JP2551272Y2 - フィルム送り制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、食品などが収容された
トレイなどに対しフィルムを位置合わせしてシールする
ような装置に使用されるフィルム送り制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば食品の自動包装装置では、トレイ
に内容物を収容した状態でこのトレイを送り、またこの
トレイの移動量に合わせてフィルムを連続送りして、こ
の送り動作によりフィルムをトレイに重ね、トレイとフ
ィルムとをヒートシールすることなどによって、密閉さ
れたトレイ包装体を製作している。図３は上記の自動包
装装置などにおいて、搬送されるトレイに対してフィル
ム送りを同期させる装置の従来例を示している。図３に
おいて、符号Ｔは樹脂製のトレイを示している。このト
レイＴは、搬送チェーン１上に所定ピッチに固定された
台２上に設置される。モータＭの動力は、適宜減速され
るなどしてスプロケット３に伝達され、この動力により
台２は一定の固定速度ＶTにより連続送りされる。

【０００３】一方、フィルムＦは原反４から引出され、
送りローラ５と押さえローラ６とに挟持され、送りロー
ラ５の回転速度に応じて送り出される。この送りローラ
５の駆動力は前記モータＭから得られるものであるが、
このモータＭの動力は２種の速度伝達機構７と８のいず
れかを介して送りローラ５に伝達される。一方の速度伝
達機構７はモータＭの動力を送りローラ５にやや低速に
て伝達するものであり、この速度伝達機構７を介して送
りローラ５が駆動される場合、フィルムＦは速度ＶLに
て送られる。他方の速度伝達機構８はモータＭの動力を
やや高速にて送りローラ５に伝達するものであり、この
速度伝達機構８を介して送りローラ５が駆動される場
合、フィルムＦは速度ＶHにて送られる。それぞれの速
度伝達機構７，８から送りローラ５への動力伝達部には
クラッチ９ａと９ｂが設けられ、これが制御部１０から
指令により切換えられる。フィルムＦには所定ピッチに
てマークｍが付されている。このマークｍのピッチをＰ
ｍとし、トレイＴのピッチ（台２のピッチ）をＰｔとし
たとき、Ｐｍ＞Ｐｔとなるように設定されている。ま
た、フィルムＦの所定位置がＶTの速度で走行するトレ
イＴの所定位置に常に一致するときのフィルム送り速
度、すなわちフィルムＦのマークｍとｍの中心位置がト
レイＴの中心位置に常に一致すると仮定したときのフィ
ルムＦの送り速度をＶFとした場合、この速度と、トレ
イＴの速度ＶTならびに、前記速度伝達機構７または８
により送りモータ５が駆動されてフィルムＦが送られる
ときの速度ＶLとＶHとの関係は以下の不等式の通りであ
る。 ＶT＜ＶL＜ＶF＜ＶH

【０００４】また前記制御部１０は、フィルムＦ上のマ
ークｍの位置を検出するマーク検出器１１からの出力
と、モータＭからの出力軸に設けられた２つのタイミン
グカム１２ならびに１３により作動させられるスイッチ
ＳＷ１とＳＷ２からの検知出力を監視している。なおこ
のタイミングカム１２ならびに１３は、トレイＴが１ピ
ッチＰｔだけ送られる間に１８０度回転する上記構造に
より従来は次のような制御が行われていた。

【０００５】図４は上記の従来例における制御動作を示
すタイムチャートである。このタイムチャートにおいて
３６０度の角度表示にて示す区間は、タイミングカム１
２ならびに１３が１回転する時間すなわちトレイＴが１
ピッチＰｔだけ進む時間を示している。図４（Ａ）に示
すように、前記タイミングカム１２に対向するスイッチ
ＳＷ１からは、このタイミングカム１２の回転角が一定
角度θ１となったときに一定時間αの出力が選られる。
例えばトレイＴが（イ）で示す基準位置を通過してから
一定時間後に必らずスイッチＳＷ１から一定時間αの出
力が得られるように設定されている。また図４（Ｂ）に
示すように、タイミングカム１３に対向するスイッチＳ
Ｗ２からは、スイッチＳＷ１からの出力が切られて一定
角度θ２だけ回転した後に必らず出力が得られるように
設定されている。

【０００６】装置が始動したときには、まず低速側の速
度伝達機構７をクラッチ９ａにより接続し、モータＭの
動力により低速側の速度伝達機構７を介して送りローラ
５を駆動する。このときのフィルムＦの送り速度は低速
のＶLである。よってフィルムＦをトレイＴに順次ヒー
トシールしていくと、フィルムＦの送りは除々に図３の
図示左方向へ遅れ、マーク検出器１１によるマークｍの
検出信号の出力時刻が図４（Ｃ）において図示右方向へ
除々に遅れていくことになる。すなわち図４（Ｃ）に示
すように、マーク検出器１１がマークｍを検出したとき
の出力Ｓは、ヒートシールサイクルを重ねていくにした
がってＳ１，Ｓ２のように除々に時間的に遅れていく。
そして例えばＳ３で示すように、あるサイクルにてマー
ク検出器１１からの出力がスイッチＳＷ１の出力が得ら
れている時間α内に入ったとき、クラッチを９ａ側から
９ｂ側に切換え、送りモータ５によるフィルム送り速度
を高速度ＶHに切換える。そしてスイッチＳＷ２からの
出力が得られたときにクラッチが９ｂから９ａすなわち
高速側から低速側に戻される。クラッチが高速側に切換
えられている間、フィルムＦが高速にて送り出されて、
マークｍの検出の遅れが挽回される。クラッチが低速側
の９ａに戻された後、前記の動作を繰返す。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では以下に示す問題点がある。 （１）前記従来例では、マークｍの検出出力がＳ１，Ｓ
２のように除々に遅れ、この検出出力が、スイッチＳＷ
１から出力が得られている時間α内に入ったときにクラ
ッチ９ｂにより動力が高速側に切換えられるようになっ
ているが、マーク検出出力の遅れがあるときに増大して
マーク検出出力がスイッチＳＷ１の出力時間αから外れ
た場合、例えば図４（Ｃ）における出力Ｓ３がスイッチ
ＳＷ１の出力時間αの範囲を飛び越えて図の右方向へず
れたような場合には、その後の制御が不能状態に陥る。
このような現象は次のような場合に生じやすい。例えば
フィルムの原反４には一定のバックトルクを与えている
が、原反４のフィルム巻き数が減少して半径が小さくな
っていくと、フィルムＦを図示左方向へ引こうとする抵
抗力が除々に増大していく。よって送りローラ５とフィ
ルムＦとの間にスリップが生じ、マークｍの検出時刻の
遅れがある時点で急に増加することが考えられる。特に
最近の食品包装は高級化されてきており、トレイＴを密
閉するためのフィルムＦとしてさらに厚いものが使用さ
れると予測される。このような場合、前記バックトルク
などによりフィルムＦと送りローラ５とのスリップが生
じて、マークｍの検出時刻のずれが大きくなることが頻
繁に生じやすくなる。

【０００８】（２）クラッチ９ｂによりフィルム送り速
度が高速側に切換えられている時間は、タイミングカム
１３がスイッチＳＷ２を作動させる時刻により機械的に
決められている。この場合、フィルムＦの遅れを挽回す
るために、フィルムＦをなるべく送り方向へ必要以上に
過剰に送らざるをえない。したがって完成した製品では
トレイＴとフィルムＦとの位置ずれのばらつきが大きく
なる。すなわちトレイＴとフィルムＦとの間の細かな位
置合わせは不可能であり、製品価値を高めることが困難
である。本考案は上記従来の課題を解決するものであ
り、トレイなどの被処理物の移動に対しフィルム送りを
高精度にて同期させることができるようにしたフィルム
送り制御装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案によるフィルム送
り制御装置は、被処理物を送る移送装置と、この移送装
置により送られる前記被処理物の移動に合わせてフィル
ムを連続送りする送りローラと、前記移送装置と共通の
駆動源からの駆動出力を異なる速度にて前記送りローラ
に伝達する速度伝達機構と、この速度伝達機構の伝達速
度を切換える切換部とが設けられているフィルム送り制
御装置において、前記駆動源からの動力伝達部に設けら
れた基準位置検出器と、駆動源からの動力の伝達量を検
出するエンコーダと、前記フィルム上のマークを検出す
るマーク検出器と、前記基準位置検出器からの出力とマ
ーク検出器からの出力のずれ量を前記エンコーダからの
出力に応じて算出し、このずれ量を減少させるように前
記切換部の切換タイミングを制御する制御部とが設けら
れていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上記手段では、フィルムを送りローラにより送
り、基準位置検出器からの出力とマーク検出器からの出
力にずれが生じた場合、このずれ量をエンコーダからの
出力値により算出する。そしてこの算出値に基づいて例
えば速度伝達機構のクラッチタイミングを制御すること
などにより送りローラの回転速度を可変させ、マーク検
出時刻の遅れを随時補正できるようにする。

【００１１】

【実施例】以下本考案の実施例を図面により説明する。
図１は本考案によるフィルム送り制御装置を示すブロッ
ク図である。図１において図３の従来例と同じ部分は同
じ符号により説明する。符号１は送りチェーンであり、
この送りチェーン１に所定ピッチＰｔにて固定された台
２にトレイＴが設置され、モータＭにより駆動されるス
プロケット３によってチェーン１は周回する。一定ピッ
チＰｍにてマークｍが付されたフィルムＦは、送りロー
ラ５と押さえローラ６とで挟持されて原反４から送りだ
される。またモータＭの出力は低速側の速度伝達機構７
と高速側の速度伝達機構８のいずれかにより減速されて
送りローラ５に伝達される。なおトレイピッチとマーク
ピッチとの関係はＰｍ＞Ｐｔである。制御部２０はＣＰ
Ｕなどを含むものであり、フィルムＦに付されたマーク
ｍを検出するマーク検出器１１からの出力はこの制御部
２０に入力される。またモータＭの動力出力経路に基準
位置検出器としてタイミングカム２１が設けられ、この
タイミングカム２１により作動するスイッチＳＷ３の出
力も制御部２０に入力される。さらに、モータＭからの
動力の出力部にはエンコーダ２２が接続されており、こ
のエンコーダ２２からの出力パルスが制御部２０に入力
される。またこの制御部２０により各クラッチ９ａと９
ｂの切換タイミングが制御される。前記制御部２０によ
る制御動作は、例えば図２（Ａ）に示すフローチャート
に基づいて行われる。

【００１２】以下において、次のことを条件とした場合
の制御動作を説明する。前記タイミングカム２１は駆動
系の基準位置を検出するものであり、それぞれの台２が
基準位置（例えば図１において（イ）に示す位置）に至
ったときに、スイッチＳＷ３を作動させるように設定さ
れている。したがって連続送りされるそれぞれの台２が
基準位置（イ）を通過する時刻間隔がｔ１である場合、
スイッチＳＷ３は周期ｔ１ごとに検知出力を出すものと
なる。またフィルムＦがトレイＴに対して正確に位置合
わせできたとき、すなわち台２が（イ）の基準位置に至
り且つその上に送られるフィルムＦの位置が正確に一致
したときに、同時にマーク検出器１１からマーク検出信
号が得られるものとする。よってこの場合、フィルムＦ
とトレイＴとの位置が一致したとき、スイッチＳＷ３と
マーク検出器１１から同時に出力が得られる。フィルム
Ｆの送り動作を開始した後、図１に示すクラッチ９ａと
９ｂの切換タイミングをある値に設定する。例えば、ひ
とつの台２が基準位置（イ）に至ってから、フィルムの
シールが完了して次の台２が基準位置（イ）に至るまで
を１サイクル（１サイクルは時間ｔ１である）としたと
きに、この１サイクル中のある時間だけクラッチ９ａを
ＯＮにしクラッチ９ｂをＯＦＦとし、残り時間にてクラ
ッチ９ａをＯＦＦにしてクラッチ９ｂをＯＮに設定す
る。送りローラ５は前記クラッチの切換タイミングに応
じて速度伝達機構７からの低速動力と速度伝達機構８か
らの高速動力により回転し、この切換に応じた距離だけ
フィルムＦが送られる。

【００１３】図２（Ａ）でのステップ（１）では、台２
が（イ）で示す基準位置へ移動してスイッチＳＷ３から
位置検出信号が出されたとき、マーク検出器１１からの
マーク検出信号との間に時間的なずれがないか否かを監
視する。ＳＷ３からの位置検出信号とマーク検出器１１
からの検知信号とのずれがない場合には、ステップ
（２）において、前のサイクルとクラッチ９ａと９ｂの
切換タイミングを同じに設定して、次のサイクルのフィ
ルム送りを続行する。ステップ（１）において、位置検
出信号とマーク検出信号との間に時間的なずれがあった
場合、ステップ（３）にてエンコーダ２２からの出力パ
ルスによりそのずれ量、すなわちフィルム送り量がどれ
だけ遅れているかまたは進みすぎているかを算出する。
そしてそのずれ量を修正するクラッチの切換タイミング
を算出し、ステップ（４）にて次のフィルム送りサイク
ルにおいてクラッチ９ａと９ｂの切換タイミングを変え
る。さらにこの切換後のサイクルにおいて、ＳＷ３から
の位置検出信号とマーク検出器１１からのマーク検出信
号との間のずれをステップ（１）に戻って再度監視す
る。これを繰返すことにより、台２（トレイＴ）とフィ
ルムＦとの位置合わせを常に正確に行えることができ
る。また例えば送りローラ５とフィルムＦとの間のスリ
ップなどにより、フィルムＦの送りに大きな誤差が生じ
た場合にも、ただちに修正でき、短時間後に適正なフィ
ルム送り動作に復帰できるようになる。

【００１４】上記の制御動作において、位置検出信号と
マーク検出信号とのずれ量の算出ならびにこのずれ量を
補正するためのクラッチの切換えのタイミング設定は、
制御部２０での所定のプログラムに応じて行われるが、
図２（Ｂ）に、その制御動作の一例を示す。図２（Ｂ）
において、フィルムＦの適正な送り量、すなわちＳＷ３
からの位置検出信号とマーク検出器１１からの検出信号
が常に一致するときのフィルム送り量を仮に１０００
（ｍｍ）とする。クラッチ９ａと９ｂの切換タイミング
をある値としたときに、フィルムＦが９００ｍｍ（ｙ
1）だけ送られ、このときマーク検出が１００ｍｍ（ｘ
1）だけ遅れたとする。この場合、次の送りサイクルで
は、フィルム送り量が１０５０ｍｍ（ｙ2）となるよう
にクラッチ９ａと９ｂの切換タイミングを変更する。そ
の結果このサイクルでのマーク検出の遅れは５０ｍｍ
（ｘ2＝ｘ1／２）となる。次のサイクルではフィルム送
り量が１０２５ｍｍ（ｙ3）となるようにクラッチのタ
イミングが変更される。その結果、このときのマーク検
出の遅れは２５ｍｍ（ｘ3＝ｘ2／２）となる。これを繰
返していくと、フィルムＦとトレイＴとの位置ずれは漸
近線的に零に収束していく。よって、何らかの原因によ
りずれ量が大きくなった場合であっても、自動的にこの
ずれ量が小さくなっていくようにクラッチタイミングが
自動的に切換えられることになる。

【００１５】図２（Ｂ）の場合、例えばｎ回目のサイク
ルにおけるフィルム送り量ｙ(n)は次の計算式によって
得られる。 ｙ(n)＝ｙ(n-1)＋（3/2）ｘ(n-1)−ｘ(n-2) この計算式を制御部２０にプログラムすることにより図
２（Ａ）に示すような制御が可能になる。なお本考案に
よる制御は上記式に示されるものに限られるものではな
い。例えば位置検出信号とマーク検出信号との遅れ量に
基づいて補正値を求めるテーブルを用意し、このテーブ
ルに基づいてクラッチタイミングを制御してもよい。ま
た上記実施例では、フィルムの送りが適正であるとき
に、スイッチＳＷ３からの位置検出信号と、マーク検出
器１１からのマーク検出信号とが同時に出力される場合
を説明したが、例えばフィルム送りが適正に行われてい
るときに、基準位置の検出信号とマーク検出器１１から
のマーク検出信号との間に一定の時間差があるように設
定されていてもよい。この場合には、前記一定時間を基
準として検出信号の進みや遅れがあるかを検出し、これ
によりフィルム送りにずれが生じていることを認識でき
ることになる。さらに図１に示すようなタイミングカム
２１により位置検出信号を出力させるのではなく、例え
ば（イ）で示す位置にスイッチなどの検出器を設け、こ
の検出器により台２の移動を直接検知し、この位置検知
信号とマーク検出信号との間のずれ量を監視してもよ
い。さらに被処理物はトレイである必要はなく、例えば
何らかの製品にラベルを貼るような場合であっても本考
案を実施できる。

【００１６】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、フィルム
送り量と被処理物との移動ずれを常に補正できるように
なる。また送りローラとフィルムのスリップなどの不測
の事態にも対処できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるフィルム送り制御装置の実施例を
示すブロック図、

【図２】（Ａ）は図１に示す制御部のフローチャート、
（Ｂ）は制御演算式の一例を説明する線図、

【図３】従来のフィルム送り制御装置のブロック図、

【図４】従来の問題点を説明するための線図。

【符号の説明】

１ 送りチェーン ２ 台 ５ 送りローラ ７ 低速側の速度伝達機構 ８ 高速側の速度伝達機構 ９ａ，９ｂ クラッチ １１ マーク検出器 ２１ タイミングカム ２０ 制御部 ２２ エンコーダ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を送る移送装置と、この移送装
   置により送られる前記被処理物の移動に合わせてフィル
   ムを連続送りする送りローラと、前記移送装置と共通の
   駆動源からの駆動出力を異なる速度にて前記送りローラ
   に伝達する速度伝達機構と、この速度伝達機構の伝達速
   度を切換える切換部とが設けられているフィルム送り制
   御装置において、前記駆動源からの動力伝達部に設けら
   れた基準位置検出器と、駆動源からの動力の伝達量を検
   出するエンコーダと、前記フィルム上のマークを検出す
   るマーク検出器と、前記基準位置検出器からの出力とマ
   ーク検出器からの出力のずれ量を前記エンコーダからの
   出力に応じて算出し、このずれ量を減少させるように前
   記切換部の切換タイミングを制御する制御部とが設けら
   れていることを特徴とするフィルム送り制御装置。