JP2010006474A - 包装装置およびモータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいてモータ1に対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部2と、前記外乱推定値に基づいて前記エンドシーラ軸における噛み込み状態を検出する噛み込み検出部3,4と、を備える。
【選択図】図2
Description
図8は第1の従来技術における物品噛込み検出装置を示す制御ブロック図、図9は第1の従来技術における物品噛込み検出装置が設けられる横型製袋充填機を示す概略構成図である。なお、両図面に付した符号は、第1の従来技術に記載された符号を用いて記載している。
ルム12aが1包装長分移送される間に、シール体26,26が1回転するよう設定され
る。両シール体26,26は、三相モータからなるサーボモータ28により位置および速
度を制御可能に駆動され、筒状フィルム12aを各物品16間で挟圧してエンドシールを施す時のシール体26,26の回転周速がフィルム移送速度と略同速度に設定されて、両
シール体26,26が不等速回転を行なうよう構成されている。」
制御されるサーボモータ28により不等速回転される。サーボアンプ38からサーボモータ28へは、シール体26,26を不等速回転させるのに必要な値の電圧、電流が供給さ
れる。電圧および電流から得られる電力値の変化は、検出処理手段34により検出される。検出処理手段34は、予め決定した基準電力値SPと検出電力値とを比較し、検出電力値が基準電力値SPを超えたときに、シール体26,26に物品が噛込んだと判定」して
いる。
また、センサを有さずに包装フィルムの噛み込みを検出する方法は、包装フィルムの噛み込みをサーボモータに対する外乱として捉え、この外乱を検出もしくは推定することにより包装フィルムの噛み込み検出することもできる。
また、第4の従来技術は、第3の従来技術を併用して、推定された外乱の変化量が、予め決められた設定値以上になったときにも外乱として検出している(例えば、特許文献4参照)。
図において、111はモータであり、サーボアンプ(図示せず)からモータ111に出力されるトルク指令値とモータ111の回転速度を外乱オブザーバ112に入力する。外乱オブザーバ112はトルク指令値とモータ速度から外乱推定値を演算し、比較器113に出力する。比較器113は、予め決められた設定値と外乱推定値とを比較し、外乱推定値が設定値を超えていれば外乱として検出する。
図において、211はモータであり、サーボアンプ(図示せず)からモータ211に出力されるトルク指令値とモータ211の回転速度を外乱オブザーバ212に入力する。外乱オブザーバ212はトルク指令値とモータ速度から外乱推定値を演算し、比較器214および微分器215に出力する。微分器115は外乱推定値を時間微分して外乱推定値の変化の割合として、比較器216に出力する。比較器214は、予め決められた設定値と外乱推定値とを比較し、外乱推定値が設定値を超えていれば外乱として検出する(外乱検出1)。比較器216は、比較器214と異なる値で予め決められた設定値と微分器215の出力値(外乱推定値の変化の割合)を比較し、微分器215の出力値(外乱推定値の変化の割合)が設定値を超えていれば外乱として検出する(外乱検出2)。そして、外乱検出1または外乱検出2が成立した場合、外乱として検出する。
しかしながら、第1の従来技術では、サーボアンプからサーボモータへ供給される電圧および電流から得られる電力値の変化に基づいて包装フィルムの噛み込みを検出しているため、電圧および電流を検出する検出器、すなわち電圧検出器および電流検出器を備えなければならないという問題がある。仮に、サーボアンプ自体に備えている電流制御に用いる電流検出器(DCCTや抵抗等による検出)や電圧異常検出のための電圧検出器等を用いたとしても、電圧または電流検出器の出力信号のオフセットや温度ドリフトが存在し、検出精度が高い噛み込み検出を図ることができないという問題がある。
このような包装装置における噛み込みは、例えば、厚さ1mmにも満たない包装フィルムを複数枚巻き込む場合や、微小な被包装物のくずを噛み込む場合等があるが、これらの噛み込みは、サーボモータに対してそれほど大きな外乱にはなり得ない。また、噛み込みが発生していない場合(通常状態の場合)であっても、エンドシーラ軸を駆動するサーボモータには、ギアの歯の弾性変形等に起因する振動による反力や、エンドシーラ軸の刃物による偏重心の影響による反力等が、外乱として常に検出されるのである。このエンドシーラ軸の刃物による偏重心の影響による反力は、前述した異物の噛み込みによる反力と比較して大きな外乱となり、ギアの歯の弾性変形等に起因する振動による反力の振動周波数は、前述した異物の噛み込みによる反力の振動周波数よりも振動周期が短い。
また、第1の従来技術においても、サーボアンプからサーボモータへ供給される電圧および電流から得られる電力値の変化と基準電力値とを単に比較しているため、第3または4の従来技術と同様の問題点をもつものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記外乱推定値を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記速度係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1つに記載の発明における前記噛み込み状態は、前記包装フィルムを複数枚巻き込んだ状態または前記被包装物の微小なくずを噛み込んだ状態である、ものである。
また、請求項7に記載の発明は、請求項3または5記載の発明における前記速度係数処理部が、前記回転ローラの予め設定される回転速度の場合を係数0、前記回転ローラの回転速度がゼロの場合を係数1とし、前記回転ローラの回転速度に応じて前記係数が変化する関数を有し、前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値と、の積を計算した値を出力するものである。
また、請求項8に記載の発明は、請求項4または5記載の発明における前記位置係数処理部が、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置の場合を係数1、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置から離れるにつれて係数1より小さくなる係数とし、前記回転ローラの回転位置に応じて前記係数が変化する関数を有し、前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値もしくは前記速度係数処理部の出力と、の積を計算した値を出力するものである。
請求項9に記載の発明は、被包装物を包んだ包装フィルムを溶着および切断するエンドシーラ軸を有する包装装置であって、前記エンドシーラ軸の回転ローラを機械的機構を介して回転駆動させるモータと、前記モータへ電力を供給する制御装置と、を備え、前記機械的機構に起因する振動外乱または前記回転ローラの偏重心に起因する振動外乱である、定常外乱が存在する包装装置において、前記制御装置が、前記エンドシーラ軸に前記包装フィルムを複数枚巻き込んだ状態または前記被包装物の微小なくずを噛み込んだ状態である、異常外乱と前記定常外乱とを判別し、前記異常外乱を検出するものである。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9記載の発明における前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記外乱推定値を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えるものである。
また、請求項11に記載の発明は、請求項9記載の発明における前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記速度係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えるものである。
また、請求項12に記載の発明は、請求項9記載の発明における前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えるものである。
また、請求項13に記載の発明は、請求項9記載の発明における前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えるものである。
また、請求項14に記載の発明は、請求項11または13に記載の発明における前記速度係数処理部が、前記回転ローラの予め設定される回転速度の場合を係数0、前記回転ローラの回転速度がゼロの場合を係数1とし、前記回転ローラの回転速度に応じて前記係数が変化する関数を有し、前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値と、の積を計算した値を出力するものである。
また、請求項15に記載の発明は、請求項12または13記載の発明における前記位置係数処理部が、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置の場合を係数1、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置から離れるにつれて係数1より小さくなる係数とし、前記回転ローラの回転位置に応じて前記係数が変化する関数を有し、前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値もしくは前記速度係数処理部の出力と、の積を計算した値を出力するものである。
また、請求項16に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記制御装置が、前記噛み込み状態を検出の際、前記包装装置が異常である情報を外部に出力するものである。
また、請求項17に記載の発明は、請求項9記載の発明における前記制御装置が、前記異常外乱を検出の際、前記包装装置が異常である情報を外部に出力するものである。
また、請求項18に記載の発明は、請求項2乃至5のいずれか1つに記載の発明における前記設定値が、前記エンドシーラ軸の設定回転速度を変数とする多項式で決定されるものである。
また、請求項19に記載の発明は、請求項2乃至5のいずれか1つに記載の発明における前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、前記噛み込み状態の発生を判断する比較部、を備えるものである。
また、請求項20に記載の発明は、請求項10乃至13のいずれか1つに記載の発明における前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、前記異常外乱の発生を判断する比較部、を備えるものである。
請求項21に記載の発明は、機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記外乱推定値を所定時間の間積算する積分器と、前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えるものである。
請求項22に記載の発明は、機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記検出器の速度情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記速度係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えるものである。
請求項23に記載の発明は、機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記検出器の位置情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行う位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えるものである。
請求項24に記載の発明は、機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、前記検出器の速度情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、前記検出器の位置情報に対する前記速度係数処理部の出力の重み付けを行う位置係数処理部と、前記位置係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えるものである。
また、請求項25に記載の発明は、請求項21乃至24のいずれか1つに記載の発明における前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、異常外乱の発生を判断する比較部、を備えるものである。
また、請求項26に記載の発明は、請求項21乃至24のいずれか1つに記載の発明における前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記異常外乱を検出の際、前記モータ制御装置が異常である情報を外部に出力するものである。
また、請求項27に記載の発明は、請求項21乃至24のいずれか1つに記載の発明における前記設定値が、前記モータの回転速度を変数とする多項式で決定されるものである。
また、請求項3乃至5,7,8に記載の発明によると、請求項1,2,6に記載の発明による効果に加え、最終段の比較器における設定値の予めの決定がよりし易くなり、より精度が高い、確実な検出ができる。
請求項9または10に記載の発明によると、包装装置におけるエンドシーラ軸に定常外乱(ギアの歯の弾性変形等に起因する振動による反力や、エンドシーラ軸の刃物による偏重心の影響による反力等)が存在する場合においても、包装フィルム噛み込み検出のための専用となるセンサ類を配設せずに、包装フィルム噛み込み等(包装フィルムを複数枚巻き込む場合や、微小な被包装物のくずを噛み込む場合等)による、定常外乱よりも小振幅の外乱または振動周期が遅い変化を伴う外乱を確実に検出でき、装置の低価格化および小型化並びに信頼性の向上を図ることができる。
また、請求項11乃至15に記載の発明によると、請求項9または10に記載の発明による効果に加え、最終段の比較器における設定値の予めの決定がよりし易くなり、より精度が高い、確実な検出ができる。
また、請求項16,17に記載の発明によると、包装装置を即座に停止して、作業員等にエンドシーラ軸の噛み込みを知らせることができ、作業員等がこの噛み込みを除去した後、包装装置を安全に再度運転することができる。
また、請求項18に記載の発明によると、エンドシーラ軸の設定回転速度が変化しても、常に噛み込み状態を検出することができる。
また、請求項19,20に記載の発明によると、容易に異常を判断することができる。
請求項21乃至24に記載の発明によると、機械装置における定常外乱が存在する場合においても、専用となるセンサ類を配設せずに、定常外乱よりも小振幅の外乱または振動周期が遅い変化を伴う外乱を確実に検出でき、装置の低価格化および小型化並びに信頼性の向上を図ることができる。
また、請求項25に記載の発明によると、容易に異常を判断することができる。
また、請求項26に記載の発明によると、作業員等に装置の異常を知らせることができ、作業員等がこの異常状態を回避した後、装置を安全に再度運転することができる。
また、請求項27に記載の発明によると、モータの回転速度が変化しても、常に噛み込み状態を検出することができる。
図中、実線が外乱推定波形、破線がエンドシーラ軸の角度波形であり、図中ほぼ全体部分に示した範囲はエンドシーラ軸の角度波形における1回転に相当する範囲である。また、図中左部分に示す一点鎖線丸印部分は、エンドシーラ軸における機械的機構であるギアの歯の弾性変形等に起因する振動周期が早い外乱が発生している部分であり、図中中央および右部分に示す2箇所の二点鎖線丸印部分は、エンドシーラ軸の刃物による偏重心に起因する、例えば刃物が真上または真下を向いた場合、振動振幅が最も大きい外乱が発生している部分である。
このように、本発明に係る包装装置において、噛み込みが発生していない場合(通常状態の場合)における定常外乱が存在するのである。
長いため、外乱の変化の割合は、噛み込み時の方が小さくなるのである。
図中上部の黒丸印は、噛み込みが発生していない場合、すなわち定常外乱のみが発生している場合(例えば、図3に示した状態)のエンドシーラ軸1回転の間(図3中の「1回転」と表記している区間、0〜360°の区間)の外乱推定値を常に積算した値である。また、図中下部の黒丸印は、噛み込みが発生した場合(例えば、図4に示した状態)のエンドシーラ軸1回転の間(図4中の「1回転」と表記している区間、0〜360°の区間)の外乱推定値を常に積算した値である。なお、図3および図4は、共に6゜毎にデータをサンプルしたため、360゜ではどちらも60サンプルの積算となる。
したがって、この一点鎖線で区切られるようなレベルを、比較器における予め決定される設定値とすれば、噛み込み発生時のみ、噛み込みを検出することができるのである。
ある関数とは、エンドシーラ軸に設定される回転速度(最高速度)の場合を係数0、回転速度がゼロの場合を係数1とするものであり、例えば、「(エンドシーラ軸に設定された回転速度−現在のエンドシーラ軸の回転速度)/エンドシーラ軸に設定された回転速度」で表されるものである。また、「exp((現在のエンドシーラ軸の回転速度/エンドシーラ軸の最高速度−エンドシーラ軸の最低速度/エンドシーラ軸の最高速度)^2/σ^2)」のような正規分布の式を用いてもよく、これにより重み付けの効果を一層強調することもできる。
すなわち、現在のエンドシーラ軸の回転速度がエンドシーラ軸に設定された回転速度に近い場合(高速回転の場合)、前述した回転ローラの動作から、エンドシーラ軸の噛み込みが発生する恐れは少ないために外乱推定値の重み付けを低くし、一方、現在のエンドシーラ軸の回転速度がエンドシーラ軸に設定された回転速度に遠い場合(低速回転の場合)、前述した回転ローラの動作から、エンドシーラ軸の噛み込みが発生する恐れは多いために外乱推定値の重み付けを高くするものである。これにより、実施例1における噛み込み状態の検出よりも、後述する比較器9における設定値の予めの決定がし易くなり、精度が高い、確実な検出ができるのである。
なお、エンドシーラ軸に設定された回転速度は、包装装置が通常運転される前に予め設定されるものであるため、前述した速度係数処理部6での処理は問題なく実施することができるものである。
そこで、位置係数処理部7では、速度係数処理部6の出力を入力し、ある関数で決められた係数と速度係数処理部6の出力との積を計算することにより、噛み込みが発生する位置に対する外乱推定値の重み付けを、更に行なう。
なお、エンドシーラ軸の刃物が溶着及び切断する位置は、エンドシーラ軸の回転ローラを駆動するための複数のギアを用いた機械的機構とサーボモータとのギア比等の仕様が予め分かっているため、包装装置が通常運転される前に予め設定もしくは分かるものであるため、前述した位置係数処理部7での処理は問題なく実施することができるものである。
なお、速度係数処理部6と位置係数処理部7とは両方備えても、もしくはいずれか一方備えても、同様の効果を奏するものである。
ここで、図7および12中上部および下部の黒丸点は、実施例1の図5に記載したものであり、実施例1と実施例2とを比較した場合、実施例2の更なる効果を顕著にするためにプロットしている。
前述した図5と図7または図12とを比較すれば、噛み込み時と非噛み込み時の差が大きくなっているため、予め決定される設定値の決定が容易にできるのである。
12 フィルム送り軸
13 供給コンベア
14 整袋器
15 センタシーラ軸
16 エンドシーラ軸
17 排出コンベア
18 被包装物1
19 被包装物2
20 包装フィルム
1 モータ
2、5 外乱オブザーバ
3、8 積分器
4、9 比較器
6 速度係数処理部
7 位置係数処理部
Claims (27)
- 被包装物を包んだ包装フィルムを溶着および切断するエンドシーラ軸を有する包装装置であって、前記エンドシーラ軸の回転ローラを機械的機構を介して回転駆動させるモータと、前記モータへ電力を供給する制御装置と、を備えた包装装置において、
前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値に基づいて前記エンドシーラ軸における噛み込み状態を検出する噛み込み検出部と、を備えることを特徴とする包装装置。 - 前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記外乱推定値を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、
前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。 - 前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記速度係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、
前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。 - 前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、
前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。 - 前記噛み込み検出部が、前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラの位置に対する前記速度係数処理部の出力の重み付けを行なう位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し前記噛み込み状態を判断する比較部と、で構成され、
前記比較部が、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記噛み込み状態であると判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の包装装置。 - 前記噛み込み状態は、前記包装フィルムを複数枚巻き込んだ状態または前記被包装物の微小なくずを噛み込んだ状態である、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の包装装置。
- 前記速度係数処理部が、前記回転ローラの予め設定される回転速度の場合を係数0、前記回転ローラの回転速度がゼロの場合を係数1とし、前記回転ローラの回転速度に応じて前記係数が変化する関数を有し、
前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値と、の積を計算した値を出力することを特徴とする請求項3または5に記載の包装装置。 - 前記位置係数処理部が、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置の場合を係数1、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置から離れるにつれて係数1より小さくなる係数とし、前記回転ローラの回転位置に応じて前記係数が変化する関数を有し、
前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値もしくは前記速度係数処理部の出力と、の積を計算した値を出力することを特徴とする請求項4または5に記載の包装装置。 - 被包装物を包んだ包装フィルムを溶着および切断するエンドシーラ軸を有する包装装置であって、前記エンドシーラ軸の回転ローラを機械的機構を介して回転駆動させるモータと、前記モータへ電力を供給する制御装置と、を備え、前記機械的機構に起因する振動外乱または前記回転ローラの偏重心に起因する振動外乱である、定常外乱が存在する包装装置において、
前記制御装置が、前記エンドシーラ軸に前記包装フィルムを複数枚巻き込んだ状態または前記被包装物の微小なくずを噛み込んだ状態である、異常外乱と前記定常外乱とを判別し、前記異常外乱を検出することを特徴とする包装装置。 - 前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記外乱推定値を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。 - 前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記速度係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。 - 前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値を入力して前記回転ローラの位置に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。 - 前記制御装置が、トルク指令とモータ速度とに基づいて、前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値を入力して前記モータ速度に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記速度係数処理部の出力を入力して前記回転ローラの位置に対する前記速度係数処理部の出力の重み付けを行なう位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を入力して前記回転ローラが1回転する間、前記位置係数処理部の出力を積算する積分器と、
前記積分器の出力を入力して予め決定された設定値と比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、前記異常外乱であると判断する比較部と、を備えることを特徴とする請求項9に記載の包装装置。 - 前記速度係数処理部が、前記回転ローラの予め設定される回転速度の場合を係数0、前記回転ローラの回転速度がゼロの場合を係数1とし、前記回転ローラの回転速度に応じて前記係数が変化する関数を有し、
前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値と、の積を計算した値を出力することを特徴とする請求項11または13に記載の包装装置。 - 前記位置係数処理部が、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置の場合を係数1、前記エンドシーラ軸の前記包装フィルムを溶着および切断する位置から離れるにつれて係数1より小さくなる係数とし、前記回転ローラの回転位置に応じて前記係数が変化する関数を有し、
前記関数で決定された係数と、前記外乱推定値もしくは前記速度係数処理部の出力と、の積を計算した値を出力することを特徴とする請求項12または13に記載の包装装置。 - 前記制御装置が、前記噛み込み状態を検出の際、前記包装装置が異常である情報を外部に出力することを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
- 前記制御装置が、前記異常外乱を検出の際、前記包装装置が異常である情報を外部に出力することを特徴とする請求項9に記載の包装装置。
- 前記設定値が、前記エンドシーラ軸の設定回転速度を変数とする多項式で決定されるものであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1つに記載の包装装置。
- 前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、前記噛み込み状態の発生を判断する比較部、を備えることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1つに記載の包装装置。
- 前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、前記異常外乱の発生を判断する比較部、を備えることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1つに記載の包装装置。
- 機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、
前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記外乱推定値を所定時間の間積算する積分器と、
前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、
前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記検出器の速度情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記速度係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、
前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、
前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記検出器の位置情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行う位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、
前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 機械的機構に連結されたモータと、前記モータの位置または速度情報を検出して出力する検出器と、指令を出力する上位装置と、前記指令と前記検出器の出力とに基づいてトルク指令を演算しモータへ電力を供給する制御装置と、を備えたモータ制御装置において、
前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記トルク指令と前記検出器の出力とに基づいて前記モータに対する外乱推定値を演算する外乱オブザーバ部と、
前記検出器の速度情報に対する前記外乱推定値の重み付けを行なう速度係数処理部と、
前記検出器の位置情報に対する前記速度係数処理部の出力の重み付けを行う位置係数処理部と、
前記位置係数処理部の出力を所定時間の間積算する積分器と、
前記積分器の出力と予め決定された設定値とを比較し、前記積分器の出力が前記設定値を超えた場合、異常外乱の発生と判断する比較部と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記比較部に代わり、前記積分器の出力を所定時間毎にサンプリングし、今回のサンプリング値と前回以前のサンプリング値との比較に基づいて、異常外乱の発生を判断する比較部、を備えることを特徴とする請求項21乃至24のいずれか1つにモータ制御装置。
- 前記上位装置もしくは前記制御装置が、前記異常外乱を検出の際、前記モータ制御装置が異常である情報を外部に出力することを特徴とする請求項21乃至24のいずれか1つに記載のモータ制御装置。
- 前記設定値が、前記モータの回転速度を変数とする多項式で決定されるものであることを特徴とする請求項21乃至24のいずれか1つに記載のモータ制御装置。
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