続する場合、Ｓ１１を肯定判定し、Ｓ１２～Ｓ１９の処理を実行する。これにより、トラフ５０の振動角Ｙｗは、Ｓ１２で設定された角度指令値Ｔｙに制御される。

【0045】

Ｓ１１を否定判定する場合、Ｓ１８に進む。この場合、Ｓ１８では、所定の第１速度指令値Ｔｓ１を第１インバータ回路２０に出力する。Ｓ１９では、所定の第２速度指令値Ｔｓ２を第２インバータ回路２１に出力する。これにより、トラフ５０の振動角Ｙｗを強制的に制御することなく、トラフ５０を振動させて被搬送物を搬送する。この場合、各アンバランスウェイト３２，３３の機械角は、第１，第２振動モータ３０，３１が発生させる引き込みトルクにより同期し、振動角Ｙｗは所定の角度に収まる。その後、振動搬送装置１００の停止条件が成立すると、Ｓ１０を肯定判定し、図３に示す処理を終了する。

【0046】

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。
振動搬送装置１００は、トラフ５０における加速度を検出する加速度センサ６０を備えている。制御部１２は、加速度センサ６０により検出されたトラフ５０の加速度に基づいて、トラフ５０が振動するときの角度である振動角推定値Ｙｅを算出し、算出された振動角推定値Ｙｅを角度指令値Ｔｙに近づけるべく、第１振動モータ３０の回転速度を第１インバータ回路２０に制御させる。これにより、トラフ５０の物理量から算出された振動角推定値Ｙｅに基づいて、第１振動モータ３０のアンバランスウェイト３２と第２振動モータ３１のアンバランスウェイト３３とが同じ機械角Ｙｍとなるときの位相が調整され、トラフ５０の振動角Ｙｗを目標角度に近づけることができる。その結果、第１，第２振動モータ３０，３１の位相を検出することなく、トラフ５０を所定の振動角に制御して、被搬送物を搬送することができる。

【0047】

加速度センサ６０は、水平方向Ｄ１での加速度を示す加速度検出値Ａ１と、垂直方向Ｄ２での加速度を示す加速度検出値Ａ２とに応じた値を、振動角推定値Ｙｅとして算出する。これにより、振動角推定値Ｙｅの算出精度を高めることができ、トラフ５０の振動角Ｙｗを精度よく制御することができる。

【0048】

第１振動モータ３０と第２振動モータ３１とは、トラフ５０における、搬送方向Ｄ３でのトラフ５０の重心の両側に取り付けられている。加速度センサ６０は、トラフ５０における、搬送方向Ｄ３での第１振動モータ３０と第２振動モータ３１との間に取り付けられている。これにより加速度センサ６０は、トラフ５０の重心から近い位置に取り付けられることで、ピッチ振動の影響を受けにくい状態で合成力による物理量を検出することができる。その結果、ピッチ振動に伴う、振動角推定値の算出精度の低下を抑制することができる。

【0049】

制御部１２は、第１速度指令値Ｔｓ１に基づいて、第１振動モータ３０の回転速度を第１インバータ回路２０に制御させ、かつ第２速度指令値Ｔｓ２に基づいて、第２振動モータ３１の回転速度を第２インバータ回路２１に制御させる。制御部１２は、振動角推定値Ｙｅと角度指令値Ｔｙとの差分に基づいて、第１速度指令値Ｔｓ１を補正し、振動角推定値を目標角度に近づけるべく、補正後の第１速度指令値に基づいて、第１振動モータ３０の回転速度を第１インバータ回路２０に調整させる。これにより、振動角推定値Ｙｅを用いて第１速度指令値を調整するため、トラフの振動角を目標角度に精度よく近づけることができる。

【0050】

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明を行う。第２実施形態において第１実施形態と同一の箇所については同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。

【0051】

第１実施形態では、制御部１２は、振動角Ｙｗを調整するために、第１速度指令値Ｔｓ１のみを補正した。これに代えて、制御部１２は、振動角Ｙｗを調整するために、第１速度指令値Ｔｓ１と第２速度指令値Ｔｓ２とを共に補正する。

【0052】

図６に示すように、本実施形態に係る制御部１２では、補正値算出部１６により算出された速度補正値は、第１指令値補正部１７と、第２指令値補正部１８とに入力される。第１指令値補正部１７は、第１実施形態での指令値補正部１７であり、図３のＳ１７において、第１振動モータ３０に対する第１速度指令値Ｔｓ１に、算出された速度補正値を加算することで、第１速度指令値Ｔｓ１を補正する。また、第２指令値補正部１８は、Ｓ１７において、第２振動モータ３１に対する第２速度指令値Ｔｓ２に、算出された速度補正値を加算することで、第２速度指令値Ｔｓ２を補正する。なお、第１速度指令値Ｔｓ１と第２速度指令値Ｔｓ２とは、異なる方向であるため、例えば、第１速度指令値Ｔｓ１を減速側に補正される場合、第２速度指令値Ｔｓ２は加速側に補正される。

【0053】

図３のＳ１８では、補正後の第１速度指令値Ｔｓ１を第１インバータ回路２０に出力する。Ｓ１９では、補正後の第２速度指令値Ｔｓ２を第２インバータ回路２１に出力する。

【0054】

以上説明した本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0055】

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明を行う。第３実施形態において第１実施形態と同一の箇所については同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。

【0056】

第１実施形態では、第１，第２振動モータ３０，３１は、第１，第２インバータ回路２０，２１からの駆動信号により駆動した。これに代えて、本実施形態では、図７に示すように、第１，第２振動モータ３０，３１は、第１，第２サーボアンプ２２，２３からの駆動信号により駆動する。

【0057】

第１サーボアンプ２２は、速度差算出部２２１と、駆動信号算出部２２２とを有している。速度差算出部２２１には、第１振動モータ３０からの回転速度信号と、制御部１２からの補正後の第１速度指令値Ｔｓ１とが入力される。本実施形態では、第１，第２振動モータ３０,３１は回転速度を示す回転速度信号を出力する。速度差算出部２２１は、第１速度指令値Ｔｓ１から回転速度信号を引いた偏差を算出する。駆動信号算出部２２２は、速度差算出部２２１から出力された偏差を０に近づけるべく、周知のＰＩ制御により第１振動モータ３０の駆動信号を生成する。第１サーボアンプ２２により生成された駆動信号Ｓｇ３は、第１振動モータ３０に出力され、第１振動モータ３０を補正後の第１速度指令値Ｔｓ１に応じた回転速度で駆動させる。

【0058】

第２サーボアンプ２３は、速度差算出部２３１と、駆動信号算出部２３２とを有している。速度差算出部２３１には、第２振動モータ３１からの回転速度信号と、制御部１２からの第２速度指令値とが入力され、第２速度指令値から回転速度信号を引いた偏差を算出する。駆動信号算出部２３２は、速度差算出部２３１から出力された偏差を０に近づけるべく、周知のＰＩ制御により第２振動モータ３１の駆動信号を生成する。第２サーボアンプ２３により生成された駆動信号Ｓｇ４は、第２振動モータ３１に出力され、第２振動モータ３１を補正後の速度指令値に応じた回転速度で駆動させる。

【0059】

以上説明した本実施形態では、第１，第２振動モータ３０，３１をサーボアンプ２２，２３により駆動させる構成においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0060】

（その他の実施形態）
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
上述した各実施形態では、物理量として、加速度センサ６０により検出された加速度を用いて、振動角推定値Ｙｅを算出した。これに代えて、制御部１２は、トラフ５０における、水平方向Ｄ１及び垂直方向Ｄ２での速度、又は変位量を用いて振動角推定値Ｙｅを算出してもよい。この場合において、トラフ５０には、速度を検出するための速度センサ、又は変位量を検出するための変位量センサが取り付けられている。そして、図３のＳ１３で、合成加速度Ａ３を算出することに代えて、トラフ５０の振動に伴う速度又は変位量の合成値を算出する。そして、Ｓ１４で、Ｓ１３で取得された合成値を用いて、振動角推定値Ｙｅを算出すればよい。

【0061】

上述した実施形態では、振動搬送装置１００は、２つの振動モータにより、トラフ５０を振動させて、被搬送物を搬送させた。これに代えて、振動搬送装置１００は、３つ以上の振動モータにより、トラフ５０を振動させて、被搬送物を搬送してもよい。

【0062】

制御部１２は、第１振動モータ３０及び第２振動モータ３１と一体となった所謂モータコントローラであってもよい。この場合、制御部１２は、コントローラ１０に実装されておらず、第１，第２モータ３０，３１と一体となって、トラフ５０のモータ取付け部５３に取り付けられている。

【0063】

上述した実施形態では、第１，第２振動モータ３０，３１はＡＣモータであった。これに代えて、第１，第２振動モータは、ＤＣモータであってもよい。この場合において、インバータ回路に代えて、サーボアンプを備え、サーボアンプはコントローラ１０から出力される信号に応じて、第１，第２振動モータ３０，３１に直流電圧の駆動信号を出力する。

【0064】

上述した実施形態では、第１，第２振動モータ３０，３１それぞれは、トラフ５０の底壁５１よりも下方に配置されていた。これに代えて、第１，第２振動モータ３０，３１それぞれは、トラフ５０の底壁５１よりも上方に配置されていてもよい。第１，第２振動モータ３０，３１のうち、一方がトラフ５０の底壁５１よりも下方に配置され、他方がトラフ５０の底壁５１よりも上方に配置されていてもよい。

【0065】

上述した実施形態では、制御部１２は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、指令値設定部１３、振動角算出部１４、偏差算出部１５、補正値算出部１６、指令値補正部１７の各機能を実現した。これに代えて、制御部１２は、上記各部１１～１７の機能を実現するハードウェア回路を備えるものであってもよい。

【符号の説明】

【0066】

１０…コントローラ、１２…制御部、２０…第１インバータ回路、２１…第２インバータ回路、３０…第１振動モータ、３１…第２振動モータ、５０…トラフ、６０…加速度センサ、１００…振動搬送装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】