CN105539948A - 控制装置、系统及库程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供控制装置及系统，涉及能以更高的精度来实现包装机中的异物的咬入的检测的构成。控制装置控制包装机，该包装机通过转子对在第1方向上输送的包装体顺次进行密封以及切断之中的至少一者。转子被配置为在与包装体相接的位置处的外周的切线方向与第1方向一致，且由驱动器进行旋转驱动。控制装置包含：收集单元，其按每个给定周期来收集转子的旋转位置和驱动器的状态值；以及判断单元，其基于由收集单元收集到的信息当中的在转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时的驱动器的状态值，来判断在包装体被密封的部分有无异状。

Description

控制装置、系统及库程序
技术领域
本发明涉及对包装机进行控制的控制装置和系统以及它们所使用的库程序，该包装机通过转子来对包装材料顺次进行密封以及切断之中的至少一者。
背景技术
在各种生产现场中使用着包装各种制品的包装机。对于这样的包装机，为了维持各种制品(以下，也称为“被包装物”。)的品质等，进行适当的密封处理是重要的。基于这样的要求，提出了判定包装机中的密封的好坏与否或检测异物的咬入的技术。
JP特开2007－302261号公报(专利文献1)公开如下构成：在具备由伺服电动机驱动的密封机构的自动包装机中，配合包装动作停止后的重新开始来变更阈值，该阈值用于判定通过密封机构的动作而得到的密封与原始记录的基准动作数据相比是否变好。
JP特开2008－037450号公报(专利文献2)公开如下物品咬入检测装置：在向陆续成型为筒状的薄膜插入供给物品并对该薄膜施加中央密封以及端密封来制造包装体的包装机中，能检测端密封机构中的密封体处的物品咬入。
JP特开2010－006474号公报(专利文献3)公开如下包装装置以及电动机控制装置：即使在包装装置中的端密封轴存在稳态干扰的情况下，在不配设用于包装薄膜咬入检测的专用传感器类的前提下，也能可靠地检测包装薄膜咬入所致的、比稳态干扰更小振幅的干扰或伴随振动周期变慢的变化的干扰，能谋求装置的低成本化、小型化以及可靠性的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2007－302261号公报
专利文献2：JP特开2008－037450号公报
专利文献3：JP特开2010－006474号公报
在上述专利文献1～3所公开的技术中，存在不能得到足够的判定精度或检测精度这样的课题。
上述的专利文献1所公开的装置将由检测单元检测出的驱动电流和伺服电动机的基准驱动电流之间的偏差与阈值进行对比，来判定因异物咬入所引起的密封不良，不能判定包装机在进行怎样的动作时发生了异物咬入。
上述的专利文献2所公开的装置将预先决定的基准电力值与检测电力值进行比较，当检测电力值超过基准电力值时，判定为物品咬入密封体，与专利文献1的装置同样，不能判定包装机在进行怎样的动作时发生了异物咬入。
上述的专利文献3所公开的装置包含：干扰观测部，其基于转矩指令和电动机速度来运算针对电动机的干扰估计值；以及咬入检测部，其基于干扰估计值来检测端密封轴处的咬入状态。尽管在专利文献3中记载了干扰观测部能采用公知的干扰观测部，但若不能设计与对象的包装机相应的干扰观测部，则不能实现足够的检测精度。
如此，期望能以更高的精度来实现异物的咬入的检测的构成。
发明内容
遵照本发明的一局面的控制装置用于控制包装机，该包装机通过转子来对在第1方向上输送的包装体顺次进行密封以及切断之中的至少一者。转子被配置为在与包装体相接的位置处的外周的切线方向与第1方向一致，且由驱动器进行旋转驱动。控制装置具备：收集单元，其按每个给定周期来收集转子的旋转位置和驱动器的状态值；以及判断单元，其基于由收集单元收集的信息当中的在转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时的驱动器的状态值，来判断在包装体被处理的部分有无异状。
优选地，转子包含至少1个加热器，该至少1个加热器配置在转子的外周面上，并用于密封包装体，判断单元根据在加热器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值，来判断异状的有无。
优选地，转子还包含切割器，该切割器配置在转子的外周面上，并用于切断包装体，判断单元根据在切割器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值，来判断异状的有无。
优选地，转子包含配置在转子的外周面上的至少1个加热器以及切割器，该至少1个加热器用于密封包装体，该切割器用于切断包装体，判断单元根据判断A与判断B的组合来判断异状的有无，判断A用于判断基于在加热器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值的特性值是否满足第1判断基准，判断B用于判断基于在切割器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值的特性值是否满足第2判断基准。
进一步优选地，判断单元根据是否满足第1判断基准以及是否满足第2判断基准的判断，来确定在对包装体顺次处理而生成的单独包装体当中哪些单独包装体发生了异状。
优选地，判断单元计算针对向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的相关系数，来作为基于在加热器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值的特性值。
优选地，判断单元计算在切割器执行切断处理后向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的最大值、在切割器执行切断处理后在转子产生的转矩实际值的最小值、使转子的速度实际值最大的转子的旋转位置以及使在转子产生的转矩实际值最大的切割器的旋转位置当中的至少一者，来作为基于在切割器处于与包装体接触的区间内时的驱动器的状态值的特性值。
遵照本发明的另一局面的系统具备：包装机，其通过转子来对在第1方向上输送的包装体顺次进行密封以及切断之中的至少一者；驱动器，其对转子进行旋转驱动，转子被配置为在与包装体相接的位置处的外周的切线方向与第1方向一致；收集单元，其按每个给定周期来收集转子的旋转位置和驱动器的状态值；以及判断单元，其基于由收集单元收集的信息当中的在转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时的驱动器的状态值，来判断在包装体被处理的部分有无异状。
若遵照本发明的又一局面，提供一种库程序，用于控制装置中的程序执行，该控制装置用于控制对转子进行旋转驱动的驱动器。库程序具备：受理功能，受理表示转子的旋转位置处于特定的区间内或位置的第1输入信息以及用于在多个特性值候补当中指定成为计算对象的1个或多个特性值的第2输入信息；以及计算功能，基于按每个给定周期而收集的驱动器的状态值，来计算在由第1输入信息表示的转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时由第2输入信息指定的1个或多个特性值。多个特性值候补包含：向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的最大值、在转子产生的转矩实际值的最小值、使向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分最大的转子的旋转位置、使在转子产生的转矩实际值最大的转子的旋转位置以及针对向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的相关系数当中的至少两者。
若遵照本发明的又一局面，提供一种控制装置，通过使用库程序来执行程序，从而控制对转子进行旋转驱动的驱动器。在程序中定义了表示转子的旋转位置处于特定的区间内或位置的第1输入信息以及用于在多个特性值候补当中指定成为计算对象的1个或多个特性值的第2输入信息。控制装置按每个给定周期来收集驱动器的状态值，并计算在由第1输入信息表示的转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时由第2输入信息指定的1个或多个特性值。多个特性值候补包含向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的最大值、在转子产生的转矩实际值的最小值、使向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分最大的转子的旋转位置、使在转子产生的转矩实际值最大的转子的旋转位置以及针对向驱动器发出的速度指令与转子的速度实际值的差分的相关系数当中的至少两者。
根据本发明的一实施方式的控制装置以及系统，能以更高的精度来实现异物的咬入的检测。
附图说明
图1是表示本实施方式的包装机的构成例的示意图。
图2是表示包含包装机的系统的构成例的示意图。
图3是表示图1所示的控制装置的硬件构成的一例的示意图。
图4是表示图1所示的控制装置的功能构成的一例的示意图。
图5是表示图4所示的数据收集模块的缓冲器中所保存的数据结构的一例的图。
图6是用于说明本实施方式的包装机中的密封处理以及切断处理的示意图。
图7是用于说明本实施方式中的异状检测的方法的图。
图8是表示使用测试用的包装机而测量出的转子沿旋转位置的速度变化的图。
图9是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域(zone)1的相关系数的图。
图10是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的切断处理后的速度偏差的最大值的差异的图。
图11是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的切断处理后的转矩实际值的最小值的差异的图。
图12是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的使速度实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)的差异的图。
图13是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的使转矩实际值最大的切割器的旋转位置(相位/旋转角度)的差异的图。
图14是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域3的相关系数的图。
图15是表示在本实施方式的控制装置中执行的处理过程的流程图。
图16是表示由本实施方式的控制装置执行的用户程序的一例的图。
图17是表示图16所示的用户程序的执行时的时序图的图。
附图标记的说明
1系统，2包装机，4包装体，5被包装物，6单独包装体，8传送带，10转子，12旋转轴，14、24处理机构，15、16、25、26加热器，17、27切割器，18、28伺服电动机，19、29伺服驱动器，100控制装置，102处理器，104芯片组，106主存储器，108闪速存储器，110系统程序，112用户程序，112A时序程序，112B运动程序，116外部网络控制器，118存储卡接口，120存储卡，122内部总线控制器，124现场总线控制器，126、128I/O组件，130现场总线，150数据收集模块，152缓冲器，154判断模块，156输出模块，160区域检测功能块，170特性值计算功能块，180、190阈值判断功能块，200支持装置。
具体实施方式
参照附图来详细说明本发明的实施方式。此外，对图中的相同或相当部分赋予同一附图标记并省略其说明。
＜A.包装机以及系统的构成＞
首先，说明本实施方式的包装机以及包含包装机的系统的构成。图1是表示本实施方式的包装机2的构成例的示意图。图2是表示包含包装机2的系统1的构成例的示意图。
参照图1，包装机2通过转子来对在给定的输送方向上输送的包装体4顺次进行密封以及切断之中的至少一者。典型地，本实施方式的包装机2将事先成型为筒状的包装体4沿输送方向进行输送，并每隔给定间隔进行密封，且每隔给定进行切断，从而生成单独包装体6。针对包装体4的事先成型包括沿输送方向密封两端部的处理。在包装体4的内部，以给定间隔配置有被包装物5。为了方便说明，例示进行密封处理以及切断处理的包装机2。但可以如以下的说明中酌情提及的那样，仅进行密封处理或切断处理。
包装机2具有一对转子10以及20，这些转子10以及20同步旋转。各转子被配置为在与包装体4相接的位置处的外周的切线方向与输送方向一致。此外，不限于一对转子，也就是，2个转子，既可以仅以1个转子来实现，也可以采用3个以上的转子。如后所述，在各转子，在预先规定的位置上配置有加热器以及切割器，这些加热器以及切割器与包装体4接触，从而实现对包装体4的密封以及切断的处理。生成的单独包装体6通过传送带8在下游工程中输送。
参照图2，系统1包含包装机2以及对包装机2进行控制的控制装置100。包装机2的转子10以及20，分别以旋转轴12以及22为中心，被伺服电动机18以及28同步地旋转驱动。在转子10以及20的表面，分别设置有处理机构14以及24，处理机构14包含：在圆周方向(旋转方向)上前后配置的加热器15及16、以及配置于加热器15与加热器16之间的切割器17。同样，处理机构24包含：在圆周方向上前后配置的加热器25及26、以及配置于加热器25与加热器26之间的切割器27。转子10以及20包含配置在其外周面上的用于切断包装体4的切割器17以及27。但切割器17以及27不是一定要设置，只要加热器单体在密封处理的基础上还能进行切断处理，就可以仅设置加热器。或者，在仅进行切断处理的构成中，可以不设置加热器，而仅设置切割器。
只要能密封包装体4，对加热器的数量就没有限制。也就是，在转子10以及20的各者，既可以仅安装1个加热器，也可以设置3个以上的加热器。如此，转子10以及20包含配置在其外周面上的用于密封包装体4的至少1个加热器。
转子10以及20与包装体4的输送速度同步地旋转，从而通过加热器15和加热器25，对在包装体4的纸面右侧的位置上对置的面彼此(上表面和下表面)进行密封(粘接)，而且通过加热器16和加热器26，对在包装体4的纸面左侧的位置上对置的面彼此(上表面和下表面)进行密封(粘接)。与这些密封处理并行地，通过切割器17和切割器27来切断包装体4。通过重复这样的一系列的处理，来对包含被包装物5(参照图1)的包装体4重复执行密封以及切断，从而顺次生成单独包装体6。
对转子10以及20进行旋转驱动的伺服电动机18以及28是驱动器(驱动装置)的一例，通过伺服驱动器19以及29来对旋转速度、转矩等进行控制。即，转子10以及20分别由伺服驱动器19以及29进行旋转驱动。在本实施方式的包装机2中，使用伺服电动机18以及28来分别旋转驱动转子10以及20，因此采用伺服电动机18以及28作为驱动器的一例。但作为驱动器，采用与对转子10以及20进行驱动的致动器相应的驱动器。例如，在采用步进电动机的情况下，采用步进电动机用的驱动器即可。
伺服驱动器19以及29经由现场总线130与控制包装机2的控制装置100以可通信的方式进行了连接。控制装置100能从伺服驱动器19以及29收集伺服电动机18以及28的状态值，即转子10以及20的实际值。在本实施方式中，经由现场总线130的通信足够高速，因此能以实质上相同的周期来收集来自控制装置100的指令值和来自控制对象的实际值。
控制装置100是控制包装机2的控制主体，还执行对后述的密封的好坏与否进行判定、或检测异物的咬入的处理。但控制包装机2的主体与执行判定或检测的处理的主体可以分体设置。
本实施方式的控制装置100作为一例，使用PLC(ProgrammableLogicController；可编程逻辑控制器)而被安装。控制装置100将通过执行预先保存的程序(后述那样的系统程序以及用户程序)而计算的指令值给至伺服驱动器19以及29等的控制对象，并经由I/O(Input/Output)组件128从包装机2获取状态值。即，控制装置100通过将伺服驱动器19以及29的状态值、以及包装机2的状态值用作反馈值，来动态地生成适当的指令值，由此能根据状况来适当地控制包装机2。作为伺服驱动器19以及29(或，转子10以及20)的状态值，包含(1)旋转位置(相位/旋转角度)、(2)速度、(3)加速度、(4)转矩值、(5)电流值、(6)电压值等。
进而，控制装置100使用伺服驱动器19以及29(或，转子10以及20)的状态值来检测异物的咬入。控制装置100还能判定包装机2中的密封的好坏与否。
能将支持装置200与控制装置100连接，能进行向控制装置100的程序的上传(更新)、来自控制装置100的程序的下载、控制装置100的状态值的确认这样的操作。典型地，在支持装置200中，提供了用于创建由控制装置100执行的程序(通常是用户程序)的开发环境，能创建用于实现与控制对象(在图2所示的例子中为包装机2)相应的处理的用户程序。创建的用户程序从支持装置200被转发至控制装置100。用户程序的一例将后述。
支持装置200典型地能以通用的个人计算机执行应用程序来加以实现。关于通用的个人计算机的硬件构成，是公知的，因此不进行详细的说明。
＜B.控制装置100的硬件构成＞
接下来，说明控制装置100的硬件构成的构成。图3是表示图1所示的控制装置100的硬件构成的一例的示意图。参照图3，控制装置100通过由处理器执行预先安装的程序，来实现对控制对象的控制。更具体而言，控制装置100包含CPU(CentralProcessingUnit；中央处理器)或MPU(Micro-ProcessingUnit；微处理器)等的处理器102、芯片组104、主存储器106、闪速存储器108、外部网络控制器116、存储卡接口118、内部总线控制器122以及现场总线控制器124。
处理器102读出闪速存储器108中所保存的系统程序110以及用户程序112，在主存储器106中展开并执行，从而实现对控制对象的控制。系统程序110包含用于提供数据的输入输出处理或执行定时控制等的控制装置100的基本的功能的命令代码。在本实施方式中，系统程序110包括库程序110A。库程序110A以能利用通用的处理的形式而被保存，在用户程序112的执行时根据需要而被调用(call/invoke)。即，库程序110A在控制装置100中的程序执行时被使用。
用户程序112根据控制对象而任意设计，包括用于执行顺序控制的时序程序112A以及用于执行运动控制的运动程序112B。这些时序程序112A以及运动程序112B通过适当调用库程序110A来执行。
芯片组104控制各单元，来实现控制装置100整体的处理。
内部总线控制器122是与I/O组件126交换数据的接口，I/O组件126通过内部总线与控制装置100连结。现场总线控制器124是与I/O组件128交换数据的接口，I/O组件128通过现场总线130(图2)与控制装置100连结。内部总线控制器122以及现场总线控制器124获取向对应的I/O组件126以及128分别输入的状态值，并将处理器102的运算结果作为指令值从对应的I/O组件126以及128分别输出。
外部网络控制器116对经由各种有线/无线网络的数据的交换进行控制。存储卡接口118构成为能装卸存储卡120，能对存储卡120写入数据，并从存储卡120读出数据。
控制装置100可以将通过执行程序而提供的功能的一部分或全部作为专用的硬件电路安装。
＜C.控制装置100的功能构成＞
接下来，针对本实施方式的控制装置100提供的用于检测异物的咬入的功能构成进行说明。此外，还针对判定包装机2中的密封的好坏与否的功能进行说明。
图4是表示图1所示的控制装置100的功能构成的一例的示意图。参照图4，控制装置100包含数据收集模块150、判断模块154以及输出模块156作为其功能构成。各模块典型地，通过由处理器102执行程序来予以实现。
数据收集模块150收集表示包装机2的动作的状态值。判断模块154包含对收集到的状态值进行保存的缓冲器152。更具体而言，数据收集模块150按每个给定周期来收集转子10和20的旋转位置以及伺服驱动器19和29的状态值。
判断模块154基于由数据收集模块150收集的信息当中的在转子10以及20的旋转位置处于特定的区间内或位置时的伺服驱动器19以及29的状态值，来判断在包装体4被密封的部分有无异状(典型地，异物的咬入或密封不良)。
输出模块156输出判断模块154的判断结果(典型地，异物的咬入的发生或密封不良的发生)。输出模块156的判断结果的输出目的地既可以是通过光或声音向包装机2的操作者通知异状的发生那样的装置，也可以是管理系统1的上级计算机。
图5是表示图4所示的数据收集模块150的缓冲器152中所保存的数据结构的一例的图。参照图5，在缓冲器152中将伺服电动机18以及28的状态值(即，转子10以及20的状态值)按每个给定周期进行保存。本实施方式的控制装置100能在各时刻获取多个状态值，因此能考虑在转子10以及20的外周面上设置的处理机构14及24与包装体4的相对位置关系，来判断异状的有无。
＜D.包装机中的异状发生＞
接下来，说明本实施方式的控制装置100作为检测对象的异状及其检测方法的概要。
图6是用于说明本实施方式的包装机2中的密封处理以及切断处理的示意图。图6A示出密封处理以及切断处理被适当执行的状态，图6B示出密封处理以及切断处理被不适当执行的状态。
如图6A所示，在包装体4的内部将被包装物5以适当的间隔或位置进行配置的状态下进行适当的密封处理以及切断处理，来生成单独包装体6。
相对于此，如图6B所示，若配置被包装物5的间隔或位置不适当，则被包装物5会与包装体4被密封的部分重合，从而会造成密封不充分。将这样的状态称为被包装物5对包装体4的密封部的“咬入”。此外，本实施方式的控制装置100检测的“咬入”不限于图6B所示的状况，还包括在被包装物5彼此应粘接的部分存在被包装物5以外的物体(还能包括空气)的状态。
图7是用于说明本实施方式中的异状检测的方法的图。图7A示出在转子10以及20的表面分别设置的处理机构14以及24与包装体4开始接触的状态，图7C示出在转子10以及20的表面分别设置的处理机构14以及24与包装体4的接触结束的状态，图7B示出图7A所示的状态与图7C所示的状态的中间地点的状态。
在以下的说明中，将图7B所示的处理机构14处于最下点、且处理机构24处于最上点的状态作为基准点(为方便，旋转位置＝0°)。如图7A所示，设在转子10以及20的表面分别设置的处理机构14以及24与包装体4开始接触的状态下的旋转位置＝－α，如图7C所示，设在处理机构14以及24与包装体4的接触结束的状态下的旋转位置＝+α。即，处理机构14以及24与包装体4接触的区间成为旋转位置が－α～+α的范围。在实施方式中，根据在转子10以及20的旋转位置处于－α～+α的范围内时所得到的状态值(其中，不必是整个区间的状态值)来判断异状的有无。即，本实施的控制装置100根据所收集的状态值的信息当中的在转子10以及20的旋转位置处于特定的区间内或位置时的驱动器的状态值，来判断在包装体4的被密封的部分有无异状。
更具体而言，从转子10以及20的旋转位置处于－α的状态(图7A)起，开始至少对包装体4的密封处理。而且，在转子10以及20的旋转位置处于+α的状态(图7C)以后，能忽略处理机构14以及24对包装体4的影响。若考虑这样的物理的现象，则优选使用在处理机构14以及24对包装体4造成影响的期间所收集的状态值，来判断异状的有无。
＜E.具体的异状的有无的判断逻辑＞
接下来，针对判断具体的异状的有无的逻辑进行说明。本申请发明者使用测试用的包装机在咬入状态下测量了各种状态值。其结果如图8所示。图8是表示使用测试用的包装机测量出的转子沿旋转位置的速度变化的图。图8示出以以下的测试条件进行重复测量而得到的结果的统计值。在图8中示出正常时的测量结果以及咬入时的测量结果，还以虚线示出异物咬入的位置。
·包装速度：60[cpm]
·包装体的材质：纸
·包装体的厚度：0.1[mm]，0.3[mm]，0.5[mm]
·测量方法：使包装体的厚度各自不同，针对各厚度各测量100次
·咬入异物：纸(厚度：0.1[mm])
如图8所示，将在转子10以及20的表面分别设置的加热器15以及25与包装体接触的区间定义为“区域1”，将在转子10以及20的表面分别设置的切割器17以及27与包装体接触的区间定义为“区域2”，将在转子10以及20的表面分别设置的加热器16以及26与包装体接触的区间定义为“区域3”。针对各区域，能基于以下说明的值来判断异状的有无。
此外，尽管在图8中，在区域1与区域2之间以及在区域2与区域3之间设置有不属于任何区域的区间，但该区间设定是任意的。即，可以将区域1、区域2以及区域3连续设置(即，使彼此邻接)。
(1)区域1
区域1相对于加热器15以及25处于与包装体4接触的区间内时，控制装置100基于该区间内的伺服驱动器19以及29的状态值来判断异状的有无。更具体而言，控制装置100使用“速度偏差的相关系数”来作为用于检测区域1中的异状发生的特性值。速度偏差是指，从控制装置100向伺服电动机18以及28发出的指令值与伺服驱动器19以及29的速度实际值之间的差分。如上所述，控制装置100能以控制周期收集指令值以及反馈值(实际值)，因此还能计算各控制周期中的速度偏差。即，控制装置100计算针对向伺服驱动器19以及29发出的速度指令与转子10以及20的速度实际值的差分的相关系数，来作为基于在加热器15以及25处于与包装体4接触的区间内时的伺服驱动器19以及29的状态值的特性值。
用于计算速度偏差的相关系数的相关函数F(τ)能遵照以下所示的(1)式来定义。
(数式1)
F ( τ ) = ∫ 0 T V ( t ) * V ( t - τ ) d t ... ( 1 )
其中，V(t)表示速度偏差，0～T表示与区域1对应的时间。遵照上述的(1)式，针对正常时与咬入时分别计算出的速度偏差的相关系数如图9所示。图9是表示针对使用图8所示的测量结果而计算出的区域1的相关系数的图。在图9中，以条(bar)形式来示出样本整体上的误差范围。误差条示出6σ(标准偏差的6倍)的范围。
如图9所示，尤其在偏差相对变小的后半部分(实线带圆形标记的范围)，能判别为在正常时与异物的咬入时之间发生了足够明显的差异。也就是，通过顺次计算速度偏差的相关系数，尤其能判断在前级的密封处理中有无异状的发生。
速度偏差的相关系数表示指令值(速度指令)与反馈值(实际值)的背离程度。在没有异物的咬入的情况下，不存在阻碍转子10以及20的旋转的因素，因此反馈值随动于指令值，故相关系数呈相对高的值。相对于此，在有异物的咬入的情况下，存在阻碍转子10以及20的旋转的因素，因此反馈值对指令值的追随度下降，相关系数呈相对低的值。基于这样的理由，速度偏差的相关系数如图9所示，可谓相对于异物的咬入的有无是敏感的。
如上所述，本实施方式的控制装置100根据区域1中的速度偏差的相关系数来判断该区域1中的异状的发生。此外，关于针对图9所示的速度偏差的相关系数的判断基准(典型地，阈值)，能预先获取几个正常时的测量结果，并根据这些结果来决定。即，区域1中的异状有无发生的判断基准能使用根据正常时测量出的速度偏差的相关系数(图9)而计算的统计值(例如，平均值或标准值)。
此外，关于区域1中的异状的有无，可以在上述的速度偏差的相关系数的基础上，或者取而代之，使用(a)速度偏差的(区域内的)最小值、(b)转矩实际值的(区域内的)最大值、(c)转矩实际值的(区域内的)积分值。关于(a)速度偏差的最小值，根据异物的咬入的有无来确定指令值(速度指令)与反馈值(实际值)的背离的大小，因此能成为用于检测其的指标。关于(b)转矩实际值的最大值，根据异物的咬入的有无来确定需要的转矩的大小，因此能成为用于检测其的指标。(c)转矩实际值的积分值与(b)转矩实际值的最大值同样，根据异物的咬入的有无来确定需要的转矩的大小，因此能成为用于检测其的指标。其中，通过使用(c)转矩实际值的积分值，能不是以局部的转矩的增大，而是以区域全体进行评价。即，作为区域1中的异状有无发生的判断基准，能使用根据正常时测量出的上述(a)～(c)的任一者的参数的值所计算的统计值(例如，平均值或标准值)。
(2)区域2
区域2相当于切割器17以及27处于与包装体4接触的区间内时，控制装置100基于该区间内中的伺服驱动器19以及29的状态值来判断异状的有无。更具体而言，控制装置100使用“切断处理后的速度偏差的最大值”、“切断处理后的转矩实际值的最小值”、“使速度实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)”以及“使转矩实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)”的至少一者，来作为用于检测区域2中的异状发生的特性值。即，作为区域2中的异状有无发生的判断基准，能使用根据正常时测量出的上述各种参数的值所计算的统计值(例如，平均值或标准值)。
(2－1)切断处理后的特性值
若对切割器17以及27适当地执行切断处理，则妨碍其后的转子10以及20的旋转的负荷将低减。另一方面，在切断处理被执行的部分存在异物的情况下，在切断处理后也将在转子10以及20产生与该异物相应的附加。故而，能使用表示切断处理后的转子10以及20的旋转状态的指标来判断异状发生的有无。作为一例，能使用(i)切断处理后的速度偏差的最大值、以及(ii)切断处理后的转矩实际值的最小值。
速度偏差是表示指令值(速度指令)与反馈值(实际值)的背离的指标，其值依赖于异物的咬入的有无而确定。另外，关于转矩实际值也同样，其值依赖于异物的咬入的有无而确定。
图10是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的切断处理后的速度偏差的最大值的差异的图。图11是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的切断处理后的转矩实际值的最小值的差异的图。在图10以及图11中，以条形式来示出样本整体上的误差范围，各误差条示出6σ(标准偏差的6倍)的范围。
如图10所示，关于区域2中的切断处理后的速度偏差的最大值，判别为在正常时与异物的咬入时之间产生了足够明显的差异。也就是，通过每次计算切断处理后的速度偏差的最大值，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
进而，关于使区域2中的切断处理后的速度偏差最大的旋转位置(相位/旋转角度)，也在正常时与异物的咬入时之间产生了足够明显的差异。故而，通过每次计算使切断处理后的速度偏差最大的旋转位置(相位/旋转角度)((v)使速度偏差最大的旋转位置(相位/旋转角度))，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
如图11所示，关于区域2中的切断处理后的转矩实际值的最小值，判定为在正常时与异物的咬入时之间产生了足够明显的差异。也就是，通过每次计算切断处理后的转矩实际值的最小值，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
此外，关于分别针对图10所示的切断处理后的速度偏差以及图11所示的切断处理后的转矩实际值的判断基准(典型地，阈值)，能预先获取几个正常时的测量结果，并根据这些结果来决定。
(2－2)使速度实际值/转矩实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)
若切割器17以及27的切断处理正常，则在其切断处理的前后，对转子10以及20施加的负荷基本恒定。相对于此，若在所切断的部分的任一者存在异物，则针对存在该异物的部分，对转子10以及20施加的负荷会增加。也就是，对应于存在异物的部分，(iii)使速度实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)、以及(iv)使转矩实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)会变化。通过计算使这些速度实际值/转矩实际值最大的旋转位置，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
图12是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的使速度实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度)的差异的图。图13是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域2的使转矩实际值最大的切割器的旋转位置(相位/旋转角度)的差异的图。
如图12所示，关于针对区域2的使速度实际值最大的旋转位置，判别为在正常时与异物的咬入时之间产生了足够明显的差异。也就是，通过每次计算使速度实际值最大的旋转位置，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
如图13所示，关于针对区域2的使转矩实际值最大的切割器的旋转位置，判别为在正常时与异物的咬入时之间产生了足够明显的差异。也就是，通过每次计算使转矩实际值最大的旋转位置，尤其能判断切断处理中的异状有无发生。
关于分别针对图12所示的使速度实际值最大的旋转位置以及图13所示的使转矩实际值最大的切割器的旋转位置的判断基准(典型地，阈值)，能预先获取几个正常时的测量结果，并根据这些结果来决定。
如上所述，控制装置100如下当中至少一者，作为基于在切割器17以及27处于与包装体4接触的区间内时的伺服驱动器19以及29的状态值的特性值。即，在切割器17以及27执行切断处理后向伺服驱动器19以及29发出的速度指令与转子10以及20的速度实际值的差分的最大值((i)切断处理后的速度偏差的最大值)、在切割器17以及27执行切断处理后在转子10以及20产生的转矩实际值的最小值((ii)切断处理后的转矩实际值的最小值)、使转子10以及20的速度实际值最大的转子10以及20的旋转位置((iii)使速度实际值最大的旋转位置(相位/旋转角度))、以及使在转子10以及20产生的转矩实际值最大的转子10以及20的旋转位置((iv)使转矩实际值最大的切割器的旋转位置(相位/旋转角度))、使在切割器17以及27执行切断处理后向伺服驱动器19以及29发出的速度指令与转子10以及20的速度实际值的差分最大的切割器的旋转位置(相位/旋转角度)((v)使速度偏差最大的旋转位置(相位/旋转角度))。
此外，关于区域2中的异状的有无，可以在上述的特性值的基础上，或者取而代之地，使用速度实际值的最大值与最小值之差。
(3)区域3
区域3相当于加热器16以及26处于与包装体4接触的区间内时，控制装置100根据该区间内的伺服驱动器19以及29的状态值来判断异状的有无。更具体而言，控制装置100与上述的区域1同样地，使用“速度偏差的相关系数”来作为用于检测区域3中的异状发生的特性值。速度偏差的相关系数能遵照上述的(1)式来计算。其中，在上述的(1)式中，0～T表示与区域3对应的时间。
即，控制装置100计算针对向伺服驱动器19以及29发出的速度指令与转子10以及20的速度实际值的差分的相关系数，来作为基于在加热器16以及26处于与包装体4接触的区间内时的伺服驱动器19以及29的状态值的特性值。
关于区域3，针对正常时与咬入时分别计算出的速度偏差的相关系数如图14所示。图14是表示使用图8所示的测量结果而计算出的针对区域3的相关系数的图。在图14中，以条形式来示出样本整体上的误差范围。误差条示出6σ(标准偏差的6倍)的范围。
如图14所示，尤其在偏差相对变小的后半部分(实线带圆形标记的范围)，能判别为在正常时与异物的咬入时之间发生了足够明显的差异。也就是，通过顺次计算速度偏差的相关系数，尤其能判断在后级的密封处理中有无异状的发生。
如上所述，速度偏差的相关系数表示指令值(速度指令)与反馈值(实际值)的背离程度。在没有异物的咬入的情况下，不存在阻碍转子10以及20的旋转的因素，因此反馈值随动于指令值，故相关系数呈相对高的值。相对于此，在有异物的咬入的情况下，存在阻碍转子10以及20的旋转的因素，因此反馈值对指令值的追随度下降，相关系数呈相对低的值。
如此，本实施方式的控制装置100根据区域3中的速度偏差的相关系数来判断该区域3中的异状的发生。此外，关于针对图9所示的速度偏差的相关系数的判断基准(典型地，阈值)，能预先获取几个正常时的测量结果，并根据这些结果来决定。
此外，关于区域3中的异状的有无，可以在上述的速度偏差的相关系数的基础上，或者取而代之，使用(a)速度偏差的(区域内的)最小值、(b)转矩实际值的(区域内的)最大值、(c)转矩实际值的(区域内的)积分值。关于这些特性值的细节，已在区域1有关的记载中进行了详细说明，故在此不重复。
(4)异状发生的区域确定
如上所述，本实施方式的控制装置100能使用区域特有的特性值来按每个区域判断异状的有无。故而，可以使用每个区域的判断结果来确定在哪些区域发生了异状。即，控制装置100可以根据基于在加热器15以及25(或者，加热器16以及26)处于与包装体4接触的区间内时的伺服驱动器19以及29的状态值的特性值是否满足第1判断基准、与基于在切割器17以及27处于与包装体4接触的区间内时的伺服驱动器19以及29的状态值的特性值是否满足第2判断基准的组合，来判断异状的有无。
例如，在虽判断为在区域1中发生了异状但判断为在区域2以及3中未发生异状的情况下，能判断为异物仅咬入先行的单独包装体6的密封部，但对其后续的单独包装体6的密封部适当地进行了处理。故而，能应用仅将先行的单独包装体6作为不良品排除在外那样的后处理。
或者，在虽判断为在区域3中发生了异状但判断为在区域1以及2中未发生异状的情况下，能判断为对先行的单独包装体6的密封部适当地进行了处理但异物咬入其后续的单独包装体6的密封部。故而，能应用仅将后续的单独包装体6作为不良品排除在外那样的后处理。
＜F.处理过程＞
接下来，说明在本实施方式的控制装置100中执行的处理过程。图15是表示在本实施方式的控制装置100中执行的处理过程的流程图。图15所示的各步骤典型地，通过由控制装置100的处理器102执行系统程序110以及用户程序112(图3)来予以实现。其中，全部步骤或一部分的步骤可以使用另一设备来实现。例如，可以使用ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit；专用集成电路)或FPGA(Field-ProgrammableGateArray；现场可编程门阵列)等硬件电路来实现。
参照图15，若包装机2的运转被指示，则控制装置100按每个给定周期来计算向用于对伺服电动机18以及28分别旋转驱动的伺服驱动器19以及29发出的指令值(步骤S10)。该指令值可以根据用户程序112中所含的运动程序112B来生成。一般而言，包装体4的输送速度被维持为恒定，单独包装体6的长度由转子10以及20的旋转速度模式进行调整。即，转子10以及20的旋转速度被表现为针对旋转位置(相位/旋转角度)的多维函数。
另外，控制装置100按每个给定周期将来自包装机2的实际值与生成的指令值一起收集并保存(步骤S12)。来自包装机2的实际值包含转子10和20的旋转位置以及伺服驱动器19和29的状态值。
与步骤S10以及S12的处理并行地，控制装置100根据转子10以及20的旋转位置来判断转子10以及20是否已到达区域1(步骤S20)。若转子10以及20未到达区域1(步骤S20中“否”)，则重复步骤S20的处理。若转子10以及20到达区域1(步骤S20中“是”)，则控制装置100计算收集到的指令值与速度实际值的差分(速度偏差)，并计算速度偏差的相关系数(步骤S22)。
然后，控制装置100判断转子10以及20是否已到达区域1外(步骤S24)。若转子10以及20未到达区域1外(步骤S24中“否”)，则重复步骤S22的处理。
若转子10以及20已到达区域1外(步骤S24中“是”)，则控制装置100根据步骤S22中计算出的速度偏差的相关系数，来判断区域1中的异状发生的有无(步骤S26)。
接下来，控制装置100根据转子10以及20的旋转位置来判断转子10以及20是否已到达区域2(步骤S30)。若转子10以及20未到达区域2(步骤S30中“否”)，则重复步骤S30的处理。若转子10以及20到达区域2(步骤S30中“是”)，则控制装置100开始计算用于检测区域2中的异状发生的特性值(步骤S32)。作为用于检测区域2中的异状发生的特性值，如上所述，包含切断处理后的速度偏差的最大值、切断处理后的转矩实际值的最小值、使速度实际值最大的旋转位置以及使转矩实际值最大的旋转位置之中的至少一者。
然后，控制装置100判断转子10以及20是否已到达区域2外(步骤S34)。若转子10以及20未到达区域2外(步骤S34中“否”)，则重复步骤S32的处理。
若转子10以及20已到达区域2外(步骤S34中“是”)，则控制装置100根据步骤S32中计算出的特性值来判断区域2中的异状发生的有无(步骤S36)。
接下来，控制装置100根据转子10以及20的旋转位置来判断转子10以及20是否已到达区域3(步骤S40)。若转子10以及20未到达区域3(步骤S40中“否”)，则重复步骤S40的处理。若转子10以及20到达区域3(步骤S40中“是”)，则控制装置100计算所收集的指令值与速度实际值的差分(速度偏差)，并计算速度偏差的相关系数(步骤S42)。
然后，控制装置100判断转子10以及20是否已到达区域3外(步骤S44)。若转子10以及20未到达区域3外(步骤S44中“否”)，则重复步骤S42的处理。
若转子10以及20已到达区域3外(步骤S44中“是”)，则控制装置100根据步骤S42中计算出的速度偏差的相关系数来判断区域3中的异状发生的有无(步骤S46)。
然后，控制装置100使用各区域中的异状发生的有无，来输出最终的判断结果(步骤S48)。
至包装机2的停止被指示为止，重复执行步骤S10及S12、以及S20～S48的处理。
＜G.库程序以及用户程序＞
接下来，说明本实施方式的控制装置100检测上述的异物的咬入的处理的一安装例。作为一安装例，在控制装置100中预先准备适合检测异物的咬入的处理的库程序110A。包装机2的厂家或供应商的开发者使用支持装置200等，创建酌情调用库程序110A那样的代码(梯形程序)来作为用于控制包装机2的用户程序112。通过由控制装置100的厂家或第三方提供商等预先提供具有后述那样功能的库程序110A，能以更短的时间创建包含检测异物的咬入的处理的用户程序112。即，库程序110A用于控制装置100中的程序执行，该控制装置100用于控制对转子10、20进行旋转驱动的伺服驱动器19、29。
图16是表示由本实施方式的控制装置100执行的用户程序112的一例的图。图16中示出与检测异物的咬入的处理关联的部分。参照图16，用户程序112是以梯形程序的形式定义的，主要包含区域检测功能块160、特性值计算功能块170和阈值判断功能块180、190。这些功能块的一部分或全部是用于在其执行顺序到来时，对调用对应的库程序110A(或，库程序110A的对应的代码)执行进行指定的命令。换言之，预先准备与各功能块对应的程序实体即库程序110A，处理器102(图3)遵照程序，酌情调用库程序110A来执行。以下，说明各功能块的功能。
(g1：区域检测功能块)
区域检测功能块160根据转子10的旋转位置，检测对包装体4被密封的部分中的异状的有无进行判断的区域。在转子10的旋转位置处于预先指定的范围内的期间，区域中信号(ZS＿InZone)1607被设定为“TRUE”(“真”)。即，作为区域检测功能块160的输入，规定了转子10的旋转位置(MC＿Axis000)1601、区域开始位置(ZS＿FirstPos)1603以及区域结束位置(ZS＿LastPos)1604。作为转子10的旋转位置(MC＿Axis000)1601，来自伺服驱动器19(或，安装于转子10的旋转轴的编码器)的信息以给定的样本周期被取入并反映。对于区域开始位置(ZS＿FirstPos)1603以及区域结束位置(ZS＿LastPos)1604，使用预先设定的固定值或变量值。这些值定义成为判断异状的有无的对象的区域的范围。若转子10的旋转位置(MC＿Axis000)1601处于区域开始位置(ZS＿FirstPos)1603至区域结束位置(ZS＿LastPos)1604的范围内，则区域中信号(ZS＿InZone)1607迁移至“TRUE”，否则维持为“FALSE”(“假”)。即，仅在转子10的旋转位置处于特定的区间内或位置的期间，区域中信号(ZS＿InZone)1607被设定为“TRUE”。
作为区域检测功能块160的输入，进而规定了有效化信号1602以及位置类别选择信号(ZS＿ReferenceType)1605。对于有效化信号1602，输入有区域监视有效信号(ZS＿En)1620，仅在区域监视有效信号(ZS＿En)1620为“TRUE”的期间，重复执行区域检测功能块160的区域检测的判断。位置类别选择信号(ZS＿ReferenceType)1605指定转子10的旋转位置(MC＿Axis000)1601的类别。
作为区域检测功能块160的输出，规定了有效化信号1606、执行中信号(ZS＿Busy)1608、异常信号(ZS＿Error)1609以及异常代码(ZS＿ErrorID)1610。从有效化信号1606起，有效化信号1602的值被直接输出。区域监视有效中信号(ZS＿Enable)1630与有效化信号1606连接。故而，区域监视有效中信号(ZS＿Enable)1630的值将与区域监视有效信号(ZS＿En)1620的值一致。执行中信号(ZS＿Busy)1608在区域检测功能块160的处理中的期间被设定为“TRUE”。异常信号(ZS＿Error)1609以及异常代码(ZS＿ErrorID)1610在发生了任何运算上的异常的情况下，将该发生的有无以及表示内容的值分别进行输出。
(g2：特性值计算功能块)
特性值计算功能块170主要提供数据采样功能以及指标运算功能。即，数据采样功能按每个给定周期来收集伺服驱动器19的状态值，指标运算功能计算基于伺服驱动器19的状态值的1个或多个特性值。这些特性值用于检测各区域中的异状发生。特别地，特性值计算功能块170能从预先准备的多个特性值当中任意选择需要的特性值来进行计算。通过导入这样的选择功能，能根据作为检测对象的异状和/或区域来计算需要的特性值，能容易地创建进行需要的判定这样的用户程序。
更具体而言，作为特性值计算功能块170的输入，规定转子10的旋转位置(MC＿Axis000.Act.Pos)1703、向伺服驱动器19发出的速度指令(指令值)(MC＿Axis000.Cmd.Vel)1704、伺服驱动器19的速度实际值(反馈值)(MC＿Axis000.Act.Vel)1705以及在转子10发生的转矩实际值(MC＿Axis000.Act.Trq)1706。作为这些值，来自伺服驱动器19(或，安装于转子10的旋转轴的编码器)的信息以给定的样本周期被取入并反映。按每个指定的特性值来获取需要的值。另外，作为特性值计算功能块170的输入，规定相关系数偏移设置(CBIV＿CorrelationPos)1708。作为相关系数偏移设置(CBIV＿CorrelationPos)1708，上述的(1)式所示的速度偏差的相关系数的初始值被输入。
作为特性值计算功能块170的输入，进而规定了区域中信号(ZS＿InZone)1702，对于该区域中信号(ZS＿InZone)1702，反映与从区域检测功能块160输出的区域中信号(ZS＿InZone)1607相同的值。特性值计算功能块170以区域中信号(ZS＿InZone)1702的上升沿为触发，开始伺服驱动器19的状态值的收集以及特性值的计算，并以其下降沿为触发，结束伺服驱动器19的状态值的收集以及特性值的计算。即，区域中信号(ZS＿InZone)1702(或者，1607)相当于表示转子10的旋转位置处于特定的区间内或位置的输入信息。
作为特性值计算功能块170的输入，进而定义了指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703。指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703典型地作为布尔型的数组而给出，从预先准备的多个特性值当中任意地指定成为计算对象的1个或多个特性值。例如，在预先准备有10个特性值的计算的情况下，数组数被定义10个指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703。然后，在由10个组成的特性值的设置当中针对第1个以及第2个特性值使计算有效化的情况下，将第1个以及第2个要素的值设定为“TRUE”，并将剩余的设定为“FALSE”。即，指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703相当于从多个特性值候补当中指定成为计算对象的1个或多个特性值的输入信息。
作为特性值计算功能块170的输入，进而规定了有效化信号1701。对于有效化信号1701，输入有区域监视有效中信号(ZS＿Enable)1630A，仅在区域监视有效中信号(ZS＿Enable)1630A为“TRUE”的期间，能在特性值计算功能块170中进行特性值的计算。
作为特性值计算功能块170的输出，规定了指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue)1715以及样本数据数(CBIV＿DataSize)1716。
指标运算结果1715输出由指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703指定的1个或多个特性值，典型地，是保存的结构体的变量。作为指标运算结果1715而输出的各特性值，是基于在从区域中信号(ZS＿InZone)1702的上升沿发生的定时起至下降沿发生的定时为止的期间收集到的伺服驱动器19的状态值(以及转子10的旋转位置)而计算的。即，特性值计算功能块170提供如下功能：基于按每个给定周期而收集的伺服驱动器19的状态值，计算由指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703(第1输入信息)所示的转子10的旋转位置处于特定的区间内或位置时的由指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)1703(第2输入信息)指定的1个或多个特性值。
样本数据数1716是表示在指标运算结果1715的计算中用到的数据数的变量。样本数据数1716的值在指标(特性值)的计算中每次被更新。
作为特性值计算功能块170的输出，进而规定了有效化信号1709、指标运算完成信号(CBIV＿Done)1710、执行中信号(CBIV＿Busy)1711、异常信号(CBIV＿Error)1712、异常代码(CBIV＿ErrorID)1713以及扩展异常代码(CBIV＿ErrorIDEx)1714。
从有效化信号1709起，将有效化信号1701的值直接输出。指标运算有效中信号(CBIV＿Enable)1730与有效化信号1709连接。故而，指标运算有效中信号(CBIV＿Enable)1730的值将与有效化信号1709的值一致。
指标运算完成信号(CBIV＿Done)1710在某期间的特性值的计算完成时被设定为“TRUE”，执行中信号(CBIV＿Busy)1711在某期间的特性值的计算中被设定为“TRUE”。异常信号(CBIV＿Error)1712、异常代码(CBIV＿ErrorID)1713以及扩展异常代码(CBIV＿ErrorIDEx)1714将异状的发生的有无以及表示其内容的值分别进行输出。
(g3：阈值判断功能块)
阈值判断功能块180以及190提供判断所计算的特性值是否满足预先设定的判断基准的功能。更具体而言，阈值判断功能块180以及190将所计算的特性值与预先设定的阈值进行比较，在超过阈值或低于阈值的情况下，使咬入探测标志(BitingFlag)198变化为“TRUE”。
阈值判断功能块180在第1个输入值低于第2个输入值时，输出“TRUE”。在阈值判断功能块180中，以“IndexNo”所指定的指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue[IndexNo])1801被给至第1个输入，预先设定的阈值最小值(MinimumVlaue)1802被给至第2个输入。即，在以“IndexNo”所指定的指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue[IndexNo])1801低于阈值最小值(MinimumVlaue)1802时，使咬入探测标志(BitingFlag)198变化至“TRUE”。
另一方面，阈值判断功能块190在第1个输入值超过第2个输入值时，输出“TRUE”。在阈值判断功能块190中，以“IndexNo”所指定的指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue[IndexNo])1901被给至第1个输入，预先设定的阈值最大值(MaximumVlaue)1902被给至第2个输入。即，在以“IndexNo”所指定的指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue[IndexNo])1901超过阈值最大值(MaximumVlaue)1902时，使咬入探测标志(BitingFlag)198变化至“TRUE”。
阈值判断功能块180以及190跨指标运算完成信号(CBIV＿Done)1710A为“TRUE”的期间，被有效化，进行上述那样的判断。
此外，尽管在图16中示出由阈值判断功能块180以及190来判断1个特性值是否处于给定的阈值范围的构成，但在判断多个特性值是否分别满足判断基准的情况下，将分别定义阈值判断功能块。
(g4：时序图)
图17是表示图16所示的用户程序112的执行时的时序图的图。参照图17，若(a)区域中信号(ZS＿InZone)在时刻T1上升(从“FALSE”变化为“TRUE”)，则(b)执行中信号(ZS＿Busy)变化为“TRUE”，按每个给定周期而开始收集伺服驱动器19的状态值，且开始计算所指定的1个或多个指标(特性值)。此时，(e)样本数据数(CBIV＿DataSize)的值也响应于数据收集而每次递增。
其后，若(a)区域中信号(ZS＿InZone)在时刻T2下降(从“TRUE”变化为“FALSE”)，则(b)执行中信号(ZS＿Busy)变化为“FALSE”，伺服驱动器19的状态值的收集以及指标(特性值)的计算结束。其后，(d)使指标运算结果(CBIV＿BitingIndexValue)被输出(更新)。对应地，(c)指标运算完成信号(CBIV＿Done)变化为“TRUE”，并将指标运算结果的更新进行通知。
(g5：指标运算结果的候补)
如上所述，在特性值计算功能块170中预先准备有用于计算多个指标(特性值)的功能，并针对这多个指标(特性值候补)当中由指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)指定的1个或多个指标(特性值)，使计算处理有效化。
这多个指标(特性值候补)与指标运算有效信号(CBIV＿EnableModes)的CBIV＿EnableModes[0]～CBIV＿EnableModes[8]的关系例如如以下的表所示。
【表1】
例如，若设定为CBIV＿EnableModes＝(0，1，0，1，0，0，1，1，1)，则使数组编号为[1]、[3]、[6]、[7]、[8]的要素的计算有效化。
尽管优选将上述指标(特性值)的全部作为计算对象的候补来预先准备，但如上所述，为了判断在任一区域中的异状的有无，仅准备上表中以粗框包围的指标(特性值)的至少一部分即可。即，作为特性值计算功能块170中所预先准备的多个特性值候补，包含以下的指标(特性值)当中的至少一部分(多个)即可。
[1]向伺服驱动器19发出的速度指令与转子10的速度实际值的差分(速度偏差)的最大值
[3]在转子10产生的转矩实际值的最小值
[6]使向伺服驱动器19发出的速度指令与转子10的速度实际值的差分(速度偏差)最大的转子10的旋转位置(相位/旋转角度)
[7]使在转子10产生的转矩实际值最大的转子10的旋转位置(相位/旋转角度)
[8]针对向伺服驱动器19发出的速度指令与转子10的速度实际值的差分的相关系数
(g6：其他的安装形态)
尽管在图3所示的构成例中，以与用户程序112动态地进行链接而利用的所谓的动态链接库的形式而存在库程序110A，但也可以取而代之，作为与用户程序112静态地链接的所谓的符号链接库的形式来安装。在符号链接库的的情况下，一般而言，是以源代码的形式来实现，因此是将源代码直接地或者变换为目标代码的基础上嵌入至用户程序112。故而，库程序的实体既有存在于控制装置100的情况，也有存在于支持装置200的情况。或者，还可能有存在于两者的装置的情况。
此外，不应拘泥于“库程序”的名称，而应根据本发明的权利要求书中记载的措辞来解释其技术含义。例如，“库程序”有时也称为“子例程程序”或仅称为“库”，但均包含在本发明的“库程序”的范围内。
(g7：优点)
通过提供上述那样的特性值计算功能块170以及用于实现其的库程序110A，能在不耗费创建工时的前提下更简单地创建用户程序。尤其能从用于判断异状的有无的指标(特性值)当中自由地选择需要的指标来进行计算，因此能根据用途来灵活地创建用户程序。
另外，尽管所计算的指标(特性值)如上所述，是基于本申请发明者的锐意努力而得到的见解，但即使是不具有与本申请发明者同样的见解和知识的用户，也能容易地安装能实现更高精度的异状探测的功能。
＜H.结论＞
本实施方式的控制装置100根据在转子10以及20的旋转位置处于特定的区间内或位置时伺服驱动器19以及29的状态值(典型地，上述按每个区域所计算的特性值)，来判断在包装体4被密封的部分有无异状(典型地，异物的咬入或密封不良)。即，通过使用相对于异状的发生敏感的每个区域的特性值，能以更高的精度来检测包装机中的异物的咬入或密封的好坏与否的判定。
通过本实施方式的支持装置200，即使是知识不足的设计者，也能容易地安装用于以更高精度检测包装机中的异物的咬入或密封的好坏与否的判定的用户程序。
应该认为，本次公开的实施方式在全部的点上只是例示，并不用于限制。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求的范围来示出，旨在包含与权利要求的范围均等的含义以及范围内的全部变更。

Claims (10)

1.一种控制装置，用于控制包装机，该包装机通过转子来对在第1方向上输送的包装体顺次进行密封以及切断之中的至少一者，
所述控制装置的特征在于，
所述转子被配置为在与所述包装体相接的位置处的外周的切线方向与所述第1方向一致，且所述转子由驱动器进行旋转驱动，
所述控制装置具备：
收集单元，其按每个给定周期来收集所述转子的旋转位置和所述驱动器的状态值；以及
判断单元，其基于由所述收集单元收集的信息当中的在所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时的所述驱动器的状态值，来判断在所述包装体被密封的部分有无异状。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述转子包含至少1个加热器，该至少1个加热器配置在所述转子的外周面上，并用于密封所述包装体，
所述判断单元根据在所述加热器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值，来判断异状的有无。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述转子还包含切割器，该切割器配置在所述转子的外周面上，并用于切断所述包装体，
所述判断单元根据在所述切割器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值，来判断异状的有无。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述转子包含配置在所述转子的外周面上的至少1个加热器以及切割器，该至少1个加热器用于密封所述包装体，该切割器用于切断所述包装体，
所述判断单元根据判断A与判断B的组合来判断异状的有无，判断A用于判断基于在所述加热器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值的特性值是否满足第1判断基准，判断B用于判断基于在所述切割器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值的特性值是否满足第2判断基准。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，
所述判断单元根据是否满足所述第1判断基准以及是否满足所述第2判断基准的判断，来确定在对所述包装体顺次处理而生成的单独包装体当中哪些单独包装体发生了异状。
6.根据权利要求2、4和5中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述判断单元计算针对向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的相关系数，来作为基于在所述加热器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值的特性值。
7.根据权利要求3～5中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述判断单元计算在所述切割器执行切断处理后向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的最大值、
在所述切割器执行切断处理后在所述转子产生的转矩实际值的最小值、
使所述转子的速度实际值最大的所述转子的旋转位置、以及
使在所述转子产生的转矩实际值最大的所述切割器的旋转位置当中的至少一者，来作为基于在所述切割器处于与所述包装体接触的区间内时的所述驱动器的状态值的特性值。
8.一种系统，其特征在于，具备：
包装机，其通过转子来对在第1方向上输送的包装体顺次进行密封以及切断之中的至少一者；
驱动器，其对所述转子进行旋转驱动，所述转子被配置为在与所述包装体相接的位置处的外周的切线方向与所述第1方向一致；
收集单元，其按每个给定周期来收集所述转子的旋转位置和所述驱动器的状态值；以及
判断单元，其基于由所述收集单元收集的信息当中的在所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时的所述驱动器的状态值，来判断在所述包装体被处理的部分有无异状。
9.一种库程序，用于控制装置中的程序执行，该控制装置用于控制对转子进行旋转驱动的驱动器，其特征在于，具备：
受理功能，受理表示所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置的第1输入信息以及用于在多个特性值候补当中指定成为计算对象的1个或多个特性值的第2输入信息，以及
计算功能，基于按每个给定周期而收集的所述驱动器的状态值，来计算在由所述第1输入信息表示的所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时由所述第2输入信息指定的1个或多个特性值；
所述多个特性值候补包含：
向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的最大值、
在所述转子产生的转矩实际值的最小值、
使向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分最大的所述转子的旋转位置、
使在所述转子产生的转矩实际值最大的所述转子的旋转位置、以及
针对向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的相关系数当中的至少两者。
10.一种控制装置，通过使用库程序来执行程序，从而控制对转子进行旋转驱动的驱动器，其特征在于，
在所述程序中定义了表示所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置的第1输入信息以及用于在多个特性值候补当中指定成为计算对象的1个或多个特性值的第2输入信息，
所述控制装置按每个给定周期来收集所述驱动器的状态值，并计算在由所述第1输入信息表示的所述转子的旋转位置处于特定的区间内或位置时由所述第2输入信息指定的1个或多个特性值，
所述多个特性值候补包含：
向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的最大值、
在所述转子产生的转矩实际值的最小值、
使向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分最大的所述转子的旋转位置、
使在所述转子产生的转矩实际值最大的所述转子的旋转位置、以及
针对向所述驱动器发出的速度指令与所述转子的速度实际值的差分的相关系数当中的至少两者。
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