JP2019156591A - フィルム繰り出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、フィルムロールのフィルム残量を精度よく算出することができるフィルム繰り出し装置を提供することにある。【解決手段】フィルム繰り出し装置４０では、取得したフィルムロール５０のロール径ＲＤに対して、それに対応するフィルム残量データを予め記憶しているので、ロール径ＲＤを取得するたびに従来の計算式で計算する従来方式に比べて残量精度が高い。特に、実測データに基づいて推定した計算式を用いるので、取得したフィルムロール５０のロール径ＲＤに対するフィルム残量の算出精度が高い。【選択図】図７

Description

本発明は、フィルム繰り出し装置に関する。

従来、フィルム繰り出し装置のフィルムロールのフィルム残量は、例えば、特許文献１（特開平７−３０４５６１号公報）に開示されているように、フィルムロールの外径を検出し、その検出値と、入力されるフィルムの厚みと、及びフィルムロールのロール芯径とから演算によって求められている。

しかしながら、使用時のフィルムの伸びなどにより演算値と実際の残量との間に齟齬が生じ、オペレータによるフィルムロール取り換え段取りが円滑に進まない虞がある。

本発明の課題は、フィルムロールのフィルム残量を精度よく算出することができるフィルム繰り出し装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係るフィルム繰り出し装置は、フィルムを巻いたフィルムロールからフィルムを繰り出すフィルム繰り出し装置において、外径取得部と、残量計算部とを備えている。外径取得部は、フィルムロールの外径を取得する。残量計算部は、外径取得部が取得した外径に対して、フィルムロールに残るフィルム量であるフィルム残量を計算する。残量計算部は、フィルムロールの外径に対応するフィルム残量をデータとして予め記憶している。

このフィルム繰り出し装置では、取得したフィルムロール外径に対して、それに対応するフィルム残量データを予め記憶しているので、フィルムロール外径を取得するたびに従来の計算式で計算する従来方式に比べて残量精度が高い。

本発明の第２観点に係るフィルム繰り出し装置は、第１観点に係るフィルム繰り出し装置であって、フィルムロールを特定する入力部をさらに備えている。

このフィルム繰り出し装置では、商品が異なれば使用するフィルムロールも異なるので、フィルムロールを特定する入力部があることによって、装置の使い勝手がよくなる。

本発明の第３観点に係るフィルム繰り出し装置は、第２観点に係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が、入力部によって特定されるフィルムロールの初期外径を予め記憶している。

このフィルム繰り出し装置では、初期外径を入力する手間が省けるので、使い勝手がよい。

本発明の第４観点に係るフィルム繰り出し装置は、第２観点に係るフィルム繰り出し装置であって、フィルムロールは商品ごとに設定されている。入力部から商品を特定する情報が入力されることによって、商品に対応するフィルムロールが特定される。

このフィルム繰り出し装置では、フィルムロールをも特定する手間が省けるので、使い勝手がよい。

本発明の第５観点に係るフィルム繰り出し装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が、特定された商品の一個当たりに必要なフィルム長さを決定する。さらに、残量計算部は、フィルム長さ、及びフィルム残量から商品を生産することができる回数である残回数を算出する。

このフィルム繰り出し装置では、商品を生産することができる残回数がわかることによって、フィルムロールのエンドまでの時間を把握することができるので、生産に支障が出ないように、フィルムロールの交換準備を適切な時期に行うことができる。

本発明の第６観点に係るフィルム繰り出し装置は、第１観点に係るフィルム繰り出し装置であって、フィルムロールは商品ごとに設定されている。残量計算部は、新規のフィルムロールの使用を開始してからフィルムロールを使い切るまでの間、外径取得部がフィルムロールの外径を取得するごとに、取得した外径と、外径を取得した時点における商品の生産量とをデータとして記憶している。さらに、残量計算部は、次にフィルムロールを使用する際、外径取得部が取得した外径に対応するフィルム残量を、当該データに基づいて計算する。

このフィルム繰り出し装置では、実測データに基づいているので、従来のようなフィルムの伸びなどの誤差要因が考慮されていない計算式に基づく算出値よりも精度が高い。

本発明の第７観点に係るフィルム繰り出し装置は、第１観点に係るフィルム繰り出し装置であって、フィルムロールは商品ごとに設定されている。残量計算部は、新規のフィルムロールの使用を開始してからフィルムロールを使い切るまでの間、外径取得部がフィルムロールの外径を取得するごとに、取得した外径と、外径を取得した時点における商品の生産量とをデータとして記憶する。さらに、残量計算部は、外径取得部が取得した外径に対応するフィルム残量を計算するための複数の変数と定数を含む計算式を、データに基づいて推定する。

このフィルム繰り出し装置では、実測データに基づいて推定した計算式を用いるので、取得したフィルムロール径に対するフィルム残量の精度が高い。

本発明の第８観点に係るフィルム繰り出し装置は、第７観点に係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が、フィルムロール毎に計算式のパラメータを決定する。

本発明の第９観点に係るフィルム繰り出し装置は、第７観点に係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が、商品サイズが同一、且つフィルムの絵柄のみが異なる商品には、計算式を兼用する。このフィルム繰り出し装置では、計算式の兼用により実測の手間を省くことができる。

本発明の第１０観点に係るフィルム繰り出し装置は、第８観点に係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が計算式のパラメータを更新する。

このフィルム繰り出し装置では、残量計算部が、外径取得部が取得した外径と、その外径を取得した時点における商品の生産量とをデータとして記憶しているので、直近の実測データに基づいてパラメータを更新することができる。

本発明の第１１観点に係るフィルム繰り出し装置は、第１観点に係るフィルム繰り出し装置であって、残量計算部が、特定されたフィルムロールについて、フィルムロールの外径に対応するフィルム残量を実測したか否かを判定し、その判定結果を告知する。

このフィルム繰り出し装置は、未測定のフィルムロールについては、フィルムロールの使用開始から最終までのデータが必要であるので、実測の有無を告知することで、オペレータに注意喚起することができる。

本発明に係るフィルム繰り出し装置では、取得したフィルムロール外径に対して、それに対応するフィルム残量データを予め記憶しているので、フィルムロール外径を取得するたびに従来の計算式で計算する従来方式に比べて残量精度が高い。

本発明の一実施形態に係る計量包装システムの構成図。 供給装置の正面図。 ダンサーローラバー付近の斜視図。 原点サーチ時において、フィルムロールの直径であるロール径を演算する手法の一例を説明するための図。 ロール径ＲＤと製袋数量との関係を示すグラフ。 図５に記載のデータに基づいて作成された、ロール径と残回数との関係を示す曲線。 供給装置の動作を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）計量包装システムの構成
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルム繰り出し装置を含む計量包装システム１の構成図である。なお、図１には、Ｚ軸方向を鉛直方向、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。

図１において、計量包装システム１は、被包装物Ｘ（例えば、ポテトチップスのような食品等）を一定量計り取るとともに、この一定量の被包装物Ｘを包装するため、組合せ計量機２と、縦型製袋包装機３とを含んでいる。

（２）組合せ計量機２
組合せ計量機２は、一定量の被包装物Ｘを計り取るとともに、下方に配設された縦型製袋包装機３に計量された被包装物Ｘを供給する。図１に示すように、組合せ計量機２は、分散フィーダ２１と、トラフ２２と、プールホッパ２３と、計量ホッパ２４と、集合シュート２５とを備えている。

（２−１）分散フィーダ２１およびトラフ２２
組合せ計量機２に計量対象となる被包装物Ｘが供給されると、この供給された被包装物Ｘは、分散フィーダ２１の中央部付近に落下させられる。分散フィーダ２１の周縁には複数のトラフ２２が設けられている。

また、分散フィーダ２１およびトラフ２２には、加振装置（図示省略）からの振動が付与されている。これにより、分散フィーダ２１に供給された被包装物Ｘは、各トラフ２２を経由して落下し、対応するプールホッパ２３に貯留される。

（２−２）プールホッパ２３および計量ホッパ２４
複数のプールホッパ２３それぞれは、対応する計量ホッパ２４の上方に配設されており、計量ホッパ２４に供給する被包装物Ｘを一時的に貯留する。また、複数の計量ホッパ２４それぞれは、対応するプールホッパ２３から供給される被包装物Ｘの重量を計量する重量検出器（例えばロードセル：図示省略）有している。

（２−３）集合シュート２５および計量機コントロールユニット２０
計量機コントロールユニット２０は、各計量ホッパ２４に貯留される被包装物Ｘの重量値を検出する。そして、計量機コントロールユニット２０は、各重量値の組合せによって得られる総和のうち所望値に最も近い組合せを演算するとともに、この組合せに対応する計量ホッパ２４から集合シュート２５に向けて被包装物Ｘを排出させる。

これにより、集合シュート２５に排出された一定量の被包装物Ｘは、縦型製袋包装機３に供給される。

また、計量機コントロールユニット２０は、被包装物Ｘが排出されて空となった計量ホッパ２４に被包装物Ｘを補充するため、対応するプールホッパ２３から計量ホッパ２４に向けて被包装物Ｘを供給させる。

（３）縦型製袋包装機３
縦型製袋包装機３は、図１に示すように、組合せ計量機２の下方に配設されており、組合せ計量機２から排出されて落下する被包装物ＸをフィルムＦ（例えば、プラスチックで形成されたフィルム）によって袋詰する装置である。

縦型製袋包装機３は、チューブ３１と、フォーマ３２と、プルダウンベルト３３と、縦シール装置３４と、横シール装置３５と、フィルム繰り出し装置４０とを有している。

（３−１）チューブ３１およびフォーマ３２
チューブ３１とフォーマ３２とは、フィルム繰り出し装置４０から供給されるフィルムＦを筒状に成形する成形機構である。チューブ３１は、略円筒形状の部材であり、その上下端は開口している。フォーマ３２は、チューブ３１を取り囲むように配設されている。

チューブ３１とフォーマ３２との間にフィルムＦが繰り入れられると、この繰り入れられたフィルムＦはチューブ３１に巻き付けられて略筒状に成形される。

なお、チューブ３１の上端開口部からチューブ３１内には、組合せ計量機２からの被包装物Ｘが投入される。

（３−２）プルダウンベルト３３および縦シール装置３４
プルダウンベルト３３および縦シール装置３４は、チューブ３１およびフォーマ３２の下方に配設される。プルダウンベルト３３は、チューブ３１に巻き付けられたフィルムＦを矢印ＡＲ１方向（フィルムＦの流れ方向：Ｚ軸と略平行な方向）に搬送する。

また、縦シール装置３４は、チューブ３１に巻き付けられたフィルムＦの重なり部分を矢印ＡＲ１方向に沿って熱圧着し、縦シールする。

（３−３）横シール装置３５
横シール装置３５は、フィルムＦを溶着して切断する。横シール装置３５の一対のシールジョー３５ａの回動動作が同期することにより、筒状のフィルムＦは、一方のシールジョー３５ａと他方のシールジョー３５ａとの間に挟み込まれて熱圧着される。

これにより、フィルムＦは、Ｙ軸と略並行な矢印ＡＲ２方向（フィルムＦの幅方向）に溶着されて横シールされるとともに、フィルムＦは、その溶着部から切断される。

（３−４）包装機コントロールユニット３０
包装機コントロールユニット３０は、プログラムや変数等を格納するメモリ３０ａと、メモリ３０ａに格納されたプログラムに従った制御を実行するＣＰＵ３０ｂとを備えている。

したがって、ＣＰＵ３０ｂは、メモリ３０ａに格納されているプログラムに従って、横シール装置３５およびフィルム繰り出し装置４０等の動作制御を所定のタイミングで実行することができる。また、包装機コントロールユニット３０は、計量機コントロールユニット２０と電気的に接続されている。したがって、両コントロールユニット２０、３０の間で制御信号の送受信が行われることにより、例えば、組合せ計量機２および縦型製袋包装機３の動作を同期させることができる。

縦型製袋包装機３において被包装物Ｘが充填された袋Ｂは、縦型製袋包装機３の下流側工程に配置されているシールチェッカー（図示省略）、重力チェッカー（図示省略）によってシール状況、重量のチェックが行われる。そして、そのチェックが完了した良品の袋Ｂは、箱詰ユニット（図示省略）おいてダンボール箱等に箱詰される。

（３−５）フィルム繰り出し装置４０
図２は、フィルム繰り出し装置４０の正面図である。また、図３は、ダンサーローラバー付近の斜視図である。フィルム繰り出し装置４０は、フィルムＦを縦シール装置３４および横シール装置３５等の使用側に供給する装置である。

図２において、フィルム繰り出し装置４０は、フィルムロール５０と、ダンサーローラバー４５と、制御部７０とを備えている。

フィルムロール５０には、シート状の長尺物としてのフィルムＦが巻装される。フィルムロール５０は、モータ５２から付与される駆動力により、回転軸５０ａを中心に回動することができる。

したがって、モータ５２からの駆動力によってフィルムロール５０が矢印Ｒ１方向に回転させられると、フィルムロール５０から使用側にフィルムＦが繰り出される。また、フィルムロール５０が矢印Ｒ２方向に回転させられると、フィルムロール５０にフィルムＦが巻き取られる。

以下、本実施の形態において、フィルムロール５０が矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向に回転することを、それぞれ「正回転する」および「逆回転する」という。

回転軸５０ａには、フィルムロール５０の回転量を検知可能なエンコーダ５１が取り付けられている。このエンコーダ５１による検知結果に基づいて、フィルムロール５０の角度変位が検出される。

ダンサーローラバー４５は、フィルムＦと接触しつつ回動することにより、フィルムロール５０から繰り出されたフィルムＦの張力を調整するテンションローラである。図２に示すように、ダンサーローラバー４５は、フィルムＦの供給方向ＳＤから見て、フィルムロール５０の下流側であって、縦シール装置３４および横シール装置３５の上流側に配設される。

図３に示すように、ダンサーローラバー４５の長手方向両端部には、ダンサーローラバー４５の回動軸４９に沿って伸びるシャフト４６（４６ａ、４６ｂ）が設けられている。

また、各シャフト４６は、対応するローラガイド４７（４７ａ、４７ｂ）のスリット４８（４８ａ、４８ｂ）に挿通される。ここで、各スリット４８は、ローラガイド４７に設けられた開口部であり、略Ｚ軸方向（上下方向）に沿って延伸する。このスリット４８により、ダンサーローラバー４５の移動は上下方向に規制される。

したがって、フィルムロール５０から繰り出されるフィルムＦの繰り出し速度とプルダウンベルト３３によるフィルムＦの搬送速度とが不一致となり、フィルムＦが供給路上で弛む場合であっても、ダンサーローラバー４５が下方向に移動してフィルムＦに張力が付与され、この弛みが吸収される。

そのため、このような速度不一致が生じた場合であっても、フィルム繰り出し装置４０から使用側に良好にフィルムＦを供給することができる。

制御部７０は、フィルム繰り出し装置４０の動作を制御する。図２に示すように、制御部７０は、角度変位検出部８１と、モータ駆動制御部８２と、移動変位検出部８４と、ロール外径取得部８５と、原点サーチ制御部８６とを有している。

角度変位検出部８１は、信号線を介してエンコーダ５１と接続されている。したがって、角度変位検出部８１は、エンコーダ５１によって検知されたフィルムロール５０の回転量検知結果に基づいて、フィルムロール５０の角度変位を検出することができる。

モータ駆動制御部８２は、例えば、ダンサーローラバー４５の上下方向の高さ位置Ｚに基づき、モータ５２のトルク制御および速度制御等を実行する。これにより、フィルムロール５０に巻装されたフィルムＦは、フィルムロール５０から使用側に向けて適切に供給される。

移動変位検出部８４は、変位検知部６０の検知結果に基づいてダンサーローラバー４５の移動変位を検出する。図３に示すように、変位検知部６０は、バネ部材６１と、ロードセル６２とを有している。

バネ部材６１は、ロードセル６２に付勢力を与える付勢部であり、ダンサーローラバー４５の移動方向（上下方向）ＡＲ３と略平行に設けられている。バネ部材６１の一端部は可動側であるダンサーローラバー４５のシャフト４６ａに、他端部は固定側であるロードセル６２にそれぞれ取り付けられている。

また、ロードセル６２は、バネ部材６１から付与される付勢力を、対応した電気量（電気抵抗値）に変換して計測する。ロードセル６２は、フィルム繰り出し装置４０の所定部位６３に取り付けられている。

したがって、ロードセル６２によってダンサーローラバー４５の高さ位置Ｚに対応した電気抵抗値が検知されるとともに、移動変位検出部８４が、この検知結果（電気抵抗値）に基づいてバネ部材６１の伸縮量を演算することにより、ダンサーローラバー４５の昇降量（移動変位）が検出される。

ロール外径取得部８５は、角度変位検出部８１によって検出されるフィルムロール５０の角度変位と、移動変位検出部８４によって検出される移動変位とに基づいてフィルムロール５０のロール外径を演算する。以下、フィルムロール５０のロール外径をロール径ＲＤと称する。

原点サーチ制御部８６は、フィルムロール５０の回動動作を制御することにより、ダンサーローラバー４５の高さ位置Ｚを原点サーチ開始位置Ｚ０から基準位置Ｚ１に移動させて復帰させる処理を実行する。

（４）ロール径ＲＤの演算
図４は、原点サーチ時において、フィルムロール５０の外径であるロール径ＲＤを演算する手法の一例を説明するための図である。なお、原点サーチは、例えば、縦型製袋包装機３の電源投入時や再起動時に実行される。

また、原点サーチ開始前の時点において、ダンサーローラバー４５の高さ位置Ｚは開始位置Ｚ０まで下降しているものとする。また、基準位置Ｚ１は予め実験等により定められる。

原点サーチでは、まず、フィルムロール５０を矢印Ｒ２方向に逆回転させることによって、フィルムロール５０にフィルムＦを巻き取る。これにより、ダンサーローラバー４５は開始位置Ｚ０から矢印ＡＲ３方向に上昇する。

また、フィルムロール５０が逆回転させられている間、角度変位検出部８１によってフィルムロール５０の角度変位が、移動変位検出部８４によってダンサーローラバー４５の移動変位が、それぞれ監視される。そして、ダンサーローラバー４５の移動変位がＤＨとなり、ダンサーローラバー４５の高さ位置Ｚが基準位置Ｚ１まで上昇すると、フィルムロール５０の回転が停止させられて、原点サーチ処理が終了する。

また、原点サーチ時には、原点サーチ開始時から完了時におけるフィルムロール５０の角度変位α（ｒａｄ）が角度変位検出部８１によって検出される。ロール外径取得部８５は、移動変位ＤＨと角度変位αとを数式に代入することにより、フィルムロール５０のロール径ＲＤを演算する。

すなわち、本実施の形態では、原点サーチとともに、フィルム繰り出し装置４０のロール径ＲＤを
ＲＤ＝４×ＤＨ／α （１）式
によって演算することができる。

（５）フィルムＦの残量演算
本実施の形態のフィルム繰り出し装置４０は、ダンサーローラバー４５の原点サーチを実行しつつ、フィルムロール５０のロール径ＲＤを（１）式を用いて演算することができるので、原点サーチが完了した時点において、フィルム繰り出し装置４０は、ロール径ＲＤからフィルムＦの残量を把握することが可能となる。

そのため、原点サーチ完了時点においてフィルムＦ残量が所定値以下となり、フィルムＦの残量が少ないと判断される場合、フィルムＦ補充処理を縦型製袋包装機３の使用者に促すことが可能となり、使用側に供給中にフィルムＦがなくなるといった問題を未然に防止することができる。

但し、本実施形態では、初めて使用する新規のフィルムロールの場合と、使用するのが２回目以降のフィルムロールの場合とで、フィルムＦの残量の演算方法が異なるので、以下、初期と２回目以降とに分けて説明する。

（５−１）新規のフィルムロールの場合
新規のフィルムロールを使用する場合、ロール径ＲＤと残量との相関データが皆無であるので、制御部７０は、予め準備されている既存の計算式に基づき残量を算出しつつ、それに並行して、演算したロール径ＲＤとそのロール径ＲＤを取得した時点の実際の製袋数をデータとして蓄積する。

（５−１−１）従来型計算式に基づく残量計算
（１）式によって演算されたフィルムロール５０のロール径ＲＤと、入力したフィルムＦの厚みｔ及び巻芯直径ｄに基づき、フィルムロール５０に巻かれたフィルムＦの巻数ｎを、
ｎ＝（Ｄ−ｄ）／２ｔ （２）式
から求めた上、フィルムＦの残り長さlを
ｌ＝πΣ｛ｄ＋（２ｉ−１）ｔ｝ （３）式
から演算し、その値を表示器に出力する。

また、このフィルムＦの残り長さｌと、入力したフィルムＦの単位長さＬと、単位時間当りの包装物成形数量Ｎに基づき、残りのフィルムＦが無くなるまでの時間Ｔを
Ｔ＝１／Ｌ・Ｎ （４）式
から演算する。

さらに、フィルムＦの残り長さｌと、入力したフィルムＦの単位長さＬのデータをもとに、残りのフィルムＦから製袋可能な数（残回数）ｆを
「ｆ＝１／Ｌ」 （５）式
から演算する。

本実施形態では、このように構成された装置において、今有る仕様に従った包装物を成形する場合には、はじめに、これに対応するフィルムロール５０を回転軸５０ａに装着した上、操作パネル９０上のデータ入力部８８を操作して、ＲＡＭ７２に、使用するフィルムＦの厚みｔと、１つの包装物に必要なフィルムＦの長さＬと、この包装機が成形し得る単位時間当りの包装物成形数量Ｎと、フィルムロール５０の巻芯径の各データを入力する。

そしてこの状態で包装機を作動させると、フィルムロール５０は、モータ５２に駆動されて回転しつつフィルムＦを繰出し、この際のフィルム繰り出し速度、つまり回転軸５０ａの角度変位は、回転軸５０ａに結合したエンコーダ５１により検出されて制御部７０に入力される。

このため、制御部７０では、入力部から入力した単位フィルム長さＬと、単位時間当りの包装物成形数量Ｎの各データと、回転軸５０ａの角度変位をもとに、その時々のフィルムロール５０のロール径ＲＤを（１）式により演算し、また、この演算したフィルムロール５０の外径と、データ入力部８８から入力したフィルムＦの厚みｔ及び巻芯径の各データとから、（３）式を用いてフィルムＦの残り長さｌを演算し、さらに、この演算したフィルムＦの残り長さｌと、入力部から入力したフィルムＦの単位長さＬと、単位時間当りの包装物成形数量Ｎの各データをもとに、（４）式から残りのフィルムＦが無くなるまでの時間を演算し、さらに、このフィルムＦの残り長さｌとデータ入力部８８から入力したフィルムＦの単位長さＬに関するデータをもとに、（５）式から製袋可能な数（残回数）ｆを演算して、これらを操作パネル９０の表示画面に出力して表示する。以後、（２）式から（５）式を総称して従来型残回数計算式という。

（５−１−２）ロール径ＲＤに対するフィルム残量のデータ蓄積
図５は、ロール径ＲＤと製袋数量との関係を示すグラフである。図５において、横軸は製袋数量、すなわち生産された商品の数量である。縦軸はロール径ＲＤであり、ロール径ＲＤの単位はｃｍとする。

制御部７０は、縦型製袋包装機の作動と連動して、フィルムロール５０のモータ５２を回転させてフィルムＦを繰り出すが、その際、制御部７０は、ロール径ＲＤを得るため、回転軸５０ａの角度変位を、回転軸５０ａに結合したエンコーダ５１により検出する。

なお、ロール径ＲＤは、「（４）ロール径ＲＤの演算」で説明した方法によって得られる。図５のポイントＰｉは、フィルムロールが取り替えられた直後であり、そのフィルムロールのフィルムによって商品は生産されていないので、未使用状態のフィルムロールのロール径ＲＤはＤｍａｘである。

図５には、商品が５００個生産されるごとに（５００個製袋されるごとに）取得されたロール径ＲＤの結果がプロットされている。また、プロットの個数は商品５００個毎に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。例えば、フィルム残量は終わりに近づくほど、高い精度が要求されるので、商品の生産数量が一定量を超えた時点以降は、例えば１００個生産されるごとにロール径ＲＤを取得して、プロットしてもよい。なお、ここで挙げた数字は、例示であり、これらに限定されるものではない。

本実施形態では、製袋数が２５００個を超えたときから、製袋数が１００個増加するごとにロール径ＲＤがプロットすることができるように、ロール径ＲＤを取得している。

なお、「フィルム残量」は、残りのフィルムの長さを表すものと解釈することもできるが、より実用的には、現状の設定でこのまま生産を続けた場合の残りの生産回数である「残り回数」、或いは、現状の設定でこのまま生産を続けた場合の残りの製袋することができる回数である「残り製袋可能回数」、或いは、現状の能力でこのまま生産を続けた場合にかかる時間である「残り時間」、を表すものと解釈することができる。

（５−２）データが蓄積されているフィルムロールの場合
図６は、図５に記載のデータに基づいて作成された、ロール径ＲＤと残回数との関係を示す曲線である。図６において、曲線は２次曲線であり、横軸がロール径ＲＤ、縦軸が残回数である。

ここで、残回数とは、上記に説明した「残り回数」および「残り製袋可能回数」の総称であり、より具体的に言えば、フィルムロール５０のロール径ＲＤが取得された時点においてフィルムロール５０に残っているフィルムＦから製袋可能な回数であり、すなわち、ロール径ＲＤの取得時点からフィルムが無くなるまでの間に生産可能な商品数量である。

１つのフィルムロール５０から実際に製袋された数量と、その数量の増加にしたがって減少していく実際のロール径ＲＤのデータが記憶されているので、１つのフィルムロール５０により実際に製袋された全数量から、ロール径ＲＤが取得された時点までの製袋数量を減算することによって、残されたフィルムから製袋可能な回数である「残回数」を算出することができる。

図６の２次曲線は、残回数をロール径ＲＤに対応させてプロットし、最小二乗法により２次関数を推定し、グラフ化したものである。

したがって、次に同じフィルムロールを使用するときは、取得したロール径ＲＤから上記２次関数に基づいて残回数を演算することができる。以後、説明の便宜上、この２次関数を、実測型残回数計算式という。

（６）フィルム繰り出し装置４０の動作
図７は、フィルム繰り出し装置４０の動作を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、フィルムロール５０が回転軸５０ａに装着された後の動作を示している。

（ステップＳ１）
制御部７０は、ステップＳ１において、フィルムロール５０を特定する情報の入力の有無を判定する。フィルムロール５０を特定する情報とは、例えば、生産する商品の包装に使用するフィルムＦの品番を含むバーコードがフィルムロール５０に表示されているので、そのバーコードをスキャンすることによって入力することができる。

また、商品ごとに使用されるフィルムＦが一対一で対応しているので、商品名、又は商品コードを入力することによって、フィルムロール５０を特定することができる。

なお、フィルムロール５０の駆動には、フィルムＦの厚みｔ、１つの包装物に必要なフィルムＦの長さＬと、この包装機が成形し得る単位時間当りの包装物成形数量Ｎと、フィルムロール５０の巻芯径の各データを入力する必要があるが、本実施形態では、フィルムロール５０の特定によって、ｔ、Ｌ、Ｎは自動的に入力される。

制御部７０は、フィルムロール５０を特定する情報の入力があったと判定したときは、ステップＳ２へ進む。

（ステップＳ２）
次に、制御部７０は、ステップＳ２において、特定されたフィルムロール５０について、所定データが蓄積されているか否かを判定する。所定データとは、「（５−１−２）ロール径ＲＤに対するフィルム残量のデータ」で説明したデータである。

制御部７０は、ＲＡＭ７２にアクセスして、所定データが蓄積されているか否かを確認し、所定データが蓄積されている場合にはステップＳ３Ａに進み、所定データが蓄積されていない場合にはステップ３Ｂに進む。

（ステップＳ３Ａ）
次に、制御部７０は、ステップＳ３Ａにおいて、特定されたフィルムロールの「ロール径ＲＤに対するフィルム残量」から推定された「実測型残回数計算式」を読み込む。

（ステップＳ３Ｂ）
一方、制御部７０は、ステップＳ３Ｂに進んだ場合、「（５−１−１）従来型計算式に基づく残量計算」で説明した計算式である、「従来型残回数計算式」を読み込む。

（ステップＳ４）
次に、制御部７０は、ステップＳ４において、縦型製袋包装機３の作動と連動して、フィルムロール５０のモータ５２を回転させてフィルムＦを繰出する。この際、制御部７０は、回転軸５０ａの角度変位を、回転軸５０ａに結合したエンコーダ５１により検出する。

さらに、制御部７０は、「（５−１−２）ロール径ＲＤに対するフィルム残量のデータ蓄積」で説明した通り、商品が一定数（例えば、５００個）生産されるごとに取得されたロール径ＲＤの結果を記憶していく。ロール径ＲＤは、「（４）ロール径ＲＤの演算」で説明した方法によって得られる。

（ステップＳ５）
次に、制御部７０は、ステップＳ５において、ロール外径取得部８５から得られたロール径ＲＤを、ステップＳ３Ａ又はステップＳ３Ｂで読み込んだ残回数計算式に代入し、残回数を算出する。

算出は、残量計算部として機能する制御部７０のＣＰＵ７１を介して行われる。算出された残回数は、操作パネル９０の表示画面に表示される。

オペレータは、表示画面に表示された「残回数」から次のフィルムロームへの交換時期を見積もることができる。

なお、制御部７０は、残回数が少なくなっているにもかかわらず、オペレータが気が付いていないことを防止するため、残回数が閾値以下（例えば、６００回以下）になった時点で、警報を用いて知らせてもよい。

（ステップＳ６）
次に、制御部７０は、ステップＳ６において、フィルムロール５０がロールエンドとなったか否かを判定する。フィルムロール５０がロールエンドになると、ダンサーローラバー４５が上下しなくなり、ロードセル６２の出力が閾値以下となるので、ロールエンドになったと、判定することができる。

（ステップＳ７）
次に、制御部７０は、ステップＳ７において、従来型残回数計算式を使用したか否かを判定する。制御部７０は、従来型残回数計算式を使用したと判定したときはステップＳ８Ａへ進み、そうでない場合はステップＳ８Ｂへ進む。

（ステップＳ８Ａ）
次に、制御部７０は、ステップＳ８Ａにおいて、先のステップＳ４で記憶した「ロール径ＲＤに対するフィルム残量のデータ」から、このフィルムロール５０に対する実測型残回数計算式を推定し、そのフィルムロール５０と推定した実測型残回数計算式とを紐付けて記憶する。

以後、このフィルムロール５０を使用するときは、データ入力部８８によってフィルムロール５０を特定すれば、記憶された実測型残回数計算式が適用される。

（ステップＳ８Ｂ）
一方、制御部７０がステップＳ８Ｂに進んだ場合は、既に記憶している実測型残回数計算式について、先のステップＳ４で記憶した「ロール径ＲＤに対するフィルム残量のデータ」から推定した実測型残回数計算式へ更新するか否かを判定し、決定する。

更新条件は、例えば、先のステップＳ４におけるデータ取りの際の製袋包装機のエラー停止の頻度が先のデータ取りのときよりも少ない、などが挙げられる。

以上のように、フィルム繰り出し装置４０は、ロール径ＲＤからフィルムＦの残量を把握することが可能となるため、フィルムＦの残量が少ないと判断される場合、補充処理を縦型製袋包装機３のオペレータに促すことが可能となり、生産途中にフィルムロール５０がなくなるといった問題を未然に防止することができる。

（７）特徴
（７−１）
フィルム繰り出し装置４０では、取得したフィルムロール５０のロール径ＲＤに対して、それに対応するフィルム残量データを予め記憶しているので、ロール径ＲＤを取得するたびに従来の計算式で計算する従来方式に比べて残量精度が高い。

（７−２）
フィルム繰り出し装置４０では、商品が異なれば使用するフィルムロール５０も異なるので、フィルムロール５０を特定するデータ入力部８８があることによって、装置の使い勝手がよくなる。

（７−３）
フィルム繰り出し装置４０では、残量計算部として機能するＣＰＵ７１が、データ入力部８８によって特定されるフィルムロール５０の初期外径を予め記憶しているので、初期外径を入力する手間が省けるので、使い勝手がよい。

（７−４）
フィルム繰り出し装置４０では、フィルムロール５０は商品ごとに設定されており、データ入力部８８から商品を特定する情報が入力されることによって、商品に対応するフィルムロール５０が特定されることによって、フィルムロール５０をも特定する手間が省けるので、使い勝手がよい。

（７−５）
フィルム繰り出し装置４０では、商品を生産することができる残回数がわかることによって、フィルムロール５０のロールエンドまでの時間を把握することができるので、生産に支障が出ないように、フィルムロール５０の交換準備を適切な時期に行うことができる。

（７−６）
フィルム繰り出し装置４０では、実測データに基づいているので、従来のようなフィルムＦの伸びなどの誤差要因が考慮されていない計算式に基づく算出値よりも精度が高い。

（７−７）
フィルム繰り出し装置４０では、実測データに基づいて推定した計算式を用いるので、取得したフィルムロール５０のロール径ＲＤに対するフィルム残量の算出精度が高い。

（７−８）
フィルム繰り出し装置４０では、残量計算部として機能するＣＰＵ７１が、フィルムロール５０毎に計算式のパラメータを決定する。

（７−９）
フィルム繰り出し装置４０では、残量計算部として機能するＣＰＵ７１が、商品サイズが同一、且つフィルムの絵柄のみが異なる商品には、計算式を兼用することができるので、計算式の兼用により実測の手間を省くことができる。

（７−１０）
フィルム繰り出し装置４０では、残量計算部として機能するＣＰＵ７１が、ロール外径取得部８５が取得したロール径ＲＤと、そのロール径ＲＤを取得した時点における商品の生産量とをデータとして記憶しているので、直近の実測データに基づいて更新することができる。

（７−１１）
フィルム繰り出し装置４０は、未測定のフィルムロール５０については、フィルムロール５０の使用開始から最終までのデータが必要であるので、実測の有無を告知することで、オペレータに注意喚起することができる。

４０ フィルム繰り出し装置
５０ フィルムロール
７１ ＣＰＵ（残量計算部）
８５ ロール外径取得部（外径取得部）
８８ データ入力部（入力部）
Ｆ フィルム

特開平７−３０４５６１号公報

Claims (11)

1. フィルムを巻いたフィルムロールから前記フィルムを繰り出すフィルム繰り出し装置において、
   前記フィルムロールの外径を取得する外径取得部と、
   前記外径取得部が取得した外径に対して、前記フィルムロールに残るフィルム量であるフィルム残量を計算する残量計算部と、
   を備え、
   前記残量計算部は、前記フィルムロールの外径に対応するフィルム残量をデータとして予め記憶している、
   フィルム繰り出し装置。
2. 前記フィルムロールを特定する入力部をさらに備える、
   請求項１に記載のフィルム繰り出し装置。
3. 前記残量計算部は、前記入力部によって特定される前記フィルムロールの初期外径を予め記憶している、
   請求項２に記載のフィルム繰り出し装置。
4. 前記フィルムロールは商品ごとに設定されており、
   前記入力部から商品を特定する情報が入力されることによって、前記商品に対応するフィルムロールが特定される、
   請求項２に記載のフィルム繰り出し装置。
5. 前記残量計算部は、特定された商品の一個当たりに必要なフィルム長さを決定し、
   さらに前記残量計算部は、前記フィルム長さ、及び前記フィルム残量から前記商品を生産することができる回数である残回数を算出する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフィルム繰り出し装置。
6. 前記フィルムロールは商品ごとに設定されており、
   前記残量計算部は、新規のフィルムロールの使用を開始してから前記フィルムロールを使い切るまでの間、前記外径取得部が前記フィルムロールの外径を取得するごとに、取得した前記外径と、前記外径を取得した時点における前記商品の生産量とを前記データとして記憶し、
   さらに前記残量計算部は、次に前記フィルムロールを使用する際、前記外径取得部が取得した外径に対応するフィルム残量を、前記データに基づいて計算する、
   請求項１に記載のフィルム繰り出し装置。
7. 前記フィルムロールは商品ごとに設定されており、
   前記残量計算部は、新規のフィルムロールの使用を開始してから前記フィルムロールを使い切るまでの間、前記外径取得部が前記フィルムロールの外径を取得するごとに、取得した前記外径と、前記外径を取得した時点における前記商品の生産量とを前記データとして記憶し、
   さらに前記残量計算部は、前記外径取得部が取得した外径に対応するフィルム残量を計算するための複数の変数と定数を含む計算式を、前記データに基づいて推定する、
   請求項１に記載のフィルム繰り出し装置。
8. 前記残量計算部は、前記フィルムロール毎に前記計算式のパラメータを決定する、
   請求項７に記載のフィルム繰り出し装置。
9. 前記残量計算部は、商品サイズが同一、且つ前記フィルムの絵柄のみが異なる商品には、前記計算式を兼用する、
   請求項７に記載のフィルム繰り出し装置。
10. 前記残量計算部は、前記計算式のパラメータを更新する、
    請求項８に記載のフィルム繰り出し装置。
11. 前記残量計算部は、特定されたフィルムロールについて、前記フィルムロールの外径に対応するフィルム残量を実測したか否かを判定し、その判定結果を告知する、
    請求項１に記載のフィルム繰り出し装置。

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