JP2001213403A - 縦形製袋充填包装機の包材繰出し制御装置 - Google Patents
縦形製袋充填包装機の包材繰出し制御装置Info
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Abstract
あっても、その繰出しを正確に行え、製袋長さを正規の
長さに確実に維持することができる縦形製袋充填包装機
の包材繰出し制御装置を提供することにある。 【解決手段】 縦形製袋充填包装機の包材繰出し制御装
置は、1包装サイクル中、繰出しベルトの駆動に基づき
計算される包材の計算繰出し長さ(Le)と包材の実繰
出し長さLaとの間の偏差を算出して積算するスリップ
量積算部64と、スリップ量積算部64からの積算スリ
ップ量ISと今まで実施した補正量に相当する補正処理
済積算スリップ量I'sとの差分に基づき、要求補正量C
Lを演算する要求補正量演算部66と、要求補正量CLを
サーボモータの駆動指令DMに対する制御量ΔDに変換
する変換部72と、制御量ΔDを駆動指令DMに加算し
て補正する加算部78とを備えている。
Description
機にて製造される包装品を規定の製袋長に維持する上で
好適した包材繰出し制御装置に関する。
許公報第2673407号にその一例が開示されている。この
公知の包材繰出し制御装置は、包材に予め付与されたレ
ジマークを検出するレジマークセンサを備えており、こ
のレジマークセンサにてレジマークを検出した検出時点
とそのレジマークを検出すべき基準時点との間のずれに
基づき、繰出しベルトと包材の間に発生するスリップ量
を求め、そして、このスリップ量に基づき、繰出しベル
トによる包材の繰出しを補正するものとなっている。こ
のようにして包材の繰出しに関し、補正が加えれること
で、包材のスリップに起因する包装品の長さ、すなわ
ち、製袋長のばらつきが防止され、そして、包材の模様
合わせを行うことができるものと考えられる。
た公知の包材繰出し制御装置はその包材の繰出し補正を
実施する上で、レジマークの利用が不可欠であるため、
レジマークのない無地の包材に対しては適用できない。
また、公知の包材繰出し制御装置は包材の繰出しを間欠
的に行う間欠包装を前提としているため、レジスタマー
クもまた包材に対して一定の間隔毎、つまり、1包装品
の包装に要する包材の繰出し長さ毎に付されているに過
ぎない。このため、公知の包材繰出し制御装置の場合、
1包装品の包装サイクルあたり、包材のスリップ量の検
出時点、つまり、その包材の繰出し補正が実施される時
点及び時期は1回のみとなる。
きく、その繰出し補正のための補正量も大になると、包
材の繰出し速度を大きく変速しなければならず、包材の
安定した繰出しが損なわれ、包材に皺や捩れを発生させ
てしまうばかりでなく、その繰出し補正もまた不正確に
なってしまう。また、包材に弛みや緩み等が発生する
と、レジマークセンサによるレジマークの検出、つま
り、包材のスリップ量の検出が正確に行えず、この場合
にも、その繰出し補正が不正確になる。
ので、その目的とするところは、間欠又は連続包装に拘
わらず、しかもレジマークの無い無地の包材にあって
も、包材の繰出しを高精度に制御して、その製袋長さを
正確に維持でき、包装品の品質を向上できる縦形製袋充
填包装機の包材繰出し制御装置を提供することにある。
め、本発明の縦形製袋充填包装機の包材繰出し制御装置
(請求項1)は、繰出しベルトの駆動に基づき包材の計
算繰出し長さを求める第1測長手段と、包材の実際の繰
出し長さを測定する第2測長手段と、包装品1個あたり
の包装サイクル期間中、第1及び第2測長手段にて求め
た計算繰出し長さと実繰出し長さとの間の偏差を連続し
て算出する算出手段と、包装サイクル期間中、算出手段
にて求めた偏差に基づき、繰出しベルトの駆動に加える
べき補正量を連続的に演算して出力する演算手段と、そ
の補正量に基づき、繰出しベルトの駆動補正を実施する
実行手段とを具備する。
しベルトの駆動による包材の計算繰出し長さとその実繰
出し長さの間の偏差が常時監視され、その偏差に基づ
き、繰出しベルトの駆動補正が連続的に実施される結
果、繰出しベルトによる包材の繰出しを正確に行える。
ここで、包材の繰出しが安定している状態では、計算繰
出し長さと実繰出し長さとの間の偏差は通常小さいもの
であるので、繰出しベルトの駆動補正に関し、その1回
あたりの補正量もまた小さく抑えられ、包材の繰出しを
不安定にすることなく、その繰出し補正の実施が可能と
なる。
に制限して補正手段に出力する制限手段を含むものであ
るのが好ましい(請求項2)。上述の制限手段を備えて
いれば、計算繰出し長さと実繰出し長さとの間の偏差に
基づく補正量が一時的に大となっても、補正手段に出力
される補正量は所定範囲内に制限される。この結果、繰
出しベルトの駆動補正が過度に実施されることはなく、
包材のより安定した繰出しを維持しつつ、繰出しベルト
の駆動補正を実施可能である。
包装機は充填チューブ2を備え、充填チューブ2の上端
にロアホッパ4、シャッタ7、アッパホッパ8及び計量
器6が順次接続されている。計量器6はの内部に充填包
装すべき多数の物品を蓄え、この物品を計量した後、ア
ッパホッパ8,シャッタ7及びロアホッパ4を通じて充
填チューブ2内に投入することができ、この際、計量器
6から投入信号が出力される。
パ4の直下に、いわゆるフォーマ10が装着されてお
り、このフォーマ10は包材ロールRから繰り出された
熱溶着フィルムなどの包材Fを筒状に形成し、この後、
筒状の包材Fは充填チューブ2に沿って下方に引き出さ
れている。なお、包材Fの両側縁はフォーマ10を通過
した後、図示しないガイドにより所定の形態で重ね合わ
される。
ョンベルトからなる一対の繰出しベルト22が配置され
ており、これら繰出しベルト22は包材Fを吸着し、そ
の走行駆動に伴い包材Fを連続又は間欠的に繰り出すこ
とができ、この繰出しに伴い、包材Fの両側縁は縦ヒー
トシーラ24を通過し、ヒートシール、つまり、縦シー
ルされる。
シーラ26が配置されており、横ヒートシーラ26は、
1包装品の製袋長さに相当する間隔毎に包材Fをヒート
シール、つまり、横シールし、そして、その横シールの
中央から切断する。ここで、包材Fの横シール・切断と
前述した充填チューブ2内への物品の充填動作とは交互
に実施され、これにより、横ヒートシーラ26からは物
品が充填された個々の包装品Pがシュート30を介して
排出される。この後、包装品Pはシュート30からコン
ベア32に供給され、コンベア32により図示しない箱
詰め機に移送される。
モータ34によりそれぞれ連動して走行駆動され、図1
中には一方の繰出しベルト22のためのサーボモータ3
4のみが示されている。なお、便宜上、以下の説明にお
いてはこれらサーボモータ34を1つのサーボモータと
して取り扱う。サーボモータ34はサーボドライバ36
を介して制御ユニット38に電気的に接続されており、
制御ユニット38は所定の駆動パターンに従い駆動指令
をサーボドライバ36に出力し、サーボモータ34の駆
動、つまり、繰出しベルト22の走行駆動を制御する。
ーダ40を内蔵しており、このロータリエンコーダ40
はサーボモータ34の回転数を検出し、その回転数に対
応する回転信号を制御ユニット38にサーボドライバ3
6を介して供給する。更に、制御ユニット38には、包
材Fの実繰出し長さを測定する測長器42が電気的に接
続されている。より詳しくは、図2に示されるように測
長器42は前述した包材ロールRとフォーマ10との間
の包材Fの繰出し経路44に配置され、包材Fを上下に
挟み且つ回転自在に支持された一対の測長ローラ46,
48を備えている。上側の測長ローラ46は、ばね50
により下側の測長ローラ48に押圧付勢され、これによ
り、上下の測長ローラ46,48は包材Fの繰出しに連
動し、滑りを発生することなく回転することができる。
下側の測長ローラ48には同軸にしてロータリエンコー
ダ52が取り付けられており、このロータリエンコーダ
52は測長ローラ48の回転数を検出し、その回転数に
対応した回転信号を制御ユニット38に供給することが
できる。
は前述したサーボドライバ36に電気的に接続されたサ
ーボコントロールボード54、メインボート56、そし
て、測長器42のロータリエンコーダ52に電気的に接
続されたカウンタボード58を内蔵している。これらボ
ード54,56,58は何れも入出力インタフェースに
加え、演算機能をそれぞれ有している。なお、各ボード
での演算機能はマイクロプロセッサを含むマイクロコン
ピュータにより実行される。
る上で必要な設定値や、前述した投入信号等の供給を受
け、包装機全体の運転を制御する。ここで、繰出しベル
ト22の駆動に関して、より具体的に説明すると、図4
に具体的に示されているようにメインボード56はサー
ボモータ制御部62を含み、サーボモータ制御部62は
予め設定されている繰出しベルト22の駆動パターンに
従い、サーボコントロールボード54に向けて駆動指令
DMを出力し、これにより、サーボコントロールボード
54及びサーボドライバ36を介してサーボモータ34
を駆動する。このようにしてサーボモータ34が駆動さ
れると、繰出しベルト22は駆動指令DMに対応した走
行速度にて駆動され、包材Fの繰出しが実施されること
になる。
合、繰出しベルト22の駆動パターンは、その運転開始
時、所定の加速度にて繰出しベルト22を加速した後
に、その走行速度を一定に維持し、そして、運転終了時
に至ると、所定の減速度にて繰出しベルト22を減速さ
せ、その駆動を停止させるものとなる。一方、包装機が
間欠包装に適用される場合、繰出しベルト22の駆動パ
ターンは、包装品Pの1包装サイクル毎に、繰出しベル
ト22の停止から加速、そして、必要に応じて定速状態
を経て、減速から停止に至るものとなる。
ード54と協働して、前述した繰出しベルト22の駆
動、つまり、サーボモータ34の駆動を補正する機能を
も有しており、この補正機能に関し、以下に詳細に説明
する。ここで、メインボード56によるサーボモータ3
4の駆動補正は、メインボード56の制御実行周期(例
えば3msec)毎に実施される。
そのロータリエンコーダ40はサーボドライバ36を介
してサーボコントロールボード54に回転信号、すなわ
ち、前述した駆動指令DMに対する帰還信号を供給す
る。サーボコントロールボード54はその帰還信号及び
繰出しベルト22の駆動プーリ径から繰出しベルト22
の駆動に基づく包材Fの計算繰出し長さLeを演算し、
メインボード56のスリップ量積算部64に供給する。
ロータリエンコーダ52から回転信号の供給を受け、そ
の回転信号及び測長ローラ48の直径に基づき、測長器
42を通過した包材Fの実繰出し長さLaを演算し、メ
インボー56のスリップ量積算部64に供給する。スリ
ップ量積算部64は1包装品の包装プロセスが開始され
る度に、メインボード56内にて生成される包装サイク
ル信号の供給を受け、この供給時点から計算繰出し長さ
Leと実繰出し長さLaとの間の偏差、つまり、繰出しベ
ルト22と包材Fとの間にて発生するスリップ量を積算
し、その積算結果を積算スリップ量Isとして要求補正
量演算部66に供給する。なお、スリップ量積算部64
は次の包装サイクル信号を受け取ると、今までの積算ス
リップ量Isをリセットし、新たに前記スリップ量の積
算し、その積算スリップ量Isを出力する。
sに加え、後述する補正処理済積算スリップ量I'sの供
給を受け、これらの差分に基づき、繰出しベルト22に
よる包材繰出しに関し、その要求補正量Cを演算する。
この後、乗算部68にて、要求補正量CにゲインGが乗
算され、そして、その乗算結果である要求補正量CG次
にはクリップ部70に供給される。クリップ部70は正
の上限値と負の下限値とので規定された所定の許容範囲
を有し、要求補正量CGが許容範囲から外れる場合には
その値を上限値又は下限値に制限し、変換部72及び補
正量積算部74の双方に要求補正量CLとして出力す
る。
した駆動指令DMに対する制御量ΔDに変換され、そし
て、この制御量ΔDが加算部78にて駆動指令DMに加
算される結果、駆動指令DMの補正が制御実行周期毎に
実施される。つまり、繰出しベルト22による包材Fの
繰出しにスリップ、または、スリップの逆の現象である
包材Fの先走りが発生すると、サーボモータ34の駆動
はそのスリップや先走りを補うべく変速補正される。
ップ量積算部64と同様に包装サイクル信号の供給を受
けた時点から要求補正量CLを積算し、その積算結果を
積算補正量ICとして換算部76に供給する。なお、補
正量積算部74でも、次の包装サイクル信号の供給を受
けると、今までの積算補正量ICをリセットし、新たに
要求補正量CLの積算を開始する。
66での場合とは逆に、積算補正量ICを包材Fのスリ
ップ量に相当する値、つまり、前述の補正処理済積算ス
リップ量I'sに換算し、この補正済積算スリップ量I's
を要求補正量演算部66に供給する。上述したメインボ
ード56の構成によれば、包装サイクルが開始される
と、要求補正量演算部66は包装サイクルの開始から現
在の制御実行周期までの積算スリップ量Isと、その前
回の制御実行周期までの積算補正量ICに対応した補正
処理済積算スリップ量I'sとを比較し、これらの間の差
分に基づき要求補正量Cを演算する。ここで、積算補正
量ICと補正処理済積算スリップ量I'sとの間の差分は
現在時点までの補正し残した残存スリップ量を示すこと
から、繰出しベルト22による包材Fの繰出しが安定し
ている状況では、残存スリップ量は小さな値となる。そ
れゆえ、この残存スリップ量に基づき、要求補正量演算
部66にて演算される要求補正量Cが大きな値となるこ
とはなく、制御実行周期毎の要求補正量C、つまり、要
求補正量CLに基づく制御量ΔDの値を小さく抑えるこ
とができる。それゆえ、制御量ΔDに基づく駆動指令D
Mの補正、つまり、包材Fの繰出し補正はきめ細かくか
つ連続的に実施されるものとなり、この結果、包材Fの
繰出しが正確になり、包装機が連続又は間欠包装の何れ
のタイプにあっても、包装品Pの製袋長さをその正規の
長さに正確に維持でき、その品質向上に大きく寄与する
ことができる。
部70にて、その上限値と下限値との間の許容範囲に制
限されるので、たとえ包材Fのスリップが一時的に大に
なっても、要求補正量CL、つまり、制御量ΔDが過度
に大となることはない。この結果、サーボモータ34の
駆動補正により、包材Fの繰出しにハンチングが生じる
ことはなく、包材Fの安定した繰出しを維持することが
でき、その製袋に皺や捩れ等を発生させることはない。
中、常時監視されているので、繰出し中、包材Fに伸び
やスリップ以外の弛みや緩み等に起因したずれが発生し
ても、そのずれをもリアルタイムに補正可能である。更
に、包材Fのスリップ量は、測長器42にて計測した包
材Fの実繰出し長さLaとサーボモータ34から帰還信
号に基づき計算される計算繰出し長さLeとの間の偏差
から求めているので、無地の包材Fにあっても、そのス
リップ量を正確に求めることができる。
機に前述の包材Fの繰出し補正を適用した場合におい
て、その運転開始時後、駆動指令DMに基づく包材繰出
し速度(1点鎖線)及び測長器42での検出に基づく包
材繰出し速度(破線)とともに、要求補正量CLの変化
動向が併せて示されている。ここで、破線の包材繰出し
速度と1点鎖線の包材繰出し速度との間の偏差は包材F
のスリップ量を表すものであり、図5から明らかなよう
にスリップ量は運転開始直後、つまり、包材Fの繰出し
開始直後やその繰出し速度が規定の定速に達した直後に
大となり、そして、これらの時期に要求補正量CLもま
た大となることが分かる。また、図5から包材Fの繰出
し開始後、要求補正量CLが制御実行周期毎に出力され
る結果、その繰出し補正が連続して実施されていること
も分かる。なお、包材Fの繰出し速度が定速にて繰り出
されている状況にて、包材Fのスリップ量が常時一定で
あれば、要求補正量CLもまたほぼ一定となり、そし
て、そのスリップ量が無くなれば、要求補正量CLは零
に収束する。
って、1包装サイクル中における包材Fの繰出しパター
ンの一例を示している。図6の場合にも1点鎖線は駆動
指令DMに基づく包材繰出し速度を示し、破線は測長器
42での検出に基づく包材繰出し速度を示している。図
6に示すように1点鎖線の包材繰出し速度と破線の包材
繰出し速度との間の偏差が発生し、包材Fの繰出しにス
リップが発生している状況にあっては、本発明の包材繰
出し制御装置はそのスリップに基づき、サーボモータ3
4の駆動補正、つまり、包材Fの繰出し補正をリアルタ
イムに実施することになる。
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明
の包材繰出し制御装置は測長器42とともにレジマーク
センサを更に備えているものであってもよい。この場
合、本発明の包材繰出し制御装置はレジマークセンサに
て、模様付きの包材のレジマークを検出すべき基準時期
と実際に検出した検出時期との間のずれに基づき、包材
の繰出し補正を実施することができ、包材の模様合わせ
にも対応可能となる。
填包装機の包材繰出し制御装置(請求項1)によれば、
1包装サイクル中、繰出しベルトと包材との間のスリッ
プを常時監視し、そして、そのスリップ量に基づき、繰
出しベルトの駆動補正を連続してきめ細かく実施するの
で、繰出しベルトによる高精度な包材の繰出しが可能と
なり、包装品の製袋長さをその正規の値に正確に維持で
きる。
その1回あたりの補正量に制限を加えることで(請求項
2)、包材の繰出しを安定させつつ、繰出しベルトの駆
動補正が可能となる。
る。
る。
したブロック図である。
化動向を示したグラフである。
を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 繰出しベルトの駆動に伴い、筒状の包材
を充填チューブに沿って繰出すとともに、前記包材に対
する縦シール、物品の充填及び横シール・切断を行い、
物品が充填された個々の包装品を製造する縦形製袋充填
包装機において、 前記繰出しベルトの駆動に基づき前記包材の計算繰出し
長さを求める第1測長手段と、 前記包材の実際の繰出し長さを測定する第2測長手段
と、 前記包装品1個あたりの包装サイクル期間中、前記第1
及び第2測長手段にて得た計算繰出し長さと実繰出し長
さとの間の偏差を連続して算出する算出手段と、 前記算出手段にて求めた前記偏差に基づき、前記繰出し
ベルトの駆動に加えるべき補正量を連続的に演算し、出
力する演算手段と、 前記補正量に基づき、前記繰出しベルトの駆動補正を実
施する実行手段と、を具備したことを特徴とする縦形製
袋充填包装機の包材繰出し制御装置。 - 【請求項2】 前記演算手段は、前記補正量を所定範囲
内に制限して前記補正手段に出力する制限手段を含むこ
とを特徴とする請求項1に記載の縦形製袋充填包装機の
包材繰出し制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000028829A JP3898865B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | 縦形製袋充填包装機の包材繰出し制御装置 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001213403A true JP2001213403A (ja) | 2001-08-07 |
JP3898865B2 JP3898865B2 (ja) | 2007-03-28 |
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Cited By (4)
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JP2011006090A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Tokyo Automatic Machinery Works Ltd | 縦形製袋充填包装機 |
JP2011240982A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Kawashima Packaging Mach Ltd | 自動包装機 |
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-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000028829A patent/JP3898865B2/ja not_active Expired - Fee Related
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