JP2009096492A - 包材供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 リール径を簡易に算出し、この算出したリール径に基づきリール駆動モータを制御する包材供給装置の提供
【解決手段】 包材供給装置は、リール駆動モータ制御装置70が繰出し装置40の包材繰出し速度に包材リール10の包材送出速度を連動させるようにリール駆動モータ20の回転速度を制御する。この包材供給装置は、包材リール10から送出され繰出し装置40に至るまでの包材経路間で包材1に当接して当該包材に張力を付与するとともに、当該包材経路間にある包材長さに対応して変位するテンションローラ32と、テンションローラ32の位置を検出するポテンションメータ33と、テンションローラ32のあらかじめ設定した目標位置からの変位量に基づきリール径を演算するリール径演算部71と、を備えている。そしてリール駆動モータ制御装置70は、繰出しモータ50の回転速度と、リール径演算部71により算出されたリール径とに基づき、リール駆動モータ20を制御する。
【選択図】 図1
【解決手段】 包材供給装置は、リール駆動モータ制御装置70が繰出し装置40の包材繰出し速度に包材リール10の包材送出速度を連動させるようにリール駆動モータ20の回転速度を制御する。この包材供給装置は、包材リール10から送出され繰出し装置40に至るまでの包材経路間で包材1に当接して当該包材に張力を付与するとともに、当該包材経路間にある包材長さに対応して変位するテンションローラ32と、テンションローラ32の位置を検出するポテンションメータ33と、テンションローラ32のあらかじめ設定した目標位置からの変位量に基づきリール径を演算するリール径演算部71と、を備えている。そしてリール駆動モータ制御装置70は、繰出しモータ50の回転速度と、リール径演算部71により算出されたリール径とに基づき、リール駆動モータ20を制御する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、例えばフィルム、テープなどの包材(包装材料)を包材リールに巻回しておき、この包材リールから送り出された包材を包装作業位置へ繰り出す構成を備えた包材供給装置に関する。
この種の包材供給装置としては、例えば本出願人が先に出願した特許文献1などに開示されている。特許文献1の包材繰出し装置は、包装フィルムリールから包装フィルムを繰り出していくことにより巻径が減少していく。そこで包材繰出し装置のコントローラでは、包材フィルムリールの巻径を次式によって算出している。
R=Ro×Lf/(Lf−Xt×Tk) ・・・(v)
R:包装フィルムリールの巻径
Ro:再計算前の巻径
Lf:所定サイクルにおける繰出しローラの包装フィルム繰出し量
Xt:平均変位
Tk:包装フィルムリールからの包装フィルム送出量
R=Ro×Lf/(Lf−Xt×Tk) ・・・(v)
R:包装フィルムリールの巻径
Ro:再計算前の巻径
Lf:所定サイクルにおける繰出しローラの包装フィルム繰出し量
Xt:平均変位
Tk:包装フィルムリールからの包装フィルム送出量
包材繰出し装置は、この(v)式を用いて包装フィルムリールの巻径を算出することにより、リール駆動モータをこの巻径に応じた回転量に駆動制御する。これにより包材繰出し装置は、包装フィルムの送出量を調整することができる。
また特許文献2の残量表示装置には、包材ロール(特許文献1の包装フィルムリールに相当)の巻径Rを求める他の演算方法が記載されている。この巻径Rの演算方法は、包材長さLと、単位時間当りの包装物成形可能数量Nと、単位時間当りの回転数ωと、を基にして次式により算出している。
R=L・N/π・ω ・・・(vi)
特開平11−245916号公報
特開平7−304561号公報
R=L・N/π・ω ・・・(vi)
さて、特許文献1及び2の各装置は、(v)、(vi)の演算式に示すように、リール径の算出において包材の繰出し量(長さ)の値が必要となる。しかし包材の繰出しは、包装する被包装物のサイズ変更等によって包材の繰出し量も変更しなければならない。したがって、包材の繰出し量を初期設定時等に再入力する必要が生じ、作業の煩雑さをまねいていた。
また特許文献1の包材繰出し装置では、例えば包装フィルムリールを交換した場合、交換した包装フィルムリールの正確な巻径値を入力しなければならなず、このような値の測定には大きな手間がかかっていた。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、包材の繰出し量により変位するテンション部材の変位量を用いてリール径を簡易に算出し、この算出したリール径に基づきリール駆動モータを制御することで、より作業効率を向上させた包材供給装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、包材を巻回してなる包材リールと、
当該包材リールを回転駆動するリール駆動モータと、
リール駆動モータの回転速度を制御するリール駆動モータ制御手段と、
包材リールから送り出された包材をさらに繰り出す繰出し手段と、
当該繰出し手段を駆動する繰出しモータと、
繰出しモータの回転速度を制御する繰出しモータ制御手段と、を備え、
リール駆動モータ制御手段は、繰出し手段の包材繰出し速度に包材リールの包材送出速度を連動させるようにリール駆動モータの回転速度を制御する構成の包材供給装置であって、
包材リールから送出され繰出し手段に至るまでの包材経路間で包材に当接して当該包材に張力を付与するとともに、当該包材経路間にある包材長さに対応して変位するテンション部材と、
テンション部材の位置を検出するテンション部材位置検出手段と、
テンション部材のあらかじめ設定した目標位置からの変位量に基づきリール径を演算するリール径演算手段と、を備え、
リール駆動モータ制御手段は、繰出しモータの回転速度と、リール径演算手段により算出されたリール径とに基づき、リール駆動モータを制御することを特徴とする。
当該包材リールを回転駆動するリール駆動モータと、
リール駆動モータの回転速度を制御するリール駆動モータ制御手段と、
包材リールから送り出された包材をさらに繰り出す繰出し手段と、
当該繰出し手段を駆動する繰出しモータと、
繰出しモータの回転速度を制御する繰出しモータ制御手段と、を備え、
リール駆動モータ制御手段は、繰出し手段の包材繰出し速度に包材リールの包材送出速度を連動させるようにリール駆動モータの回転速度を制御する構成の包材供給装置であって、
包材リールから送出され繰出し手段に至るまでの包材経路間で包材に当接して当該包材に張力を付与するとともに、当該包材経路間にある包材長さに対応して変位するテンション部材と、
テンション部材の位置を検出するテンション部材位置検出手段と、
テンション部材のあらかじめ設定した目標位置からの変位量に基づきリール径を演算するリール径演算手段と、を備え、
リール駆動モータ制御手段は、繰出しモータの回転速度と、リール径演算手段により算出されたリール径とに基づき、リール駆動モータを制御することを特徴とする。
かかる構成によれば、リール径演算手段は、減少するリール径を包材供給中に起こるテンション部材の変位量によって容易に算出することが可能である。そしてリール駆動モータ制御手段は、算出したリール径と、繰出しモータの回転速度によってリール駆動モータの回転速度を算出して回転速度を制御している。したがって、リール駆動モータと繰出しモータとの連動がより高い精度で実施され、包材の繰出し量も誤差を少なくすることができる。
またリール駆動モータ制御手段は、テンション部材を目標位置へ戻すように、リール駆動モータを制御する構成とすることができる。リール駆動モータ制御手段は、リール駆動モータを制御して包材リールを適宜回転させる。これによりテンション部材を目標位置に戻すことができる。その結果、包材を連続的に繰り出すことが容易となり、包材のより安定的な供給が可能となる。
さらにリール径演算手段は、テンション部材位置検出手段によって検出されたテンション部材の変位量と、前回算出されたリール径とに基づき、次式によってリール径を算出することができる。
Dn=Dn−1−2/π×h ・・・(i)
ここで、
Dn:リール径
Dn−1:前回算出したリール径
h:テンション部材の変位量
Dn=Dn−1−2/π×h ・・・(i)
ここで、
Dn:リール径
Dn−1:前回算出したリール径
h:テンション部材の変位量
上記の(i)式によれば、テンション部材の検出位置と、前回算出されたリール径のみを用いてリール径を算出している。このようにリール径は、他の要素を勘案せずに容易に算出することができる。また、この(i)式を用いれば、包材リールを交換する際に、交換した包材リールの正確なリール径を初期値として入力する必要がない。例えば、リール径の適当な初期値を入力し包材リールを回転駆動すると、実際のリール径との差分がテンション部材の変位量としてあらわれるため、この変位量から実際のリール径の値を算出することができる。したがって、包材リールの交換時にともなう初期設定が容易になり、作業性がより向上することになる。
以上説明したように本発明によれば、リール径を簡易に算出することができ、この算出したリール径に基づきリール駆動モータを制御することで、より作業効率を向上させることができる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る包材供給装置を適用した縦形製袋充填包装機の全体構造を示す概略図である。
同図に示すように包材供給装置は、包材リール10、リール駆動モータ20、テンションユニット30、繰出し装置(繰出し手段)40、繰出しモータ50を含む構成である。これら各構造は、縦形製袋充填包装機の所定位置に取り付けられ、包装品の包材1を包材供給位置に供給する装置として機能する。なお、縦形製袋充填包装機については従来より周知の技術であるため、本発明に関わらない構成の詳細な説明は省略する。
同図に示すように包材供給装置は、包材リール10、リール駆動モータ20、テンションユニット30、繰出し装置(繰出し手段)40、繰出しモータ50を含む構成である。これら各構造は、縦形製袋充填包装機の所定位置に取り付けられ、包装品の包材1を包材供給位置に供給する装置として機能する。なお、縦形製袋充填包装機については従来より周知の技術であるため、本発明に関わらない構成の詳細な説明は省略する。
包材1は、包材リール10に巻回されており、同リール10と一体に回転駆動軸11に着脱される。回転駆動軸11は、リール駆動モータ20によって間欠的に回転駆動される。本実施形態では、リール駆動モータ20としてサーボモータを用いており、高精度な回転速度制御を可能としている。回転駆動軸11に装着された包材リール10は、リール駆動モータ20の回転駆動力により回転し、巻回してある包材1を送り出していく。
包材リール10から送り出される包材1の供給経路上には、テンションユニット30が設けてある。このテンションユニット30は、一対の固定ローラ31と、この固定ローラ31の間に介在するテンションローラ(テンション部材)32と、このテンションローラ32の位置を検出するポテンションメータ(テンション部材位置検出手段)33とを含む構成である。
一対の固定ローラ31は、上流側にある一方が包材リール10から送り出されてきた包材1を折り返し、下流側にある他方が繰出し装置40側に包材1を送り出している。テンションローラ32は、所定の重さを備えた円柱状の部材であり、固定ローラ31の間において上下方向に移動自在となっている。
包材リール10から送り出された包材1は、テンションローラ32および固定ローラ31の間にジグザグ状に巻掛けられた後、繰出し装置40へと導かれる。ここで、テンションローラ32および固定ローラ31の間に巻掛けられた包材1は、テンションローラ32の自重が作用することによって、一定の張力が付与され弛みが防止される。
テンションユニット30のポテンションメータ33は、テンションローラ32に対向して設けてあり、テンションローラ32の現在位置を抵抗値の変化によって検出する機能を有している。ポテンションメータ33によって検出されたテンションローラ32の位置は、位置検出信号として後述するリール駆動モータ制御装置70に送出される。
繰出し装置40は、駆動側繰出しローラ41及び従動側繰出しローラ42と、これらのローラに巻きつけられる繰出しベルト43とを備え、縦形製袋充填包装機の製袋チューブの側面に一対で設けられている。繰出し装置40の駆動側繰出しローラ41は繰出しモータ50が接続してあり、該モータの回転駆動力を受けて間欠的に回転する。そして駆動側繰出しローラ41の回転が、繰出しベルト43を介して従動側繰出しローラ42を回転させることになる。これにより繰出し装置40の繰出しベルト43は、製袋チューブに沿って包材1を下方に繰り出すように回転する。なお、本実施形態の繰出しモータ50にはサーボモータを用いており、高精度な回転速度制御を可能としている。
包材リール10から送り出されてきた包材1は、この繰出し装置40の駆動によって、製袋チューブの下方にある包装作業位置へと繰り出される。
包材リール10から送り出されてきた包材1は、この繰出し装置40の駆動によって、製袋チューブの下方にある包装作業位置へと繰り出される。
また、繰出しモータ50の回転駆動軸にはエンコーダ51が設けてある。このエンコーダ51は、繰出しモータ50の回転角度をパルス信号として検出し、この回転角度検出信号を後述する繰出しモータ制御装置60へ送信する機能を有している。
図2は、本実施形態に係るリール駆動モータ20及び繰出しモータ50の制御系を示すブロック図である。
図1、図2に示すように、包材供給装置は制御系として、繰出しモータ制御装置(繰出しモータ制御手段)60と、リール駆動モータ制御装置(リール駆動モータ制御手段)70と、を含んでいる。本実施形態では、繰出しモータ制御装置60に繰出しモータ50の回転駆動を制御するサーボアンプを適用しており、一方、リール駆動モータ制御装置70にリール駆動モータ20の回転駆動を制御するインバータ装置を適用している。
図1、図2に示すように、包材供給装置は制御系として、繰出しモータ制御装置(繰出しモータ制御手段)60と、リール駆動モータ制御装置(リール駆動モータ制御手段)70と、を含んでいる。本実施形態では、繰出しモータ制御装置60に繰出しモータ50の回転駆動を制御するサーボアンプを適用しており、一方、リール駆動モータ制御装置70にリール駆動モータ20の回転駆動を制御するインバータ装置を適用している。
繰出しモータ制御装置60は、外部の制御手段(例えば、縦形製袋充填包装機の制御装置)からの位置指令信号を受け、位置制御や速度制御等の演算を実施して繰出しモータ50の回転駆動を制御する制御信号を出力する。また繰出しモータ制御装置60は、既述したようにエンコーダ51から送信された回転角度検出信号を受信しており、これにより繰出しモータ50をフィードバック制御している。
具体的には、エンコーダ51から受信した回転角度検出信号を位置信号と速度信号に変換し、フィードバックした位置信号に基づいて位置指令信号の補正を行い速度制御信号に変換する。さらに、フィードバックした速度信号に基づいて速度制御信号の補正を行い、繰出しモータ50を回転駆動させる制御信号として変換し、該制御信号を出力する。
このようなフィードバック制御によって、繰出しモータ50は回転駆動が制御され、さらに繰出し装置40の駆動速度も制御されることになる。
このようなフィードバック制御によって、繰出しモータ50は回転駆動が制御され、さらに繰出し装置40の駆動速度も制御されることになる。
一方、リール駆動モータ制御装置70は、リール駆動モータ20の回転速度を自動制御する機能を有している。このリール駆動モータ制御装置70には、リール径演算部(リール径演算手段)71と、リール速度演算部72とが設けられている。
ここで、特許文献1の包材繰出し装置は、回転検出用ロータリーエンコーダからの検出信号がコントローラに入力され、コントローラではこの検出信号に基づいてリール駆動モータの回転速度を算出している(同文献中の図2参照)。このため、実際のリール駆動モータの回転駆動は、繰出しモータの回転駆動よりも遅れが生じていた。その結果、二つのモータの駆動タイミングがずれて、包材フィルムリールからの包材送出量と、繰出しローラによる包材繰出し量が一致しなくなるおそれがあった。
しかし、本実施形態のリール駆動モータ制御装置70は、繰出しモータ制御装置60に直接接続してあり、同装置60から出力される速度制御信号を受信して、リール速度演算部72においてリール駆動モータ20の回転速度を算出する構成である。これによりリール駆動モータ制御装置70は、リール駆動モータ20の回転速度を大きな時間の誤差を出さずに算出することが可能となり、繰出しモータ50とリール駆動モータ20の駆動タイミングのずれを大幅に減少させることができる。
図3は、本実施形態に係るリール径及びリール駆動モータ20の回転速度を算出するための概念を示す模式図である。
リール径演算部71は、テンションユニット30のポテンションメータ33からの位置検出信号を受信して、リール径Dnを演算する機能を有している。ここで、繰出し装置40と包材リール10は、所定のリール径で包材繰出し速度と包材リール10の包材送出速度が等しくなるように連動している。そのため、リール径が減少した場合、包材リール10が送出する包材1の量が減少し、その減少分によりテンションローラ32の位置が変位する。よって本発明では、リール径の演算を、包材供給中に起こるテンションローラ32の変位量に基づいて算出している。すなわち包材供給装置では、リール径が減少すると包材送出量も減少し、これが包材1に張力を付与しているテンションローラ32に反映され、テンションローラ32が上方向に移動する。よってリール径Dnは、前回算出されたリール径Dn−1とテンションローラ32の変位量hによって次の関係式が成り立つ。
πDn−1−πDn=2h
上記の式からリール径Dnは次式によって算出することができる。
Dn=Dn−1−2/π×h ・・・(i)
リール径演算部71は、テンションユニット30のポテンションメータ33からの位置検出信号を受信して、リール径Dnを演算する機能を有している。ここで、繰出し装置40と包材リール10は、所定のリール径で包材繰出し速度と包材リール10の包材送出速度が等しくなるように連動している。そのため、リール径が減少した場合、包材リール10が送出する包材1の量が減少し、その減少分によりテンションローラ32の位置が変位する。よって本発明では、リール径の演算を、包材供給中に起こるテンションローラ32の変位量に基づいて算出している。すなわち包材供給装置では、リール径が減少すると包材送出量も減少し、これが包材1に張力を付与しているテンションローラ32に反映され、テンションローラ32が上方向に移動する。よってリール径Dnは、前回算出されたリール径Dn−1とテンションローラ32の変位量hによって次の関係式が成り立つ。
πDn−1−πDn=2h
上記の式からリール径Dnは次式によって算出することができる。
Dn=Dn−1−2/π×h ・・・(i)
なお本実施形態の包材供給装置は、繰出しモータ50の停止中に、テンションローラ32の変位に対応して、このテンションローラ32を元の位置に戻す動作を行っている。すなわち、テンションローラ32には目標位置X0があらかじめ設定してあり、リール駆動モータ制御装置70はリール駆動モータ20を制御して包材1を送り出し、テンションローラ32を目標位置X0に戻している。これにより、包材を連続的に繰り出すことが容易となり、包材のより安定的な供給が可能となる。
したがって、包材供給中に起こるテンションローラ32の変位量hは、あらかじめ設定した目標位置X0とリール径演算時の位置Xnによって次式で求められる。
h=Xn−X0 ・・・(ii)
したがって、包材供給中に起こるテンションローラ32の変位量hは、あらかじめ設定した目標位置X0とリール径演算時の位置Xnによって次式で求められる。
h=Xn−X0 ・・・(ii)
リール径演算部71は、これら(i)、(ii)式を用いてリール径Dnを算出し、その算出結果をリール速度演算部72に出力する。またこの(i)、(ii)式を用いた場合、包材リール10を交換する際に、交換した包材リール10の正確なリール径を初期値として入力する必要がない。例えば、リール径の適当な初期値を入力し包材リール10を回転駆動すると、実際のリール径との差分がテンションローラ32の変位量hとしてあらわれるため、この変位量hから実際のリール径Dnの値を算出することができる。したがって、包材リール10の交換時にともなう初期設定が容易になり、作業性がより向上することになる。
リール駆動モータ制御装置70のリール速度演算部72は、リール駆動モータ20の回転速度を演算する機能を有している。このリール速度演算部72は、上述したように繰出しモータ制御装置60に接続してあり、出力される速度制御信号を定常的に受信できるように構成してある。
またリール駆動モータ制御装置70には、図示しない記憶装置が設けられており、リール径演算部71によって算出されたリール径が適時保存される。よってリール速度演算部72は、この記憶装置に記憶された最新のリール径の算出結果を用いて、リール駆動モータ20の回転速度を演算することが可能となる。これにより、リール駆動モータ20の回転速度にリール径の変動分をリアルタイムに反映させることができ、より精度の高い回転駆動の制御を実現させることができる。
リール速度演算部72でのリール駆動モータ20の回転速度の演算は、速度制御信号とリール径に基づいて、包材リール10からの包材送り出し速度が、繰出しモータ50による包材繰り出し速度とほぼ等しくなるように算出している(図3参照)。具体的には、繰出しモータ50の回転速度Vkに比例し、リール径Dnに反比例するように、次式によってリール駆動モータ20の回転速度Vを求めている。
V=1/Dn×α×Vk ・・・(iii)
V=1/Dn×α×Vk ・・・(iii)
ここでαは、リール駆動モータ20の回転速度の演算にともなう制御係数であり、繰出し装置40の駆動側繰出しローラ41の径や減速機等から設定される。
また一般的にモータの速度は、制御装置から出力された制御信号により指示される速度に達するまでに遅れが生じる。この遅れはモータや制御装置の能力により様々である。このためリール駆動モータ20と繰出しモータ50が異なる場合、リール駆動モータ制御装置70は、繰出しモータ制御装置60が繰出しモータ50に対して速度制御信号を出力してから、実際の繰出しモータ50の速度が当該繰出しモータ50の速度制御信号で指示される速度に到達するまでの遅れと、繰出しモータ制御装置60がリール駆動モータ制御装置70に対して速度制御信号を出力してから、実際のリール駆動モータ20の速度が当該リール駆動モータ20の制御信号で指示される速度に到達するまでの遅れと、の違いによる差を係数として乗じた速度に、リール駆動モータ20を制御することが好ましい。このように制御することで、モータや制御装置の能力にかかわらず、繰出しモータ50とリール駆動モータ20をより正確に連動させることができる。
さらに既述したように、リール駆動モータ制御装置70は、繰出しモータ50の停止中に、テンションローラ32の位置を目標位置X0に復帰させるようにリール駆動モータ20の回転駆動を制御している。リール速度演算部72では、このようなリール駆動モータ20の駆動を制御するために位置戻し演算が実施される。
位置戻し演算する場合は、繰出しモータ50の停止中の所定の処理過程の後に、ポテンションメータ33によって検出されたテンションローラ32の位置Xnの位置検出信号を受信する。そしてリール駆動モータ20の回転速度Vを次式によって求める。
V=p(Xn−X0) ・・・(iv)
V=p(Xn−X0) ・・・(iv)
ここで、pは、繰出しモータ50の停止中に、テンションローラ32を目標位置X0に確実に戻すための位置戻し係数であり、停止時間やリール駆動モータ20の能力等により、あらかじめ設定してある。
リール駆動モータ制御装置70は、この(iv)式の算出結果に基づいて、リール駆動モータ20の回転速度Vを制御する。そして繰出しモータ50の停止中に、リール駆動モータ20を回転駆動させることで包材1が送出されるため、テンションローラ32が下方向に移動することになり、これにより目標位置X0に復帰させることができる。
リール駆動モータ制御装置70は、この(iv)式の算出結果に基づいて、リール駆動モータ20の回転速度Vを制御する。そして繰出しモータ50の停止中に、リール駆動モータ20を回転駆動させることで包材1が送出されるため、テンションローラ32が下方向に移動することになり、これにより目標位置X0に復帰させることができる。
次に、上述した包材供給装置の制御動作をフローチャートを参照して更に具体的に説明する。図4は、本実施形態に係る包材供給装置を適用した縦形製袋充填包装機の制御動作を示すフローチャートである。
同図に示すように、縦形製袋充填包装機の制御装置は、まず包材リール10が交換されているか否かの確認を行う(ステップS1)。そして、包材リール10の交換がされていると判別した場合、作業者に新しいリール径を入力するようにモニターに表示し、入力する(ステップS2)。その後、作業者がリール径を入力したか否かを判別する(ステップS3)。一方、包材リール10の交換がされていないと判別した場合、前回の作業における停止前のリール径を記憶装置から呼び出す(ステップS4)。
同図に示すように、縦形製袋充填包装機の制御装置は、まず包材リール10が交換されているか否かの確認を行う(ステップS1)。そして、包材リール10の交換がされていると判別した場合、作業者に新しいリール径を入力するようにモニターに表示し、入力する(ステップS2)。その後、作業者がリール径を入力したか否かを判別する(ステップS3)。一方、包材リール10の交換がされていないと判別した場合、前回の作業における停止前のリール径を記憶装置から呼び出す(ステップS4)。
次に、このリール径が、包装品の包材を供給できる最小径か否かを判別する(ステップS5)。ここで、包材リール10のリール径が最小径よりも大きい場合は、リール駆動モータ制御装置70に対し、繰出しモータ50から出力される速度制御信号を入力する(ステップS6)。一方、リール径が小さい場合は、各モータの停止信号を出力し、装置の稼働を停止する(ステップS7)。
ステップS6の後、ポテンションメータ33より検出したテンションローラ32の現在位置をリール駆動モータ制御装置70に入力する(ステップS8)。さらに、繰出しモータ50の回転速度を判別し(ステップS9)、ここで繰出しモータ50の回転速度が0以上の場合はステップS10に進み、回転速度が0(停止中)である場合はステップS12に進む。
ここで本実施形態では、リール径の演算を繰出しモータ50の停止中に行う構成としている。このように構成することで、包材リール10の回転駆動中に演算するよりもより正確にリール径を算出することが可能となる。なお、リール径の演算を停止中に一度だけしかしないのは、包材リール10がテンションローラ32を目標位置に戻す回転をするので、変位量hが変わってしまうからである。このため、リール駆動モータ制御装置70のリール径演算部71では、リール径の演算を実施するか否かを、リール径演算のフラグを立てることによって判別している。
繰出しモータ50が駆動中と判別した場合は、リール径演算フラグを必ず1にする(ステップS10)。そしてリール駆動モータ20の回転速度を、演算式(iii)を用いて算出する(ステップS11)。
一方、繰出しモータ50が停止中と判別した場合は、まずリール径演算フラグが1か0かを判別する(ステップS12)。リール径演算フラグが1の場合は、リール径演算部71において演算式(i)、(ii)によりリール径を算出する(ステップS13)。さらに算出したリール径から包材リール10に巻回してある包材の残量を算出し(ステップS14)、算出したリール径及び包材残量をモニターに表示する(ステップS15)。
次に、リール径演算フラグを0に変え(ステップS16)、テンションローラ32を目標位置に戻す制御をするため、リール速度演算部72において演算式(iv)により、リール駆動モータ20の回転速度Vを算出する(ステップS17)。
なお上述の処理フローでは、リール径演算フラグが、ステップS16において1から0に変えられる。すなわちステップS12において、リール径演算フラグが0の場合は、繰出しモータ50の停止中に、リール径が既に算出されたことを意味している。したがってステップS12では、リール径演算フラグが0の場合、ステップS13乃至ステップS16を飛ばしてステップS17を実施する構成としている。
最後に、ステップS11またはステップS17からリール駆動モータの回転速度の算出結果を制御信号としてリール駆動モータへ出力する(ステップS18)。以上の処理フローが終了すると、再びステップS5に戻り同フローを繰り返す。
以上説明したように、本実施形態の包材供給装置では、繰出しモータ制御装置60の速度制御信号をリール駆動モータ制御装置70に送信するようにしたので、繰出しモータ50とリール駆動モータ20の回転駆動に大きな誤差を与えることなく連動させることができる。また両モータ20、50の連動により、包材リール10のリール径を、包材供給中に起こるテンションローラ32の変位量によって容易に算出することが可能となり、算出したリール径をリール駆動モータ20の回転駆動に反映することで、両モータ20、50の連動の精度を一層向上させることができる。さらにこのような連動の精度の向上により、包材供給装置は装置の稼働中におけるテンションローラ32の変位量を小さくすることができ、その結果、包材の繰出し量の誤差を抑え、包材の供給を安定して実施することが可能となる。
また本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例や応用例が可能なことは勿論である。例えば、本実施形態の縦形製袋充填包装機は、包材を間欠的に供給する構成としたが、連続的に包材を供給する構成の包装機に対して、運転開始やその他の理由で速度変動する場合にも同じように適用することができる。だだし、その場合はテンションローラを目標位置へ戻すために包材リールの回転を所定時間増速することにより行う必要がある。
1:包材
10:包材リール、11:回転駆動軸、
20:リール駆動モータ、
30:テンションユニット、31:固定ローラ、32:テンションローラ、33:ポテンションメータ、
40:繰出し装置、41:駆動側繰出しローラ、42:従動側繰出しローラ、43:繰出しベルト、
50:繰出しモータ、51:エンコーダ
60:繰出しモータ制御装置、
70:リール駆動モータ制御装置、71:リール径演算部、72:リール速度演算部、
10:包材リール、11:回転駆動軸、
20:リール駆動モータ、
30:テンションユニット、31:固定ローラ、32:テンションローラ、33:ポテンションメータ、
40:繰出し装置、41:駆動側繰出しローラ、42:従動側繰出しローラ、43:繰出しベルト、
50:繰出しモータ、51:エンコーダ
60:繰出しモータ制御装置、
70:リール駆動モータ制御装置、71:リール径演算部、72:リール速度演算部、
Claims (3)
- 包材を巻回してなる包材リールと、
当該包材リールを回転駆動するリール駆動モータと、
前記リール駆動モータの回転速度を制御するリール駆動モータ制御手段と、
前記包材リールから送り出された包材をさらに繰り出す繰出し手段と、
当該繰出し手段を駆動する繰出しモータと、
前記繰出しモータの回転速度を制御する繰出しモータ制御手段と、を備え、
前記リール駆動モータ制御手段は、前記繰出し手段の包材繰出し速度に前記包材リールの包材送出速度を連動させるように前記リール駆動モータの回転速度を制御する構成の包材供給装置であって、
前記包材リールから送出され前記繰出し手段に至るまでの包材経路間で包材に当接して当該包材に張力を付与するとともに、当該包材経路間にある包材長さに対応して変位するテンション部材と、
前記テンション部材の位置を検出するテンション部材位置検出手段と、
前記テンション部材のあらかじめ設定した目標位置からの変位量に基づき前記リール径を演算するリール径演算手段と、を備え、
前記リール駆動モータ制御手段は、前記繰出しモータの回転速度と、前記リール径演算手段により算出されたリール径とに基づき、前記リール駆動モータを制御することを特徴とする包材供給装置。 - 前記リール駆動モータ制御手段は、前記テンション部材を前記目標位置へ戻すように、前記リール駆動モータを制御することを特徴とする請求項1の包材供給装置。
- 前記リール径演算手段は、前記テンション部材位置検出手段によって検出されたテンション部材の変位量と、前回算出されたリール径とに基づき、次式によってリール径を算出することを特徴とする請求項1又は2の包材供給装置。
Dn=Dn−1−2/π×h
ここで、
Dn:リール径
Dn−1:前回算出したリール径
h:テンション部材の変位量
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007268058A JP2009096492A (ja) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | 包材供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020033181A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 大森機械工業株式会社 | フィルムの原反径の計測システム |
-
2007
- 2007-10-15 JP JP2007268058A patent/JP2009096492A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020033181A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 大森機械工業株式会社 | フィルムの原反径の計測システム |
JP7056928B2 (ja) | 2018-08-27 | 2022-04-19 | 大森機械工業株式会社 | フィルムの原反径の計測システム |
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