JP2020090289A - Optical sensor sign maintenance device and optical sensor sign maintenance method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、横ピロー包装機、縦ピロー包装機、上包み包装機、深絞り包装機等の包装機械における光センサ予兆保全装置及び光センサ予兆保全方法に関するものである。 The present invention relates to an optical sensor predictive maintenance device and an optical sensor predictive maintenance method in a packaging machine such as a horizontal pillow packaging machine, a vertical pillow packaging machine, an overwrapping packaging machine, and a deep-drawing packaging machine.
包装機械には、筒状に成形された包材の中に食品、医薬品等の被包装品を順次充填し、シールや切断等を施して包装体を製造するピロー包装機、薄葉包装材料で1個または複数個の被包装品を覆う上包み包装機、フラットシートを容器状に成形して被包装品を充填した後蓋材でシールする深絞り包装機等があり、ピロー包装機には、包材を上下方向(縦方向)に送って被包装品を充填する縦ピロー包装機と、包材を左右方向(横方向)に送って被包装品を充填する横ピロー包装機等がある。
このような包装機械においては、ロール状に巻き取られた巻取り包材から送りローラによって連続した包材(包装フィルム)が繰り出され、被包装品が供給された後、一定のタイミングで連続する包材にシールと切断が行われ、被包装品が充填された包装体が生成される。
この場合、包材のシール・切断位置にシールと切断が行われるようにするため、包材に印刷されたレジスターマーク等の位置合わせ用マークを光センサで検知し、包材の送り量の調整が行われる。
ここで、包装機械を長期間使用すると、光センサの劣化や汚れ等により、光センサの機能が低下し、光センサが位置合わせ用マークを検知しないという動作不良となり、包材のシール・切断位置にシールと切断が行われない等の事故が生じて、光センサを交換しなければならなくなり、大きな生産阻害となる場合がある。
このため、光センサの劣化等による動作不良を予測し、光センサが動作不良となる前に、光センサの交換を行い、包装機械の生産阻害を防ぐことが望まれる。
The packaging machine is a pillow packaging machine that sequentially fills a packaged product such as food and medicine into a tubular packaging material, and then seals and cuts the product to produce a package. There is an overwrapping packaging machine that covers individual or multiple items to be packaged, a deep-drawing packaging machine that forms a flat sheet into a container shape, fills the items to be packaged, and then seals with a lid material. There are a vertical pillow packaging machine that feeds the packaging material in the vertical direction (vertical direction) to fill the packaged items, and a horizontal pillow packaging machine that sends the packaging material in the lateral direction (the lateral direction) to fill the packaging items.
In such a packaging machine, a continuous packaging material (packaging film) is fed out by a feed roller from a winding packaging material wound in a roll shape, and after the article to be packaged is supplied, the packaging material is continuously produced at a constant timing. The packaging material is sealed and cut to produce a packaged body filled with the articles to be packaged.
In this case, in order to perform sealing and cutting at the sealing/cutting position of the packaging material, the registration mark printed on the packaging material, such as the registration mark, is detected by the optical sensor and the feeding amount of the packaging material is adjusted. Is done.
Here, if the packaging machine is used for a long period of time, the function of the optical sensor deteriorates due to deterioration or dirt of the optical sensor, and the optical sensor does not detect the alignment mark, resulting in malfunction. There is a case where an accident such as the fact that the seal and the cutting are not performed occurs, and the optical sensor has to be replaced, which causes a great hindrance to the production.
For this reason, it is desired to predict a malfunction due to deterioration of the optical sensor and replace the optical sensor before the malfunction of the optical sensor to prevent production hindrance of the packaging machine.
ところで、光センサによりマークを検知して位置合わせを行うことは、包装機械以外の装置である印刷装置でも行われ、印刷装置においても、光センサの劣化を検出することが提案されている。
例えば、特許文献1(特開2015−24505号公報)には、用紙上のマークを光学式センサ(フォトセンサ)で検出し、用紙の位置決めを行う印刷装置(サーマルプリンタ)において、用紙なし時のフォトセンサの出力レベルの履歴に基づいてフォトセンサの劣化を検出すること(特許文献1の請求項11、段落[0054])、あるいは、フォトセンサの発光部の電圧低下による発光量の減少を検出することにより、発光部の劣化を検出すること(特許文献1の請求項10、段落[0078])が開示されている。
しかしながら、特許文献1の印刷装置(サーマルプリンタ)では、フォトセンサの出力レベルの低下の変動が、マークの濃度むらによるものがフォトセンサの劣化によるものかを判断するために、フォトセンサの劣化を検出しているのであり、特許文献1の印刷装置は、フォトセンサが動作不良となる状態を予測するものではない。
また、包装機械においては、連続した包材(包装フィルム)にジスターマークが印刷されており、特許文献1の印刷装置のような用紙なし(包材なし)の状態が存在せず、特許文献1におけるフォトセンサの劣化の検出方法を包装装置に適用することはできない。
さらに、包装機械の光センサの動作不良は、発光部の劣化の他汚れや受光部の劣化、光ファイバセンサの場合は光ファイバの劣化等によっても生じ、特許文献1のように発光部の劣化を検出しただけでは、光センサの動作不良を予測することはできない。
By the way, the detection of the mark by the optical sensor to perform the alignment is also performed in the printing apparatus which is an apparatus other than the packaging machine, and it is proposed that the printing apparatus also detect the deterioration of the optical sensor.
For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-24505, a printing device (thermal printer) that detects a mark on a sheet by an optical sensor (photosensor) and positions the sheet is used when there is no sheet. Detecting the deterioration of the photo sensor based on the history of the output level of the photo sensor (
However, in the printing apparatus (thermal printer) of
Further, in the packaging machine, the diaster mark is printed on a continuous packaging material (packaging film), and there is no paper-free (no packaging material) state as in the printing apparatus of
Further, the malfunction of the optical sensor of the packaging machine is caused not only by the deterioration of the light emitting part but also by the contamination of the light receiving part, the deterioration of the optical fiber in the case of the optical fiber sensor, etc., and the deterioration of the light emitting part as in
本発明が解決しようとする課題は、包装機械において、位置合わせ用マークを検知する光センサの機能が低下して動作不良となる前に、その予兆を示す変化を取得して、光センサの保全が図れるようにすることである。 The problem to be solved by the present invention is to maintain the optical sensor in a packaging machine by acquiring a change indicating the sign thereof before the function of the optical sensor for detecting the alignment mark is deteriorated to cause malfunction. Is to be able to achieve.
請求項1の発明は、包装機械において供給される連続した包材に印刷された位置合わせ用マークを検知する光センサの予兆保全装置であって、前記位置合わせ用マークと該位置合わせ用マークの背景部に反射する光から前記光センサが受光する光の受光量を取得する受光量取得手段と、前記光センサの初期状態において前記受光量取得手段が取得した前記受光量である初期受光量を記憶する初期受光量記憶手段と、前記包装機械の運転中に前記受光量取得手段が取得する前記受光量である現在受光量と、前記初期受光量記憶手段に記憶された前記初期受光量を比較し、前記光センサに動作不良が生ずる予兆を判定する予兆判定手段と、前記予兆判定手段の判定結果を出力する判定結果出力手段とを備えた光センサ予兆保全装置を提供して、上記課題を解決するものである。
The invention according to
請求項2の発明は、前記光センサは光ファイバセンサであり、前記予兆判定手段は、前記光センサの機能低下の度合に応じた予兆を判定する光センサ予兆保全装置を提供して、上記課題を解決するものである。 According to a second aspect of the present invention, the optical sensor is an optical fiber sensor, and the sign determining means provides an optical sensor sign maintenance device for judging a sign according to a degree of functional deterioration of the optical sensor. Is the solution.
請求項3の発明は、前記予兆判定手段は、前記初期受光量に対する前記現在受光量の低下が所定範囲を超えた場合に前記光センサに動作不良が生ずる予兆ありとの判定をする光センサ予兆保全装置を提供して、上記課題を解決するものである。 According to a third aspect of the present invention, the sign determining means determines that there is a sign that a malfunction of the optical sensor will occur when the decrease in the current received light amount with respect to the initial received light amount exceeds a predetermined range. A security device is provided to solve the above problems.
請求項4の発明は、前記現在受光量を表示する現在受光量表示手段と、前記所定範囲を設定する所定範囲設定手段をさらに備えた光センサ予兆保全装置を提供して、上記課題を解決するものである。
The invention according to
請求項5の発明は、包装機械において供給される連続した包材に印刷された位置合わせ用マークを検知する光センサの予兆保全方法であって、受光量取得手段が、前記包装機械の運転中に前記位置合わせ用マークと該位置合わせ用マークの背景部に反射する光から前記光センサが受光する光の受光量である現在受光量を取得し、予兆判定手段が、前記受光量取得手段が取得した前記現在受光量と、前記光センサの初期状態において前記受光量測定手段が取得した前記光センサの初期受光量を比較して、前記光センサに動作不良が生ずる予兆を判定し、判定結果出力手段が、前記予兆判定手段の判定結果を出力するステップを備えた光センサ予兆保全方法を提供して、上記課題を解決するものである。 A fifth aspect of the present invention is a predictive maintenance method for an optical sensor that detects alignment marks printed on a continuous packaging material supplied in a packaging machine, wherein the received light amount acquisition means is in operation of the packaging machine. To obtain the current received light amount, which is the received light amount of the light received by the optical sensor from the light reflected by the alignment mark and the background portion of the alignment mark, the sign determination means, the received light amount acquisition means The obtained current received light amount is compared with the initial received light amount of the optical sensor acquired by the received light amount measuring means in the initial state of the optical sensor to determine a sign of malfunction of the optical sensor. The output means provides an optical sensor sign maintenance method including a step of outputting the judgment result of the sign judgment means to solve the above problems.
請求項1に記載の発明の光センサ予兆保全装置においては、位置合わせ用マークを検知する光センサの機能が低下して動作不良となる前に、その予兆を示す変化を取得して、光センサの保全が図れるという効果を奏する。
In the optical sensor predictive maintenance device according to the invention as set forth in
請求項2に記載の発明の光センサ予兆保全装置は、請求項1の発明と同様の効果を奏する。 The optical sensor predictive maintenance device according to the second aspect of the present invention has the same effect as that of the first aspect of the invention.
請求項3に記載の発明の光センサ予兆保全装置は、請求項1の発明と同様の効果を奏する。 The optical sensor predictive maintenance device according to the third aspect of the present invention has the same effect as that of the first aspect of the invention.
請求項4に記載の発明の光センサ予兆保全装置は、請求項1の発明と同様の効果を奏する。 The optical sensor predictive maintenance device according to the invention of a fourth aspect has the same effect as the invention of the first aspect.
請求項5に記載の発明の光センサ予兆保全方法においては、位置合わせ用マークを検知する光センサの機能が低下して動作不良となる前に、その予兆を示す変化を取得して、光センサの保全が図れるという効果を奏する。 According to the optical sensor sign maintenance method of the invention of claim 5, before the function of the optical sensor for detecting the alignment mark is deteriorated to cause malfunction, the change indicating the sign is acquired and the optical sensor is detected. The effect is that the maintenance of can be achieved.
[光センサ予兆保全システム、予兆保全装置の構成]
図1は、本発明の光センサ予兆保全装置を備えた光センサ予兆保全システムの構成を示すブロック図である。
図中、1は光センサ予兆保全システム、10は光センサ、11は光センサ本体、12は受光素子、13は投光素子、14は制御部、15はファイバケーブル、15aは受光用光ファイバ、15bは投光用光ファイバ、16はファイバ頭部、20は光センサ予兆保全装置、21は受光量取得部、21aは送信部、21bは受信部、21cは通信回線、22は演算制御装置、22aは予兆判定部、22bは初期受光量記憶部、23は警報器、Fiは包材(フィルム)である。
図1に示すように、光センサ予兆保全システム1は、光センサ10と光センサの予兆保全装置20から構成される。
光センサ10は、光センサ本体11、ファイバケーブル15及びファイバ頭部16から構成され、光センサ本体11は、受光素子12、投光素子13及び制御部14を備えている。
受光素子12は、ファイバケーブル15の受光用光ファイバ15aから入る光を受光し、電気信号に変換して出力する。
投光素子13は、LEDであり、発光してファイバケーブル15の投光用光ファイバ15bから投光する。
制御部14は、受光素子12が出力する出力信号に基づいて、包材Fiに印刷されたレジスターマークを検知する検知信号を出力し、投光素子13の発光を制御すると共に、光センサ本体11の動作全体を制御する。
ファイバケーブル15は、受光用光ファイバ15aと投光用光ファイバ15bを備え、受光用光ファイバ15aは、ファイバ頭部16に入る光を受光素子に導き、投光用光ファイバ15bは、投光素子13が発する光をファイバ頭部16に導く。
ファイバ頭部16は、包材Fiに近接して設置され、投光用光ファイバ15bに導かれた光をその先端部から包材Fiのレジスターマーク(後述する)とその背景部に投光し、その反射光を受光用光ファイバ15aの先端部で受光する。
[Configuration of optical sensor predictive maintenance system and predictive maintenance device]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical sensor predictive maintenance system including the optical sensor predictive maintenance device of the present invention.
In the figure, 1 is an optical sensor predictive maintenance system, 10 is an optical sensor, 11 is an optical sensor main body, 12 is a light receiving element, 13 is a light projecting element, 14 is a control unit, 15 is a fiber cable, 15a is an optical fiber for receiving light, 15b is an optical fiber for projecting light, 16 is a fiber head, 20 is an optical sensor predictive maintenance device, 21 is a received light amount acquisition unit, 21a is a transmission unit, 21b is a reception unit, 21c is a communication line, 22 is an arithmetic and control unit,
As shown in FIG. 1, an optical sensor
The
The
The
The
The
The
光センサ予兆保全装置20は、包装機械の動作の制御する制御コンピュータ、操作パネルのコンピュータ等のコンピュータ機器により構成され、受光量取得部21、演算制御装置22及び警報器23を備えている。
受光量取得部21は、送信部21a、受信部21b、通信回線21cを備え、受光素子12が受光する光の量である受光量(以下適宜「光センサ10の受光量」という。)(数値)を制御部14から取得する。
すなわち、受光量取得部21においては、送信部21aが、制御部14から光センサ10の受光量を連続的に取得して、通信回線21cを介して受信部21bに送信し、受信部15bが受信した受光量を演算制御装置22に送る。
この受光量取得部21は、送信部21a、受信部21b、通信回線21cを備えたものに代えて、光センサ10の受光量を制御部14からアナログ信号で取り出して伝送線等を介して演算制御装置22に送るようにしたものであってもよい。
演算制御装置22は、予兆判定部22aと初期受光量記憶部22bを備え、受信部21の動作や警報器23の動作を制御する。
初期受光量記憶部22bは、受光量取得部21から演算制御装置22が取得した初期状態の光センサ10の受光量を初期受光量として記憶する。
予兆判定部22aは、包装機械(後述する)の運転中に、受光量取得部21が取得した光センサ10の受光量である現在受光量と、初期受光量記憶部22bに記憶されている初期受光量を比較し、初期受光量に対する現在受光量の低下が所定範囲を超えた場合に、光センサ10に動作不良の予兆ありの判定をする。
警報器23は、前記制御コンピュータや操作パネル等のディスプレイ等により構成され、予兆判定部22aの判定結果に基づいて、光センサ10に動作不良の予兆がある旨等の警報表示を行う。
また、光センサ予兆保全装置20において、受光量取得部21が取得した現在受光量を前記制御コンピュータや操作パネル等のディスプレイに表示する現在受光量表示部(図示せず)と、前記所定範囲を設定する所定範囲設定部(図示せず)を設け、現在受光量表示部に表示された現在受光量から、所定範囲設定部により前記所定範囲を設定できるようにしてもよい。
The optical sensor
The light receiving
That is, in the light reception
The light receiving
The arithmetic and
The initial received light
During the operation of the packaging machine (which will be described later), the
The
Further, in the optical sensor
[位置合わせ用マーク]
図2は、位置合わせ用マークとしてのレジスターマークの一例が印刷された包材Fiの平面図であり、図中、R1、R2、Rnはレジスターマーク、BGは背景部である。
図2に示すように、連続した包材Fiの一方の端部には背景部BGが帯状に印刷され、背景部BGの中に一定間隔LでレジスターマークR1、R2・・・Rnが連続的に印刷され、包材Fiは左から右に移動する。
背景部BGは、一般的には白色または白っぽい色で印刷され、図にはおいては白っぽい灰色で印刷されている。
レジスターマークR1、R2、Rnは、一般的には黒色または黒っぽい色でスリット状に印刷され、図においては黒色でされている。
なお、包材Fiに印刷される位置合わせ用マークと背景部は、反射光に対する光センサ10の受光量に差があればよく、位置合わせマークが白色または白っぽい色で、背景部が黒色または黒っぽい色であってもよい。
[Alignment mark]
FIG. 2 is a plan view of a packaging material Fi on which an example of a register mark as a positioning mark is printed, in which R1, R2, and Rn are register marks and BG is a background portion.
As shown in FIG. 2, the background portion BG is printed in a strip shape at one end of the continuous packaging material Fi, and the register marks R1, R2,... Rn are continuously provided at a constant interval L in the background portion BG. , And the packaging material Fi moves from left to right.
The background portion BG is generally printed in white or whitish color, and in the figure, is printed in whitish gray.
The register marks R1, R2, Rn are generally printed in black or a dark color in a slit shape, and are black in the drawing.
The alignment mark and the background portion printed on the packaging material Fi may have a difference in the amount of light received by the
[光センサ10の受光量]
図3は、レジスターマークR1、R2、Rnと背景部BGが印刷された包材Fiに対する光センサの10の受光量と制御部14が出力する検知信号を説明する説明図であり、同図(a)は光センサ10の受光量と経過時間の関係を表し、同図(b)は検知信号と検知信号の関係を表している。図中、LRは受光量曲線、S1、S2、Snは検知信号、SHは閾値、tは経過時間である。
背景部BGに反射する光からの光センサの10の受光量の最大値(初期状態における光センサの10の受光量)を100とし、実際に背景部BGに反射する光からの光センサの10の受光量HI、レジスターマークR1、R2、Rnに反射する光からの光センサの10の受光量LOとする。
今、包材Fiが移動し、光センサの10が包材Fiの端部からの反射光を受光し、経過時間t1、t2、tnで、レジスターマークR1、R2、Rnが光センサの10ファイバ頭部17の真下を通過するものとすると、光センサの10がレジスターマークR1、R2、Rnからの反射光を受光している間は、光センサの10の受光量はLOであり、それ以外は背景部BGから反射光を受光し、光センサの10の受光量はHIとなる。
これより光センサの10の受光量の時間的変化は、図3(a)に示す受光曲線LRで表される。
このとき光センサ10の制御部14には検知信号用の閾値SHが設定されており、光センサの10の受光量が閾値SHより高い状態から低い状態に変化したときに、制御部14が検知信号を出力し、出力した検知信号は包材Fiを繰り出して送る送りローラ(後述する)の制御装置に送られ、包材Fiの送り量が調整される。
図3(a)に示すように閾値SHが60に設定されているとすると、光センサの10の受光量HIは閾値SHより高く、受光量LOは閾値SHより低いことから、図3(b)に示すように、制御部14は、経過時間t1、t2、tnにおいて検知信号S1、S2、Snを出力する。
[Amount of light received by the optical sensor 10]
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the amount of light received by the photosensor 10 with respect to the packaging material Fi on which the register marks R1, R2, Rn and the background portion BG are printed and the detection signal output by the control unit 14 (FIG. FIG. 6A shows the relationship between the amount of light received by the
The maximum value of the amount of light received by the
Now, the packaging material Fi moves, the
As a result, the temporal change in the amount of light received by the
At this time, the threshold value SH for the detection signal is set in the
If the threshold value SH is set to 60 as shown in FIG. 3A, the received light amount HI of the
図4は、光センサの10がレジスターマークR1、R2、Rnを検知する場合の、受光曲線の変化を説明する説明図であり、同図(a)は光センサの10の初期状態の受光曲線を表し、同図(b)は光センサの10の受光量がやや低下した状態の受光曲線を表し、同図(c)は光センサの10の受光量が大きく低下した状態の受光曲線を表している。
図4(a)に示すように、光センサの10の初期状態において、包材Fiの背景部BGからの反射光を受光する光センサの10の受光量を100とし、レジスターマークR1等からの反射光を受光する光センサの10の受光量を40とすると、光センサの10の受光曲線は曲線LR0となる。
図4(b)に示すように、光センサの10の受光量は初期状態から下がってその受光曲線が曲線LR1となっている場合、背景部BGからの反射光を受光する光センサの10の受光量が閾値SH(60)より高く、光センサ10は、レジスターマークR1等を検知し、正常に動作している。
ところが、図4(c)に示すように、光センサの10の受光量が初期状態から大きく下がってその受光曲線が曲線LR2となっている場合、背景部BGからの反射光を受光する光センサの10の受光量は閾値SH(60)より低くなり、光センサ10は、レジスターマークR1等を検知できず、正常に動作しないこととなる。
本発明の光センサ予兆保全装置20は、光センサの10の受光量は初期状態から下がっているが、レジスターマークを検知して正常に動作している状態(図4(b)の状態)において、光センサ10の機能が低下して動作不良となる状態(図4(c)の状態)の予兆を示すようにするものである。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the change in the light receiving curve when the
As shown in FIG. 4A, in the initial state of the
As shown in FIG. 4B, when the light receiving amount of the
However, as shown in FIG. 4C, when the amount of light received by the
In the optical sensor
[横ピロー包装機]
図5は、図1に示す光センサ予兆保全システム1を取り付けた横ピロー包装機の概略構成を表した図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は平面図である。
図において、30は横ピロー包装機、31は包材(包装材料)供給部、32は包材送り部、32aは駆動ローラー、32bは押えローラー、33は被包装品供給部、33aは供給コンベア、34は製筒部、34aは製筒器(フォーマ)、35は紙引き部、35aは駆動ローラー、35bは押えローラー、36はセンターシール部、36a、36bはセンターシールブロック、37は目付け部、37a、37bは目付けローラー、38はエンドシール・切断部、38a、38bはエンドシールブロック、39は包装体排出部、39aは排出コンベア、CPは被包装品、gra、grb、grcはガイドローラー、MRは巻取り包材、Pcは包装体、TFは筒状包材、csはセンターシール部分、esはエンドシール部分である。
図5に示すように、横ピロー包装機30は、包材(包装材料)供給部31、包材送り部32、被包装品供給部33、製筒部34、紙引き部35、センターシール部36、目付け部37、エンドシール・切断部38、包装体排出部39等から構成される。
包材供給部31は、巻取り包材MRを繰り出す巻取り包材供給装置(図示せず)等を備え、巻取り包材MRから包材Fiを繰り出す。
包材送り部32は、駆動ローラー32aと押えローラー32bで包材Fiを挟み込み、モータ(図示せず)により駆動ローラー32aを回転させて、包材Fiを一定長さだけ送り出す。
製筒部33は、製筒器(フォーマ)34aにより包材Fiを筒状包材TFに成形(製筒)する。
被包装品供給部34は、ベルトコンベア34a上に被包装品CPを載せ、筒状包材TFの中に被包装品CPを充填する。
紙引き部35は、駆動ローラー35aと押えローラー35bで筒状包材TFの重ね合せされた端部を挟み込み、モータ(図示せず)により駆動ローラー35aを回転させて、筒状包材TFを一定長さだけ送り出す。
センターシール部36は、ヒータ(図示せず)で加熱したセンターシールブロック36a、36bで重ね合せされた筒状包材TFの端部を挟み込み、筒状包材TFにセンターシールcsを施す。
目付け部37は、目付けローラー37a、37bで筒状包材TFのセンターシールcsを挟み込み、モータ(図示せず)により一方の目付けローラー37aを回転させてセンターシールcsに目付けを施す。
エンドシール・切断部38は、ヒータ(図示せず)で加熱したエンドシールブロック38a、38bで筒状包材TFの先端部を挟み込んでエンドシールを施してエンドシール部分esを形成し、エンドシール部分esの中央部を切断して、被包装品CPが袋詰めされた包装体Pcを生成する。
包装体排出部39は、包装体Pcを排出コンベア39aにより排出する。
ここで、光センサ10のファイバ頭部16は、駆動ローラー32aとガイドローラーgrbの間を通る包材Fiの近傍に設置され、レジスターマークR1、R2、Rnを検知し、制御部14から検知信号が出力される。
そして、制御部14から出力される検知信号は、包材送り部32や紙引き部35等の制御部に送られ、包材Fiや筒状包材TFの送り量等が調整される。
[Horizontal pillow packaging machine]
5A and 5B are diagrams showing a schematic configuration of a horizontal pillow packaging machine to which the optical sensor
In the figure, 30 is a horizontal pillow packaging machine, 31 is a packaging material (packaging material) supply section, 32 is a packaging material feeding section, 32a is a drive roller, 32b is a holding roller, 33 is a packaged article supply section, and 33a is a supply conveyor. , 34 is a cylinder making part, 34a is a cylinder making machine (former), 35 is a paper drawing part, 35a is a drive roller, 35b is a pressing roller, 36 is a center seal part, 36a and 36b are center seal blocks, and 37 is a basis weight part. , 37a and 37b are basis weight rollers, 38 is an end seal/cutting section, 38a and 38b are end seal blocks, 39 is a package discharge section, 39a is a discharge conveyor, CP is a product to be packaged, gra, grb and grc are guide rollers. , MR is a winding packaging material, Pc is a packaging body, TF is a tubular packaging material, cs is a center seal portion, and es is an end seal portion.
As shown in FIG. 5, the horizontal
The packaging
The packaging
The tube-making
The article-to-
The
The
The
The end seal/cutting
The
Here, the
Then, the detection signal output from the
[光センサ予兆保全装置20の動作]
図6は、光センサ予兆保全装置20の動作を示すフローチャートであり、以下、光センサ予兆保全装置20の動作を説明する。
まず、横ピロー包装機30を運転させ、光センサの10が包材Fiに印刷されたレジスターマークを検知して検知信号を出力し、正常に動作している状態において、受光量取得部21が、光センサ10の受光量(現在受光量)を制御部14から取得し、取得した受光量(現在受光量)を演算制御装置22に送る(S1)。
具体的には、受光量取得部21において、送信部21aが、制御部14から光センサ10の受光量(現在受光量)を連続的に取得して、通信回線21cを介して受信部21bに送信し、受信部15bが受信した受光量(現在受光量)を演算制御装置22に送る。
また、受光量取得部21が取得して演算制御装置22に送る現在受光量は、例えば、図4(b)の曲線LR1で表される。
次いで、演算制御装置22の予兆判定部22aが、受光量取得部21が取得する光センサ10の受光量(現在受光量)と、初期受光量記憶部22bに記憶されている初期受光量を比較し、初期受光量に対する現在受光量の低下が所定範囲を超えているか否かを判断し(S2)、超えていると判断した場合は、光センサ10に動作不良の予兆ありと判定し(S3)、この判定結果が警報器27に送られ、警報器23において、動作不良の予兆がある旨等の警報が表示され(S4)、処理を終了する。
一方、ステップS2で、予兆判定部22aが、初期受光量に対する現在受光量の低下が所定範囲を超えていないと判断した場合、光センサ10に動作不良の予兆なしと判定し(S5)、警報器23における警告表示を行わず処理を終了する。
この場合、ステップS2の判断における所定範囲の具体例としては、初期受光量と閾値SHの差の20パーセントが挙げられる。
すなわち、現在受光量と閾値SHの差が、初期受光量と閾値SHの差の20パーセント以下となった場合に、予兆判定部22aは、初期受光量に対する現在受光量の低下が所定範囲を超えていると判断する。
また、ステップS3における光センサ10に動作不良の予兆ありとの判定は段階的に行ってもよい。
具体的には、現在受光量と閾値SHの差が、初期受光量と閾値SHの差の30パーセント以下となった場合に、レベル1の動作不良の予兆ありとの判定をし、現在受光量と閾値SHの差が、初期受光量と閾値SHの差の20パーセント以下となった場合に、レベル2の動作不良の予兆ありとの判定をし、現在受光量と閾値SHの差が、初期受光量と閾値SHの差の10パーセント以下となった場合に、レベル3の動作不良の予兆ありとの判定をするようにしてもよい。
さらに、現在受光量表示部が、図4(b)の曲線LR1で表されるような現在受光量を表示し、所定範囲設定部が、予兆判定部22aが光センサ10に動作不良の予兆ありとの判定する基準となる所定範囲を設定するようにしてもよい。
このように光センサの10が正常に動作している状態であっても、光センサの10の機能が低下し始めるとその受光量が低下することから、光センサの10の受光量の低下が所定範囲を超えれば光センサの10に動作不良の予兆があると判定し、光センサの10の保全を図ることができる。
[Operation of the optical sensor predictive maintenance device 20]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the optical sensor
First, the horizontal
Specifically, in the light reception
Further, the current received light amount that the received light
Next, the
On the other hand, in step S2, when the
In this case, 20% of the difference between the initial light receiving amount and the threshold value SH is a specific example of the predetermined range in the determination in step S2.
That is, when the difference between the current received light amount and the threshold value SH is 20% or less of the difference between the initial received light amount and the threshold value SH, the
Further, the determination that there is a sign of malfunction in the
Specifically, when the difference between the current received light amount and the threshold value SH is 30% or less of the difference between the initial received light amount and the threshold value SH, it is determined that there is a sign of a
Further, the current received light amount display unit displays the current received light amount as represented by the curve LR1 in FIG. 4B, and the predetermined range setting unit causes the
Even when the
本発明の駆動機器の光センサ予兆保全装置及び光センサ予兆保全方法は、包装機械において、位置合わせ用マークを検知する光センサの機能が低下して動作不良となる前に、その予兆を示す変化を取得して、光センサの保全を図ることができるものであり、横ピロー包装機、縦ピロー包装機、上包み包装機、深絞り包装機等に利用できる。 An optical sensor predictive maintenance device and an optical sensor predictive maintenance method for a drive device according to the present invention are provided in a packaging machine, in which the function of the optical sensor for detecting the alignment mark is deteriorated to cause a malfunction before the malfunction occurs. Therefore, the optical sensor can be maintained and can be used for a horizontal pillow packaging machine, a vertical pillow packaging machine, an overwrapping packaging machine, a deep-drawing packaging machine, and the like.
1 光センサ予兆保全システム
10 光センサ
11 光センサ本体
12 受光素子
13 投光素子
14 制御部
15 ファイバケーブル
15a 受光用光ファイバ
15b 投光用光ファイバ
16 ファイバ頭部
20 光センサ予兆保全装置
21 受光量取得部
21a 送信部
21b 受信部
21c 通信回線
22 演算制御装置
22a 予兆判定部
22b 初期受光量記憶部
23 警告器
30 横ピロー包装機
31 包材(包装材料)供給部
32 包材送り部
32a 駆動ローラー
32b 押えローラー
33 被包装品供給部
33a 供給コンベア
34 製筒部
34a 製筒器(フォーマ)
35 紙引き部
35a 駆動ローラー
35b 押えローラー
36 センターシール部
36a、36b センターシールブロック
37 目付け部
37a、37b 目付けローラー
38はエンドシール・切断部
38a、38b エンドシールブロック
39 包装体排出部
39a 排出コンベア
Fi 包材
R1、R2、Rn レジスターマーク
BG 背景部
LR 受光量曲線
S1、S2、Sn 検知信号
SH 閾値
1 Optical Sensor
35
Claims (5)
前記位置合わせ用マークと該位置合わせ用マークの背景部に反射する光から前記光センサが受光する光の受光量を取得する受光量取得手段と、
前記光センサの初期状態において前記受光量取得手段が取得した前記受光量である初期受光量を記憶する初期受光量記憶手段と、
前記包装機械の運転中に前記受光量取得手段が取得する前記受光量である現在受光量と、前記初期受光量記憶手段に記憶された前記初期受光量を比較し、前記光センサに動作不良が生ずる予兆を判定する予兆判定手段と、
前記予兆判定手段の判定結果を出力する判定結果出力手段と
を備えたことを特徴とする光センサ予兆保全装置。 A predictive maintenance device of an optical sensor for detecting alignment marks printed on a continuous packaging material supplied in a packaging machine,
A received light amount acquisition means for acquiring the received light amount of the light received by the optical sensor from the light reflected by the alignment mark and the background portion of the alignment mark;
Initial light receiving amount storage means for storing an initial light receiving amount which is the light receiving amount acquired by the light receiving amount acquiring means in the initial state of the optical sensor,
While the packaging machine is in operation, the current received light amount, which is the received light amount acquired by the received light amount acquisition means, is compared with the initial received light amount stored in the initial received light amount storage means, and the optical sensor has a malfunction. A sign determination means for determining a sign to occur,
An optical sensor predictive maintenance device, comprising: a judgment result output means for outputting a judgment result of the sign judgment means.
受光量取得手段が、前記包装機械の運転中に前記位置合わせ用マークと該位置合わせ用マークの背景部に反射する光から前記光センサが受光する光の受光量を取得し、
予兆判定手段が、前記受光量取得手段が取得した前記受光量である現在受光量と、前記光センサの初期状態において前記受光量測定手段が取得した前記光センサの初期受光量を比較して、前記光センサに動作不良が生ずる予兆を判定し、
判定結果出力手段が、前記予兆判定手段の判定結果を出力する
ステップを備えたことを特徴とする光センサ予兆保全方法。
A predictive maintenance method of an optical sensor for detecting an alignment mark printed on a continuous packaging material supplied in a packaging machine,
The received light amount acquisition means acquires the received light amount of the light received by the optical sensor from the light reflected on the alignment mark and the background portion of the alignment mark during the operation of the packaging machine,
The sign determination means compares the current received light amount, which is the received light amount acquired by the received light amount acquisition means, with the initial received light amount of the optical sensor acquired by the received light amount measuring means in the initial state of the optical sensor, To determine the sign of the malfunction of the optical sensor,
An optical sensor predictive maintenance method, characterized in that the judgment result output means includes a step of outputting the judgment result of the sign judgment means.
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