JP2013245002A - 包装機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のペットボトルPを所定数毎に分割してグループ分けするグルーピングユニットU2と、グループ分けしたペットボトルPを包装体で包装する包装ユニットU6と、を含む複数のユニットU1〜U6を備える段ボールケーサCであって、複数のユニットU1〜U6のうちユニットU2〜U6に設けられ、それぞれユニットU2〜U6の駆動源になる複数のサーボモータm21,m22,m41,m51,m61,m62,m71,m72,m73(以下「m」とする。)と、複数のサーボモータmを同期制御するコントローラと、操作ハンドルの回転に応じてコントローラに前記パルス信号を出力するパルス信号発生器と、を有し、前記コントローラは、入力された前記パルス信号に基づいて前記複数のサーボモータmを同期回転可能であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図5に示すように、段ボールケーサC0は、第一ラインL01と第二ラインL02とが並設されたものであって、ペットボトルPを供給するペットボトル供給ユニットU01と、ペットボトル供給ユニットU01から供給されたペットボトルPを所定数量毎にグループ分けするグルーピングユニットU02と、グルーピングユニットU02から充填ユニットU04にペットボトルPを受け渡す受渡ユニットU03と、後述の段ボール搬送ユニットU06上の段ボールsにペットボトルPを充填する充填ユニットU04と、積載されたシート束Sからシート状の段ボールsを一枚ずつ取り出して段ボール搬送ユニットU06へ供給するシート取出ユニットU05と、段ボールsを搬送する段ボール搬送ユニットU06と、段ボール搬送ユニットU06で搬送される段ボールsを箱状に成形する包装ユニットU07とを有しており、処理工程毎に構成要素がユニット化されている。
そこで、上記の駆動力伝達機構に代えて、連動ユニットのそれぞれにサーボモータを設けると共に連動ユニットが一連の動作を繰り返すようにサーボモータを同期制御することで、部品数を抑えるマルチサーボ構成が考えられる。
すなわち、本発明に係る包装機は、複数の被包装体を所定数毎に分割してグループ分けするグルーピングユニットと、前記グループ分けした前記被包装体を包装体で包装する包装ユニットと、を含む複数のユニットを備え、これら複数のユニットで前記被包装体のグループ分けから包装までの一連の動作を行う包装機であって、前記複数のユニットのうち少なくとも二つの前記ユニットに設けられ、それぞれ前記ユニットの駆動源になる複数のサーボモータと、前記複数のサーボモータを同期制御するコントローラと、回転可能な操作ハンドルを含み、該操作ハンドルの回転に応じて前記コントローラに前記パルス信号を出力するパルス信号発生装置と、を有し、前記コントローラは、入力された前記パルス信号に基づいて前記複数のサーボモータを同期回転可能であることを特徴とする。
このようにすれば、複数のユニットのうち少なくとも二つのユニットにそれぞれサーボモータが設けられると共にこれらのサーボモータを同期制御するので、機械的な構成で部品数の多い駆動力伝達機構を省略することができる。従って、包装機の部品数を抑えることができる。
また、操作ハンドルの回転に応じて出力したパルス信号に基づいて複数のサーボモータが同期回転するので、操作ハンドルを回転させることでサーボモータが設けられた複数のユニットが連動する。これにより、操作ハンドルの回転を調整することで、サーボモータが設けられた複数のユニットを所定量だけ寸動させることができるので、複数のユニットの動作タイミングを容易に調整することができる。
従って、部品数を抑える一方、保守作業や設置作業を円滑に行うことができる。
このようにすれば、操作ハンドルの回転方向が逆回転方向であることを指し示すパルス信号が入力された場合に、コントローラが複数のサーボモータを同期回転させないので、複数のユニットが被包装体の搬送と一連の動作とを停止する。これにより、操作ハンドルを逆回転方向に回転させたとしても、各ユニットが被包装体を逆方向に搬送したり、逆順に干渉したりすることが防止される。従って、被包装体の損傷と各ユニットの故障とを防止することができる。
このようにすれば、パルス信号の入力量に比例して、複数のサーボモータの回転量を大きくするので、操作ハンドルの回転量を大きくするに従って複数のサーボモータの回転量が大きくなる。これにより、複数のユニットを操作ハンドルで感覚的に作動させることができ、複数のユニットの動作タイミングを容易に調整することができる。
このようにすれば、入力されたパルス信号の間隔が短くなるに従って、複数のサーボモータの回転速度を大きくするので、操作ハンドルの回転速度に比例して、複数のサーボモータの回転速度が大きくなる。これにより、複数のユニットを操作ハンドルで感覚的に作動させることができ、複数のユニットの動作タイミングを容易に調整することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る段ボールケーサ(包装機)Cの駆動系を示す概略斜視図である。
この充填ユニットU4には、受渡コンベア41の駆動源として、サーボモータm41が配設されている。
この段ボール搬送ユニットU6には、図1、図2に示すように、基搬送機構61の駆動源としてサーボモータm61が、反基搬送機構62の駆動源としてサーボモータm62が配設されている。
この包装ユニットU7においては、サイドタッカ71の駆動源としてサーボモータm71が、シームフック72の駆動源としてサーボモータm72が、上部搬送装置73の駆動源としてサーボモータm73が配設されている。
この包装ユニットU7は、搬送する段ボールsを順次折り曲げ、かつ接合し、箱状に仕上げる。
この際、各サーボモータm(m21,m22,m41,m51,m61,m62,m71,m72,m73)は、それぞれのモータに設定された正回転方向に、かつ、所定の回転速度で回転するように同期制御される。
段ボールケーサCは、上述した各サーボモータmを同期制御するコントローラ80と、コントローラ80にパルス信号ωを出力する電気式手回しハンドルシステム(パルス信号発生装置)90とを有している。
また、コントローラ80は、保守作業や設置作業において、連動ユニットU2〜U7の動作タイミングを調整する調整運転モードに設定された場合に、電気式手回しハンドルシステム90から入力されたパルス信号ωに応じて各サーボモータmを同期回転させる。
なお、自動運転モード及び調整運転モードは、例えば機械的なスイッチを設けて切り換えることが可能である。
この操作ハンドル91は、ある回転角毎に操作者に対して抵抗感を与えるようにしてもよい。
まず、図4に示すように、調整運転モードが設定されると、コントローラ80は、高速カウンタ81に記憶された前回カウンタ値Nを基準カウンタ値Nとして設定する。そして、サーボモータmの基準位置決め位置を0にすると共に、基準カウンタ値Nとの偏差を0に設定する(ステップS1)。
この際、高速カウンタ81は、電気式手回しハンドルシステム90から入力されたパルス信号が順転パルスパターンの場合には増加したカウンタ値を、逆転パルスパターンの場合には減少したカウンタ値を、それぞれシーケンスCPU82に出力する。
ステップS3の判断が「Yes」である場合、換言すれば操作ハンドル91が順回転である場合には、基準位置決め位置に今回偏差を加算して今回の位置決め位置を算出する。そして、連動ユニットU2〜U7が算出した位置決め位置となるように、モーションCPU83がサーボドライバ84に回転指令を出力する(ステップS5)。この回転指令を受けた各サーボモータmは、同期して所定量だけ正回転し、連動ユニットU2〜U7を連動させて所定の位置とする。そして次のステップS6の処理に進む。
一方、ステップS3の判断が「No」である場合には、換言すれば操作ハンドル91が停止又は逆回転である場合には、ステップS4の処理を行わない。すなわち、モーションCPU83がサーボドライバ84に回転指令を出力せず、各サーボモータmを同期回転させない。そして次のステップS6の処理に進む。
ステップS5の判断が「No」である場合、すなわち調整運転モードを続行している場合には、ステップS3に戻る。
ステップS5の判断が「Yes」である場合、すなわち調整運転モードが終了している場合には、サーボプログラムを停止し(ステップS7)、全ての処理を終了する。
また、操作ハンドル91の回転に応じて出力したパルス信号ωに基づいて複数のサーボモータmが同期回転するので、操作ハンドル91を回転させることで連動ユニットU2〜U7が連動する。これにより、操作ハンドル91の回転を調整することで、連動ユニットU2〜U7を所定量だけ寸動させることができるので、連動ユニットU2〜U7の動作タイミングを容易に調整することができる。
従って、部品数を抑える一方、保守作業や設置作業を円滑に行うことができる。これにより、例えば、作業員の人数を一人にすることも可能である。
このようにすれば、操作ハンドル91の回転速度に比例して、複数のサーボモータmの回転速度が大きくなる。これにより、連動ユニットU2〜U7を操作ハンドル91で感覚的に作動させることができ、連動ユニットU2〜U7の動作タイミングを容易に調整することができる。
例えば、上述した実施形態においては、連動ユニットU2〜U7にそれぞれサーボモータmを配設したが、このうちの一部にサーボモータmを配設してもよい。また、上述した実施形態においては、連動ユニットU2〜U7のサーボモータmを全部同期させたが、このうちの一部のサーボモータmを同期させてもよい。
90…電気式手回しハンドルシステム(パルス信号発生装置)
91…操作ハンドル
C…段ボールケーサ(包装機)
P…ペットボトル(被包装体)
s…段ボール(包装体)
U1…ペットボトル供給ユニット(ユニット)
U2…グルーピングユニット(ユニット)
U2…連動ユニット(ユニット)
U3…受渡ユニット(ユニット)
U4…充填ユニット(ユニット)
U5…シート取出ユニット(ユニット)
U6…段ボール搬送ユニット(ユニット)
U7…包装ユニット(ユニット)
m21,m22,m41,m51,m61,m62,m71,m72,m73…サーボモータ
ω…パルス信号
Claims (4)
- 複数の被包装体を所定数毎に分割してグループ分けするグルーピングユニットと、
前記グループ分けした前記被包装体を包装体で包装する包装ユニットと、を含む複数のユニットを備え、
これら複数のユニットで前記被包装体のグループ分けから包装までの一連の動作を行う包装機であって、
前記複数のユニットのうち少なくとも二つの前記ユニットに設けられ、それぞれ前記ユニットの駆動源になる複数のサーボモータと、
前記複数のサーボモータを同期制御するコントローラと、
回転可能な操作ハンドルを含み、該操作ハンドルの回転に応じて前記コントローラに前記パルス信号を出力するパルス信号発生装置と、を有し、
前記コントローラは、入力された前記パルス信号に基づいて前記複数のサーボモータを同期回転可能であることを特徴とする包装機。 - 前記複数のユニットは、前記各サーボモータが正回転した場合に、前記被包装体を所定方向に搬送しながら前記一連の動作を行うように設定され、
前記コントローラは、前記操作ハンドルの回転方向が予め設定された順回転方向であることを指し示すパルス信号が入力された場合に、前記複数のサーボモータを正回転させる一方、前記操作ハンドルの回転方向が予め設定された逆回転方向であることを指し示すパルス信号が入力された場合に、前記複数のサーボモータを同期回転させないことを特徴とする請求項1に記載の包装機。 - 前記コントローラは、前記パルス信号の入力量に比例して、前記複数のサーボモータの回転量を大きくすることを特徴とする請求項1又は2に記載の包装機。
- 前記コントローラは、入力された前記パルス信号の間隔が短くなるに従って、前記複数のサーボモータの回転速度を大きくすることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の包装機。
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