JP3725324B2 - Packaging material feeding apparatus and method - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばフィルム,テープなど無端状の包材(包装材料)を包材リールに巻回しておき、該包材リールから送り出された包材を繰出しローラで包装作業位置へ繰り出す構成を備えた包材繰出し装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は、従来のこの種の包材繰出し装置の概要を示す構成図である。
同図に示す従来の包材繰出し装置は、包材リール101,繰出しローラ102,およびテンションユニット103等により構成されている。包材リール101には、無端状の包材100があらかじめ巻回されており、リール駆動モータ104の回転駆動力をもってこの包材リール101が回転し、包材100を送り出す。
【0003】
繰出しローラ102は、一対の駆動側繰出しローラ102aと従動側繰出しローラ102bからなり、繰出しモータ105の回転駆動力により駆動側繰出しローラ102aが回転し、両繰出しローラ102a,102b間に把持した包材100を所定の包装作業位置へと繰り出していく。
【0004】
テンションユニット103は、装置本体に支持された固定ローラ106と、支軸108aを中心に揺動自在で且つばね等の付勢部材107により一方向に付勢されたテンションレバー108と、このテンションレバー108に支持されたテンションローラ109とを有しており、包材リール101と繰出しローラ102の中間位置に設けられている。
【0005】
包材リール101から送り出された包材100は、テンションユニット103における固定ローラ106とテンションローラ109との間にジグザグ状に巻き掛けられた後、繰出しローラ102へと導かれる。
テンションユニット103は、固定ローラ106とテンションローラ109との間に巻き掛けられた包材100に対し、テンションレバー108の付勢力をもって一定の張力を作用させて弛みを防止する機能を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上述した包材繰出し装置において、包材リール101からの包材送出量は、繰出しローラ102による包材繰出し量と等しくなっていることが望ましい。しかし、包材リール101の包材巻径が減少していくにしたがい、包材リール101からの包材送出量は変化していく。
【0007】
そこで、従来は、包材リール101の支軸101aに対してブレーキ110を接離自在に設けておき、このブレーキ110を作業員が手作業をもって操作することにより、包材リール101の回転速度を調整していた。
しかし、上記のようなブレーキ110による包材リール101の回転速度調整では、リール駆動モータ104に作用する負荷が過大となり、同モータ104の寿命を短くするばかりでなく、作業員の手作業による調整のため高精度な調整ができず、テンションレバー108の位置がふらつき、包材100に弛みが生じるおそれがあった。
【0008】
このような従来技術に対して、特開平9−216608号公報に開示された包装用ウエブ繰り出し装置は、ウエイトロール(テンションレバーに相当)の昇降の度合いをウエイトロールセンサで検出し、ウエイトロールが目標の位置にくるようにロールホルダー軸(包材リールに相当)の回転量を可変制御する構成を備えている。
【0009】
同公報に開示された包装用ウエブ繰り出し装置によれば、ウエイトロール(テンションレバーに相当)の位置を制御することで、ロールホルダー軸(包材リールに相当)からの包材送出量を調整し、ウエブ繰出しロール(繰出しローラに相当)による包材繰出し量と等しくすることができると説明されている。
【0010】
しかし、同公報に開示された包装用ウエブ繰り出し装置は、ウエブ繰出しロール(繰出しローラに相当)の駆動制御と、ロールホルダー軸(包材リールに相当)の駆動制御とが別個の制御系となっており、相互間で同期がとられておらず、このためウエブ繰出しロール(繰出しローラに相当)を変速運転するような場合、変速運転の開始直後等にウエイトロール(テンションレバーに相当)がハンチングして大きく振れ、包材に作用する張力が大きく変動してしまうおそれがあった。
【0011】
このような包材に対する張力の変動は、包材に弛みを生じさせたり、また過大な張力の作用により包材を破断したりする等の原因となる。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、繰出しローラの運転内容にからわらず、繰出しローラによる包材の繰出し量に対応して、包材リールから包材を送り出せるようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、包材を巻回する包材リールと、この包材リールを回転駆動するリール駆動モータと、包材リールから送り出された包材を包装作業位置へと繰り出す繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する繰出しモータとを備えた包材繰出し装置において、繰出しローラの回転量を検出する繰出しローラ回転検出手段と、該繰出しローラ回転検出手段からの信号に基づき、リール駆動モータの回転量を制御するリール駆動モータ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】
この発明の構成によれば、繰出しローラの回転量に基づき、リール駆動モータの回転量を制御するので、繰出しローラが変速運転したような場合にも、繰出しローラの回転量の変化に追従してリール駆動モータの回転量が調整され、その結果、繰出しローラによる包材繰出し量に対応した適正量の包材を包材リールから送り出すことができる。
【0014】
またこの発明は、包材リールから送り出された包材に張力を付与して繰出しローラへ導くとともに、所定の方向へ移動自在なテンション部材と、テンション部材の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段により検出したテンション部材の位置に基づき、所定サイクルにおけるリール駆動モータの回転量を補正し、テンション部材の位置をあらかじめ定めた基準位置に修正するリール回転補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
この発明の構成によれば、テンション部材によって包材に一定の張力が付与されるので、包材のたるみをなくし適正な状態で繰出しローラへと包材を供給することができる。しかも、テンション部材の位置を検出し、該検出したテンション部材の位置に基づき所定サイクルにおけるリール駆動モータの回転量を補正することにより、テンション部材の位置をあらかじめ定めた基準位置に修正するので、包材に作用する張力を常に一定に保つことが可能となる。
【0016】
例えば、次式に基づいて、所定サイクルにおけるリール駆動モータの回転量を補正し、テンション部材の位置をあらかじめ定めた基準位置に修正することができる。
V=(Lf−Lt)/2πR …(1)
Lt=(X−Xo)×Tk …(2)
【0017】
ここで、
V:補正後の所定サイクルにおけるリール駆動モータの回転量
Lf:所定サイクルにおける繰出しローラの包材の繰出し量
X:検出したテンション部材の現在位置
Xo:テンション部材の基準位置
Tk:テンション部材の基準位置に対する変位量を、包材リールからの包材の送出量に換算する係数
Lt:テンション部材を検出した位置から基準位置に戻すために必要とする包材リールからの包材の送出量
R:包材リールの包材巻径(半径)
である。
【0018】
テンション部材の位置Xが検出されれば、(2)式により、テンション部材を現在位置Xから基準位置Xoに戻すために必要とする包材リールの包材送出量Ltを算出できる。そして、この包材送出量Ltと、補正前に設定してあった所定サイクルにおける包材リールからの包材送出量Lf、および包材リールの包材巻径Rに基づき、(1)式により、次サイクルでのリール駆動モータの回転量(補正後の回転量)Vを算出することができる。
【0019】
包材リールの包材巻径Rは、繰出しローラを停止させた状態にて、包材リールを所定量回転させ、該包材リールの回転量に対応するテンション部材の変位量を検出し、該検出した変位量から包材リールの回転による包材の送出または巻取り量を算出することにより、該包材の送出または巻取り量および包材リールの回転量に基づいて算出することができる。
【0020】
すなわち、包材の送出または巻取り量L12は、例えば次式(3)で算出することができ、さらに(4)式により包材リールの包材巻径Rを算出することができる。
12=(X2−X1)×Tk …(3)
R=L12/2πn …(4)
1:包材リールを回転する前のテンション部材の位置
2:包材リールを回転した後のテンション部材の位置
n:包材リールの回転量
【0021】
さて、既述したように包材リールの包材巻径は、包材の送り出しに伴い暫時減少していく。そこで、本発明では、基準位置に対するテンション部材の所定サイクルにわたる平均変位が、あらかじめ定めた値を越えたとき、テンション部材の平均変位に基づき、前記包材リールの包材巻径Rを再計算することが好ましい。
【0022】
このように包材巻径Rを再計算することにより、実際の包材巻径の減少に伴う包材送出量の演算誤差を修正することができる。この再計算は、テンション部材の所定サイクルにわたる平均変位に基づいて行うようにしているので、外乱などによるテンション部材の突発的な揺動に影響されることなく、適正に包材巻径Rを算出することができる。
【0023】
なお、この明細書において、包材(包装材料)には、リールに巻回された無端状の各種包装用供給材料を含んでいる。例えば、物品を包装する包装フィルムに限らず、包装フィルムに融着される開封用のテープ(開封テープ)も包材に含まれる。この場合、包材リールを開封テープリールと称することもある。
【0024】
また、この発明において、テンション部材には、包材リールから送り出された包材に張力を付与して繰出しローラへ導く各種の付勢手段が含まれる。例えば、支点を中心に揺動するテンションレバー、自重により包材に張力を付与するダンサローラ、特開平9−216608号公報に開示されたウエイトロールが、テンション部材に相当する。
また、テンション部材の位置を検出する位置検出手段としては、例えば、ロータリーエンコーダや各種の変位センサが適用できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1はこの発明の実施形態に係る包材繰出し装置の全体構造を示す構成図である。同図に示す包材繰出し装置は、無端状の包装フィルム(包材)1を供給するための包装フィルムリール(包材リール)2を備えている。
【0026】
無端状の包装フィルム1は、包装フィルムリール2に巻回されており、同リール2と一体に回転駆動軸3に着脱される。回転駆動軸3は、リール駆動モータ4によって回転駆動される。この実施形態では、リール駆動モータ4としてサーボモータを用いており、高精度な回転速度制御を可能としている。そして、回転駆動軸に装着された包装フィルムリール2は、リール駆動モータ4の回転駆動力により回転し、巻回してある包装フィルム1を送り出していく。
【0027】
包装フィルムリール2から送り出される包装フィルム1の供給経路上には、繰出しローラ5が設けてある。さらに、包装フィルムリール2と繰出しローラ5との間には、テンションユニット6が設けてある。
【0028】
テンションユニット6は、包装フィルムリール2から送り出された包装フィルム1の供給経路上に設けてあり、先端にテンションローラ7を装着したテンションレバー(テンション部材)8と、装置本体に装着した固定ローラ9とを備えている。
テンションレバー8は、支軸10を中心に揺動自在となっており、且つ、ばね等の付勢手段11によって一方向(図示反時計方向)に常時付勢されている。
【0029】
包装フィルムリール2から送り出された包装フィルム1は、テンションローラ7および固定ローラ9の間にジグザグ状に巻掛けられた後、繰出しローラ5へと導かれる。ここで、テンションローラ7および固定ローラ9の間に巻掛けられた包装フィルム1は、テンションレバー8に作用する付勢力によって一定の張力で引っ張られ、弛みが防止される。
【0030】
繰出しローラ5は、一対の駆動側繰出しローラ5aおよび従動側繰出しローラ5bからなり、駆動側繰出しローラ5aが繰出しモータ12の回転駆動力を受けて回転する。繰出しモータ12にはサーボモータを用いており、高精度な回転速度制御を可能としている。
繰出しローラ5は、包装フィルムリール2から送り出されてきた包装フィルム1を把持して、図示しない包装装置の包装作業位置へと繰り出す。
【0031】
上述した構成の包材繰出し装置において、繰出しモータ12の回転駆動軸には、回転検出用ロータリーエンコーダ(繰出しローラ回転検出手段)15が設けてある。この回転検出用ロータリーエンコーダ15は、駆動側繰出しローラ5aの回転量を検出し、その検出信号を後述するコントローラ20へ出力している。
また、テンションレバー8の支軸10には、位置検出用ロータリーエンコーダ(位置検出手段)16が設けてある。この位置検出用ロータリーエンコーダ16は、テンションレバー8の位置(この実施形態では揺動位置)を検出し、その検出信号を後述するコントローラ20へ出力する。
【0032】
図2はリール駆動モータ4の制御系を示すブロック図である。
リール駆動モータ4は、コントローラ(リール駆動モータ制御手段)20により回転量を自動制御されている。このコントローラ20は、既述したように回転検出用ロータリーエンコーダ15からの検出信号を入力しており、この検出信号に基づいて、リール駆動モータ4の回転量を制御している。
【0033】
すなわち、コントローラ20は、初期設定により駆動側繰出しローラ5aの半径R’および包装フィルムリール2の巻径Rを記憶しており、これら駆動側繰出しローラ5aの半径R’と包装フィルムリール2の巻径Rとの比に応じて、次式に基づきリール駆動モータ4の回転量Nを制御する。
N=(R’/R)N’ …(5)
N’:駆動側繰出しローラの回転量
【0034】
なお、包装フィルムリール2の巻径Rは、後述する再計算処理により修正されると、その修正後の値に適時書き換えられる。図2において、21はコントローラ20からの制御信号をD/A変換してリール駆動モータ4に送出するためのD/A変換器である。
【0035】
さらに、コントローラ20は、位置検出用ロータリーエンコーダ16からの検出信号を所定サイクルごとに入力し、同検出信号からテンションレバー8の揺動角度を読み取るとともに、該揺動角度に基づいて所定サイクルにおける包装フィルムリール2の回転量を補正している。
【0036】
すなわち、繰出しローラ5の回転量に比例してリール駆動モータ4の回転量を制御しても、僅かながら包装フィルムリール2からの包装フィルム送出量と、繰出しローラ5による包装フィルム1の繰出し量との間に誤差が生じることは避けられない。そして、その誤差はテンションレバー8の変位となって現れる。例えば、繰出しローラ5からの包装フィルム繰出し量に比べ、包装フィルムリール2からの包装フィルム送出量が多いと、テンションレバー8は図1の反時計方向に変位する。一方、繰出しローラ5からの包装フィルム繰出し量に比べ、包装フィルムリール2からの包装フィルム送出量が少ないと、テンションレバー8は図1の時計方向に変位する。
【0037】
そこで、この実施形態では、あらかじめテンションレバー8の基準位置Xoを設定しておき、コントローラ20が位置検出用ロータリーエンコーダ16からの検出信号により所定サイクルごとにテンションレバー8の揺動位置Xを読み取り、(2)式に基づいてテンションレバー8を揺動位置Xから基準位置Xoへ戻すために必要とする包装フィルムリール2からの包装フィルム送出量Ltを算出するようにしてある。
【0038】
Lt=(X−Xo)×Tk …(2)
ここで、Tkはテンションレバー8の基準位置に対する変位量(X−Xo)を、包装フィルムリール2からの包装フィルム送出量に換算する係数であり、あらかじめ実験により求めておく。
【0039】
続いて、コントローラ20は、(1)式に基づいて、次サイクルにおけるリール駆動モータ4の回転量Vを算出し、この回転量Vに合わせてリール駆動モータ4の回転量を補正する。
V=(Lf−Lt)/2πR …(1)
ここで、Lfは所定サイクルにおける繰出しローラ5の包装フィルム繰出し量であり、Rは包装フィルムリール2の巻径(半径)である。
【0040】
このような補正を行うことで、テンションレバー8の位置が安定し、包装フィルム1の弛みや過度の張力作用による破断などの弊害を回避することができる。さて、包装フィルムリール2の巻径Rは、始動前の初期設定において算出し、あらかじめコントローラ20に記憶しておく。
【0041】
すなわち、繰出しローラ5の停止状態において、包装フィルムリール2を所定量nだけ回転させ、該包装フィルムリール2の回転量nに対応するテンションレバー8の変位量(X2−X1)をコントローラ20が検出し、該検出した変位量(X2−X1)から包装フィルムリール2の回転による包装フィルム1の送出または巻取り量L12を(3)式により算出する。
【0042】
12=(X2−X1)×Tk …(3)
1:包装フィルムリール2を回転する前のテンションレバー8の位置
2:包装フィルムリール2を回転した後のテンションレバー8の揺動位置
【0043】
次いで、包装フィルム1の送出または巻取り量L12と、包装フィルムリール2の回転量nとに基づき、包装フィルムリール2の巻径Rをコントローラ20が
(4)式により算出して記憶する。
R=L12/2πn …(4)
【0044】
既述したように包装フィルムリール2の巻径Rは、包装フィルム1の送り出しにしたがい暫時減少していく。そこで、本実施形態では、基準位置Xoに対するテンションレバー8の所定サイクルにわたる平均変位が、あらかじめ定めた値を越えたとき、該テンションレバー8の平均変位に基づき、コントローラ20が包装フィルムリール2の巻径Rを再計算して書き換えるようにしてある。。
【0045】
すなわち、コントローラ20は、位置検出用ロータリーエンコーダ16からの検出信号により所定の複数サイクルにわたるテンションレバー8の揺動位置を記憶し、基準位置に対する平均変位Xtを算出する。そして、この平均変位Xtが、あらかじめ定めた値を越えたとき、(6)式により包装フィルムリール2の巻径Rを再計算する。
R=Ro×Lf/(Lf−Xt×Tk) …(6)
Ro:再計算前の巻径
【0046】
次に、上述した包材繰出し装置の制御動作を図3および図4のフローチャートを参照して更に具体的に説明する。
図3は、コントローラの初期設定動作を示すフローチャートである。
初期設定動作において、まずコントローラ20は、位置検出用ロータリーエンコーダ16からの検出信号により、テンションレバー8の現在位置X1を読み取り(S1)、テンションレバー8が揺動可能範囲の中央位置より時計方向(図1)に揺動した位置にあるか否かを識別し(S2)、時計方向に揺動した位置にあれば、リール駆動モータ4を1/2回転だけ正転させる(S3)。一方、反時計方向に揺動した位置にあった場合は、リール駆動モータ4を1/2回転だけ逆転させる(S4)。
【0047】
そして、回転後のテンションレバー8の位置X2を読み取り(S5)、回転前後におけるテンションレバー8の変位量(X2−X1)が零となっていないか確認し(S6)、零となっていなければ、既述の(3)、(4)式により、包装フィルムリール2の巻径Rを算出する(S7)。テンションレバー8の変位量(X2−X1)が零の場合は、包装フィルム1のセッティング等に問題のあることが予想されるため、エラー信号を出力して(S8)、オペレータにその旨を知らせる。
【0048】
さらに、算出した包装フィルムリール2の巻径Rがあらかじめ設定してある許容範囲内のものか否かを確認する(S9)。算出した包装フィルムリール2の巻径Rが許容範囲を越える場合は、上述の演算処理に誤動作のあったことが予想されるため、この場合もエラー信号を出力して(S10)、オペレータにその旨を知らせる。
【0049】
算出した包装フィルムリール2の巻径Rがあらかじめ設定してある許容範囲内に納まっていた場合は、続いてテンションレバー8を始動位置(基準位置)まで揺動させる動作を実行する。
【0050】
テンションレバー8を始動位置(基準位置)まで揺動させるには、既述の(2)式を用いてテンションレバー8の現在位置X2から基準位置Xoまで変位させるために必要な包装フィルム1の送出量(Ltに相当)を算出し(S11)、さらに、式(1)からリール駆動モータ4の回転量を算出する(S12)。
ここで、式(2)には、同式のXに代えてテンションレバー8の現在位置X2を代入する。
【0051】
このようにして、テンションレバー8を始動位置(基準位置)まで揺動するために必要となるリール駆動モータ4の回転量を算出した後、同モータを算出した回転量だけ正転または逆転する。このとき、あらかじめテンションレバー8の現在位置を確認しておき(S13)、基準位置より時計方向(図1)に揺動した位置にある場合はリール駆動モータ4を正転させ(S14)、一方、基準位置より反時計方向(図1)に揺動した位置にある場合はリール駆動モータ4を逆転させる(S15)。
【0052】
最後に、テンションレバー8の現在位置を読み取り(S16)、基準位置を中心とする許容範囲内にあるか否かを確認し(S17)、許容範囲内にあることを確認した場合は、初期設定動作を終了する(S18)。一方、許容範囲にテンションレバー8が位置していないときは、上述した基準位置への移動処理に誤動作のあったことが予想されるため、エラー信号を出力して(S19)、オペレータにその旨を知らせる。
【0053】
上述の初期設定が完了した後、繰出しローラ5の始動タイミングに合わせて、コントローラ20が繰出しローラ5の回転速度を検出し、既述した(5)式に基づきリール駆動モータ4の回転量を制御するとともに、所定サイクルごとに同モータ4の回転量を補正しながら、包材繰出し装置の運転が実行される。
【0054】
図4はコントローラによるリール駆動モータの回転量補正動作を示すフローチャートである。
繰出しローラ5の回転速度に比例してリール駆動モータ4が回転を始めると、コントローラ20はあらかじめ定めてあるレバー位置の読み取りタイミングに合わせて(S22)、テンションレバー8の位置を読み取る(S23)。
【0055】
そして、読み取ったテンションレバー8の位置が、あらかじめ設定してある基準位置を中心とする許容範囲内にあるか否かを確認し、許容範囲に納まっている場合は、次サイクルでの包装フィルム1の送出量を現在の送出量のままに設定して(S25)、(1)式に基づきリール駆動モータ4の回転量を計算する(S27)。
【0056】
一方、読み取ったテンションレバー8の位置が、あらかじめ設定してある基準位置を中心とする許容範囲をはずれていた場合は、(2)式に基づき、テンションレバー8を現在位置から基準位置へ戻すために必要とする包装フィルム1の送出量を算出し(S26)、この算出した包装フィルム送出量により、(1)式に基づきリール駆動モータ4の回転量を計算する(S27)。
リール駆動モータ4の回転量を算出した後、該回転量で次サイクルを回転させるべく、リール駆動モータ4に制御信号を出力する(S28)。
【0057】
続いて、コントローラ20はあらかじめ定めてある巻径Rの再計算タイミングに合わせて(S29)、テンションレバー8の基準位置に対する平均変位を算出する(S30)。そして、この平均変位があらかじめ定めた値を越えたとき(S31)、(6)式により包装フィルムリール2の巻径Rを再計算して(S32)、巻径Rの値を書き換える。
【0058】
図5はこの発明の他の実施形態に係る包材繰出し装置の全体構造を示す構成図である。なお、図5において先に示した図1と同一部分または相当する部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。
【0059】
同図に示す包材繰出し装置は、包装フィルムリール2(包材リール)から送り出された包装フィルム(包材)1に対し、開封テープリール(包材リール)31から送り出された開封テープ(包材)30を、ヒータユニット32により融着した後、繰出しローラ5へと導く構成となっている。
【0060】
包装フィルムリール2から送り出された包装フィルム1は、既述した実施形態と同様、テンションローラ7に巻き掛けられ、テンションレバー8に作用する付勢力により一定の張力で引っ張られて、弛みが防止されている。
一方、開封テープリール31と繰出しローラ5の間にもテンションユニット33が設けてあり、リール駆動モータ38の回転駆動に伴い、開封テープリール31から送り出された開封テープ30が、テンションローラ34に巻き掛けられ、テンションレバー35に作用する付勢力により一定の張力で引っ張られて、弛みが防止されている。
【0061】
そして、開封テープリール30に張力を付与するテンションレバー35の支軸36にも、位置検出用ロータリーエンコーダ(位置検出手段)37が設けてある。
【0062】
図6は、図5に示した包材繰出し装置における各リール駆動モータの制御系を示すブロック図である。
同図に示すように、各リール駆動モータ4,38は、コントローラ(リール駆動モータ制御手段)20,40により回転量を自動制御されている。これらのコントローラ20,40は、既述した実施形態と同様、回転検出用ロータリーエンコーダ15からの検出信号を入力しており、この検出信号に基づいて、リール駆動モータ4,38の回転量を制御している。
【0063】
さらに、各コントローラ20,40は、それぞれ位置検出用ロータリーエンコーダ16,37からの検出信号を所定サイクルごとに入力し、同検出信号からテンションレバー8,35の揺動角度を読み取るとともに、該揺動角度に基づいて所定サイクルにおける包装フィルムリール2および開封テープリール31の回転量を補正している。その他、各コントローラ20,40は、先の実施形態におけるコントローラ20と同様の初期設定動作、並びに巻径Rの再計算動作を行う。これら各コントローラ20,40の機能については、先の実施形態におけるコントローラ20と同じであるため、ここで詳細な説明は省略する。
【0064】
このように、各リール駆動モータ4,38の回転量をコントローラ20,40により制御することで、包装フィルム1および開封テープ30の張力をほぼ一定に保つことができるため、包装フィルム1に開封テープ30を融着した際、各包材の張力差による皺の発生を防止できる。
【0065】
なお、図5に示した包材繰出し装置に対し、図7に示すように、一台のコントローラ50で、包装フィルム1および開封テープ30の各リール駆動モータ4,38を制御することも可能である。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、繰出しローラの回転量に基づき、前記リール駆動モータの回転量を制御するようにしたので、繰出しローラの運転内容にからわらず、繰出しローラによる包材の繰出し量に対応して、包材リールから包材を送り出すことができる。
さらに、包材に張力を付与するテンション部材の位置を検出し、該テンション部材の位置をあらかじめ定めた基準位置に修正するように、リール駆動モータの回転量を補正することで、一層安定して適正量の包材を包材リールから送り出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る包材繰出し装置の全体構造を示す構成図である。
【図2】図1におけるリール駆動モータの制御系を示すブロック図である。
【図3】図2に示したコントローラの初期設定動作を示すフローチャートである。
【図4】図2に示したコントローラによるリール駆動モータの回転量補正動作を示すフローチャートである。
【図5】この発明の他の実施形態に係る包材繰出し装置を示す構成図である。
【図6】図5におけるリール駆動モータの制御系を示すブロック図である。
【図7】図5におけるリール駆動モータの他の制御系を示すブロック図である。
【図8】従来の包材繰出し装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1:包装フィルム 2:包装フィルムリール
3:回転駆動軸 4:リール駆動モータ
5:繰出しローラ 6:テンションユニット
7:テンションローラ 8:テンションレバー
12:繰出しモータ
15:回転検出用ロータリーエンコーダ
16:位置検出用ロータリーエンコーダ
20:コントローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a configuration in which an endless packaging material (packaging material) such as a film or a tape is wound around a packaging material reel, and the packaging material fed from the packaging material reel is fed out to a packaging work position by a feeding roller. The present invention relates to a packaging material feeding device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a block diagram showing an outline of a conventional packaging material feeding device of this type.
The conventional packaging material feeding device shown in FIG. 1 includes a packaging material reel 101, a feeding roller 102, a tension unit 103, and the like. An endless packaging material 100 is wound around the packaging material reel 101 in advance, and the packaging material reel 101 is rotated by the rotational driving force of the reel drive motor 104 to send out the packaging material 100.
[0003]
The feeding roller 102 includes a pair of driving side feeding rollers 102a and a driven side feeding roller 102b. The driving side feeding roller 102a is rotated by the rotational driving force of the feeding motor 105, and the packaging material gripped between the feeding rollers 102a and 102b. 100 is fed out to a predetermined packaging work position.
[0004]
The tension unit 103 includes a fixed roller 106 supported by the apparatus main body, a tension lever 108 that is swingable about a support shaft 108a and biased in one direction by a biasing member 107 such as a spring, and the tension lever. A tension roller 109 supported by 108 is provided, and is provided at an intermediate position between the packaging material reel 101 and the feeding roller 102.
[0005]
The packaging material 100 delivered from the packaging material reel 101 is wound in a zigzag manner between the fixed roller 106 and the tension roller 109 in the tension unit 103 and then guided to the feeding roller 102.
The tension unit 103 has a function of preventing loosening by applying a certain tension to the packaging material 100 wound between the fixed roller 106 and the tension roller 109 with the urging force of the tension lever 108. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described packaging material feeding device, it is desirable that the packaging material feeding amount from the packaging material reel 101 is equal to the packaging material feeding amount by the feeding roller 102. However, as the packaging material winding diameter of the packaging material reel 101 decreases, the packaging material delivery amount from the packaging material reel 101 changes.
[0007]
Therefore, conventionally, a brake 110 is provided so as to be able to contact and separate with respect to the support shaft 101a of the packaging material reel 101, and the rotation speed of the packaging material reel 101 is controlled by an operator manually operating the brake 110. I was adjusting.
However, in the rotation speed adjustment of the packaging material reel 101 by the brake 110 as described above, the load acting on the reel drive motor 104 becomes excessive, not only shortening the life of the motor 104 but also adjusting manually by the worker. For this reason, high-accuracy adjustment cannot be performed, and the position of the tension lever 108 may fluctuate and the packaging material 100 may be loosened.
[0008]
In contrast to such a conventional technique, a packaging web feeding device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-216608 detects the degree of lifting of a weight roll (corresponding to a tension lever) with a weight roll sensor, and the weight roll A configuration is provided in which the amount of rotation of the roll holder shaft (corresponding to the packaging material reel) is variably controlled so as to reach the target position.
[0009]
According to the packaging web feeding device disclosed in the publication, the amount of the packaging material fed from the roll holder shaft (corresponding to the packaging material reel) is adjusted by controlling the position of the weight roll (corresponding to the tension lever). In addition, it is described that it can be made equal to the packaging material feeding amount by the web feeding roll (corresponding to the feeding roller).
[0010]
However, in the packaging web feeding device disclosed in the publication, the driving control of the web feeding roll (corresponding to the feeding roller) and the driving control of the roll holder shaft (corresponding to the packaging material reel) are separate control systems. Therefore, when the web feed roll (corresponding to the feed roller) is speed-changed, the weight roll (corresponding to the tension lever) is hunted immediately after the start of the speed change operation. As a result, there was a risk that the tension acting on the packaging material would fluctuate greatly.
[0011]
Such fluctuations in tension with respect to the packaging material cause slack in the packaging material or cause the packaging material to be broken by the action of excessive tension.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and enables the packaging material to be fed from the packaging material reel in accordance with the amount of packaging material fed by the feeding roller, regardless of the operation content of the feeding roller. For the purpose.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a packaging material reel for winding a packaging material, a reel drive motor for rotationally driving the packaging material reel, and a packaging material fed from the packaging material reel to a packaging work position. In a packaging material feeding device including a feeding roller that feeds and a feeding motor that rotationally drives the feeding roller, a feeding roller rotation detecting unit that detects a rotation amount of the feeding roller, and a signal from the feeding roller rotation detecting unit And reel drive motor control means for controlling the amount of rotation of the reel drive motor.
[0013]
According to the configuration of the present invention, since the rotation amount of the reel drive motor is controlled based on the rotation amount of the feeding roller, even when the feeding roller is operated at a variable speed, the change in the rotation amount of the feeding roller is followed. The amount of rotation of the reel drive motor is adjusted. As a result, an appropriate amount of packaging material corresponding to the packaging material feeding amount by the feeding roller can be sent out from the packaging material reel.
[0014]
The present invention also provides a tension member that applies tension to the packaging material fed from the packaging material reel and guides it to the feeding roller, and is movable in a predetermined direction, a position detection means for detecting the position of the tension member, Reel rotation correction means for correcting the amount of rotation of the reel drive motor in a predetermined cycle based on the position of the tension member detected by the position detection means and correcting the position of the tension member to a predetermined reference position. And
[0015]
According to the configuration of the present invention, since a certain tension is applied to the packaging material by the tension member, the packaging material can be supplied to the feeding roller in an appropriate state without sagging the packaging material. In addition, since the position of the tension member is detected and the amount of rotation of the reel drive motor in a predetermined cycle is corrected based on the detected position of the tension member, the position of the tension member is corrected to a predetermined reference position. It is possible to always keep the tension acting on the material constant.
[0016]
For example, based on the following equation, the amount of rotation of the reel drive motor in a predetermined cycle can be corrected, and the position of the tension member can be corrected to a predetermined reference position.
V = (Lf−Lt) / 2πR (1)
Lt = (X−Xo) × Tk (2)
[0017]
here,
V: Rotation amount of the reel drive motor in a predetermined cycle after correction
Lf: the feeding amount of the packaging material of the feeding roller in a predetermined cycle
X: Current position of detected tension member
Xo: Reference position of tension member
Tk: a coefficient for converting the amount of displacement of the tension member with respect to the reference position into the amount of packaging material delivered from the packaging material reel
Lt: the amount of packaging material delivered from the packaging material reel required to return the tension member from the detected position to the reference position
R: Packaging material winding diameter (radius) of packaging material reel
It is.
[0018]
If the position X of the tension member is detected, the packaging material feed amount Lt of the packaging material reel that is required to return the tension member from the current position X to the reference position Xo can be calculated by equation (2). Then, based on the packaging material delivery amount Lt, the packaging material delivery amount Lf from the packaging material reel in a predetermined cycle set before correction, and the packaging material winding diameter R of the packaging material reel, The rotation amount (corrected rotation amount) V of the reel drive motor in the next cycle can be calculated.
[0019]
The packaging material winding diameter R of the packaging material reel is determined by rotating the packaging material reel by a predetermined amount while the feeding roller is stopped, detecting the displacement amount of the tension member corresponding to the rotation amount of the packaging material reel, By calculating the sending or winding amount of the packaging material by the rotation of the packaging material reel from the detected displacement amount, it is possible to calculate based on the sending or winding amount of the packaging material and the rotation amount of the packaging material reel.
[0020]
That is, the delivery or winding amount L of the packaging material 12 Can be calculated by, for example, the following equation (3), and further, the packaging material winding diameter R of the packaging material reel can be calculated by the following equation (4).
L 12 = (X 2 -X 1 ) × Tk (3)
R = L 12 / 2πn (4)
X 1 : Position of tension member before rotating packaging reel
X 2 : Position of the tension member after rotating the packaging material reel
n: Rotation amount of packaging material reel
[0021]
As described above, the packaging material winding diameter of the packaging material reel decreases for a while as the packaging material is delivered. Therefore, in the present invention, when the average displacement of the tension member with respect to the reference position over a predetermined cycle exceeds a predetermined value, the packaging material winding diameter R of the packaging material reel is recalculated based on the average displacement of the tension member. It is preferable.
[0022]
By recalculating the packaging material winding diameter R in this way, it is possible to correct the calculation error of the packaging material delivery amount that accompanies the decrease in the actual packaging material winding diameter. Since this recalculation is performed based on the average displacement of the tension member over a predetermined cycle, the packaging material winding diameter R is properly calculated without being affected by sudden swinging of the tension member due to disturbance or the like. can do.
[0023]
In this specification, the packaging material (packaging material) includes various endless packaging supply materials wound around a reel. For example, the packaging material includes not only a packaging film for packaging an article but also an opening tape (opening tape) fused to the packaging film. In this case, the packaging material reel may be referred to as an opening tape reel.
[0024]
In the present invention, the tension member includes various urging means for applying tension to the packaging material fed from the packaging material reel and guiding it to the feeding roller. For example, a tension lever that swings around a fulcrum, a dancer roller that applies tension to the packaging material by its own weight, and a weight roll disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-216608 correspond to a tension member.
Moreover, as a position detection means for detecting the position of the tension member, for example, a rotary encoder or various displacement sensors can be applied.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of a packaging material feeding device according to an embodiment of the present invention. The packaging material feeding apparatus shown in the figure includes a packaging film reel (packaging material reel) 2 for supplying an endless packaging film (packaging material) 1.
[0026]
The endless packaging film 1 is wound around a packaging film reel 2 and is attached to and detached from the rotary drive shaft 3 integrally with the reel 2. The rotational drive shaft 3 is rotationally driven by a reel drive motor 4. In this embodiment, a servo motor is used as the reel drive motor 4 to enable highly accurate rotation speed control. Then, the packaging film reel 2 mounted on the rotational drive shaft is rotated by the rotational driving force of the reel driving motor 4, and the wound packaging film 1 is fed out.
[0027]
On the supply path of the packaging film 1 fed out from the packaging film reel 2, a feeding roller 5 is provided. Further, a tension unit 6 is provided between the packaging film reel 2 and the feeding roller 5.
[0028]
The tension unit 6 is provided on the supply path of the packaging film 1 fed from the packaging film reel 2, and includes a tension lever (tension member) 8 having a tension roller 7 attached to the tip thereof, and a fixed roller 9 attached to the apparatus main body. And.
The tension lever 8 is swingable about the support shaft 10 and is always biased in one direction (counterclockwise in the figure) by a biasing means 11 such as a spring.
[0029]
The packaging film 1 delivered from the packaging film reel 2 is wound in a zigzag manner between the tension roller 7 and the fixed roller 9 and then guided to the feeding roller 5. Here, the packaging film 1 wound between the tension roller 7 and the fixed roller 9 is pulled with a constant tension by the urging force acting on the tension lever 8 and is prevented from loosening.
[0030]
The feeding roller 5 includes a pair of driving side feeding rollers 5 a and a driven side feeding roller 5 b, and the driving side feeding roller 5 a is rotated by receiving the rotational driving force of the feeding motor 12. A servo motor is used as the feeding motor 12 to enable highly accurate rotation speed control.
The feeding roller 5 holds the packaging film 1 fed from the packaging film reel 2 and feeds it to a packaging work position of a packaging device (not shown).
[0031]
In the packaging material feeding device having the above-described configuration, a rotation detecting rotary encoder (feeding roller rotation detecting means) 15 is provided on the rotational drive shaft of the feeding motor 12. The rotation detecting rotary encoder 15 detects the amount of rotation of the driving side feeding roller 5a and outputs a detection signal to the controller 20 described later.
The support shaft 10 of the tension lever 8 is provided with a position detecting rotary encoder (position detecting means) 16. The position detection rotary encoder 16 detects the position of the tension lever 8 (in this embodiment, the swing position) and outputs a detection signal to the controller 20 described later.
[0032]
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the reel drive motor 4.
The amount of rotation of the reel drive motor 4 is automatically controlled by a controller (reel drive motor control means) 20. As described above, the controller 20 receives the detection signal from the rotation detection rotary encoder 15 and controls the amount of rotation of the reel drive motor 4 based on the detection signal.
[0033]
That is, the controller 20 stores the radius R ′ of the driving-side feeding roller 5a and the winding diameter R of the packaging film reel 2 by default, and the radius R ′ of the driving-side feeding roller 5a and the winding of the packaging film reel 2 are stored. In accordance with the ratio with the diameter R, the rotation amount N of the reel drive motor 4 is controlled based on the following equation.
N = (R ′ / R) N ′ (5)
N ′: Rotation amount of driving side feeding roller
[0034]
In addition, when the winding diameter R of the packaging film reel 2 is corrected by a recalculation process to be described later, it is appropriately rewritten to the corrected value. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a D / A converter for D / A converting a control signal from the controller 20 and sending it to the reel drive motor 4.
[0035]
Further, the controller 20 inputs a detection signal from the position detection rotary encoder 16 every predetermined cycle, reads the swing angle of the tension lever 8 from the detection signal, and packs in the predetermined cycle based on the swing angle. The rotation amount of the film reel 2 is corrected.
[0036]
That is, even if the amount of rotation of the reel drive motor 4 is controlled in proportion to the amount of rotation of the feeding roller 5, the amount of packaging film fed from the packaging film reel 2 and the amount of feeding of the packaging film 1 by the feeding roller 5 are slightly increased. It is inevitable that an error occurs between the two. The error appears as displacement of the tension lever 8. For example, when the amount of packaging film fed from the packaging film reel 2 is larger than the amount of packaging film fed from the feeding roller 5, the tension lever 8 is displaced counterclockwise in FIG. On the other hand, if the amount of the packaging film fed from the packaging film reel 2 is smaller than the amount of the packaging film fed from the feeding roller 5, the tension lever 8 is displaced clockwise in FIG.
[0037]
Therefore, in this embodiment, the reference position Xo of the tension lever 8 is set in advance, and the controller 20 reads the swing position X of the tension lever 8 every predetermined cycle based on the detection signal from the position detection rotary encoder 16. Based on the equation (2), the packaging film feed amount Lt from the packaging film reel 2 required to return the tension lever 8 from the swing position X to the reference position Xo is calculated.
[0038]
Lt = (X−Xo) × Tk (2)
Here, Tk is a coefficient for converting the displacement amount (X-Xo) of the tension lever 8 with respect to the reference position into the packaging film feed amount from the packaging film reel 2, and is obtained in advance by experiments.
[0039]
Subsequently, the controller 20 calculates the rotation amount V of the reel drive motor 4 in the next cycle based on the equation (1), and corrects the rotation amount of the reel drive motor 4 according to the rotation amount V.
V = (Lf−Lt) / 2πR (1)
Here, Lf is the packaging film feeding amount of the feeding roller 5 in a predetermined cycle, and R is the winding diameter (radius) of the packaging film reel 2.
[0040]
By performing such correction, the position of the tension lever 8 is stabilized, and adverse effects such as looseness of the packaging film 1 and breakage due to excessive tension can be avoided. Now, the winding diameter R of the packaging film reel 2 is calculated in the initial setting before starting and stored in the controller 20 in advance.
[0041]
That is, when the feeding roller 5 is stopped, the packaging film reel 2 is rotated by a predetermined amount n, and the displacement amount (X of the tension lever 8 corresponding to the rotation amount n of the packaging film reel 2) 2 -X 1 ) Is detected by the controller 20, and the detected displacement (X 2 -X 1 ) From the packaging film reel 2 by rotation of the packaging film reel 2 or winding amount L 12 Is calculated by equation (3).
[0042]
L 12 = (X 2 -X 1 ) × Tk (3)
X 1 : Position of the tension lever 8 before rotating the packaging film reel 2
X 2 : Swing position of the tension lever 8 after rotating the packaging film reel 2
[0043]
Next, the delivery or winding amount L of the packaging film 1 12 And the controller 20 determines the winding diameter R of the packaging film reel 2 based on the rotation amount n of the packaging film reel 2.
Calculate and store according to equation (4).
R = L 12 / 2πn (4)
[0044]
As described above, the winding diameter R of the packaging film reel 2 decreases for a while as the packaging film 1 is fed out. Therefore, in this embodiment, when the average displacement of the tension lever 8 with respect to the reference position Xo over a predetermined cycle exceeds a predetermined value, the controller 20 controls the winding of the packaging film reel 2 based on the average displacement of the tension lever 8. The diameter R is recalculated and rewritten. .
[0045]
That is, the controller 20 stores the swing position of the tension lever 8 over a predetermined number of cycles based on the detection signal from the position detection rotary encoder 16, and calculates the average displacement Xt with respect to the reference position. When the average displacement Xt exceeds a predetermined value, the winding diameter R of the packaging film reel 2 is recalculated according to the equation (6).
R = Ro × Lf / (Lf−Xt × Tk) (6)
Ro: Roll diameter before recalculation
[0046]
Next, the control operation of the above-described packaging material feeding device will be described more specifically with reference to the flowcharts of FIGS.
FIG. 3 is a flowchart showing the initial setting operation of the controller.
In the initial setting operation, the controller 20 first detects the current position X of the tension lever 8 based on the detection signal from the position detection rotary encoder 16. 1 (S1), it is determined whether the tension lever 8 is in a position that is swung clockwise (FIG. 1) from the center position of the swingable range (S2). For example, the reel drive motor 4 is rotated forward by ½ rotation (S3). On the other hand, if it is at a position that has been swung counterclockwise, the reel drive motor 4 is reversely rotated by ½ rotation (S4).
[0047]
And the position X of the tension lever 8 after rotation 2 (S5), and the displacement of the tension lever 8 before and after the rotation (X 2 -X 1 ) Is confirmed to be zero (S6), and if it is not zero, the winding diameter R of the packaging film reel 2 is calculated by the above-described equations (3) and (4) (S7). Displacement amount of tension lever 8 (X 2 -X 1 ) Is zero, it is expected that there is a problem with the setting of the packaging film 1 and the like, so an error signal is output (S8) to inform the operator to that effect.
[0048]
Furthermore, it is confirmed whether or not the calculated winding diameter R of the packaging film reel 2 is within a preset allowable range (S9). When the calculated winding diameter R of the packaging film reel 2 exceeds the allowable range, it is expected that the above-described calculation processing has malfunctioned. In this case also, an error signal is output (S10), and the operator is notified of the error. Inform the effect.
[0049]
If the calculated winding diameter R of the packaging film reel 2 is within the preset allowable range, the operation of swinging the tension lever 8 to the starting position (reference position) is subsequently executed.
[0050]
In order to swing the tension lever 8 to the starting position (reference position), the current position X of the tension lever 8 using the above-described equation (2). 2 The amount of the packaging film 1 that is required to be displaced from the reference position Xo to the reference position Xo (corresponding to Lt) is calculated (S11), and the rotation amount of the reel drive motor 4 is calculated from the equation (1) (S12).
Here, the expression (2) includes a current position X of the tension lever 8 instead of X in the expression. 2 Is assigned.
[0051]
In this way, after calculating the amount of rotation of the reel drive motor 4 required to swing the tension lever 8 to the starting position (reference position), the motor is rotated forward or reverse by the calculated amount of rotation. At this time, the current position of the tension lever 8 is confirmed in advance (S13). If the tension lever 8 is in a position swung clockwise (FIG. 1) from the reference position, the reel drive motor 4 is rotated forward (S14). If it is at a position that is swung counterclockwise (FIG. 1) from the reference position, the reel drive motor 4 is reversely rotated (S15).
[0052]
Finally, the current position of the tension lever 8 is read (S16), whether it is within the allowable range centered on the reference position (S17), and if it is confirmed that it is within the allowable range, the initial setting is made. The operation is terminated (S18). On the other hand, when the tension lever 8 is not located within the allowable range, it is expected that there has been a malfunction in the movement process to the reference position described above, so an error signal is output (S19), and the operator is notified accordingly. To inform.
[0053]
After the above initial setting is completed, the controller 20 detects the rotation speed of the feeding roller 5 in accordance with the start timing of the feeding roller 5, and controls the rotation amount of the reel drive motor 4 based on the above-described equation (5). At the same time, the packaging material feeding device is operated while correcting the rotation amount of the motor 4 every predetermined cycle.
[0054]
FIG. 4 is a flowchart showing the rotation amount correction operation of the reel drive motor by the controller.
When the reel drive motor 4 starts to rotate in proportion to the rotation speed of the feeding roller 5, the controller 20 reads the position of the tension lever 8 (S23) in accordance with a predetermined reading timing of the lever position (S22).
[0055]
Then, it is confirmed whether or not the read position of the tension lever 8 is within an allowable range centered on a preset reference position. If it is within the allowable range, the packaging film 1 in the next cycle is checked. Is set at the current delivery amount (S25), and the rotation amount of the reel drive motor 4 is calculated based on the equation (1) (S27).
[0056]
On the other hand, when the read position of the tension lever 8 is out of the allowable range centered on the preset reference position, the tension lever 8 is returned from the current position to the reference position based on the equation (2). A necessary amount of the packaging film 1 is calculated (S26), and the amount of rotation of the reel drive motor 4 is calculated based on the equation (1) based on the calculated amount of the packaging film delivered (S27).
After calculating the amount of rotation of the reel drive motor 4, a control signal is output to the reel drive motor 4 to rotate the next cycle by the amount of rotation (S28).
[0057]
Subsequently, the controller 20 calculates an average displacement of the tension lever 8 with respect to the reference position in accordance with a predetermined recalculation timing of the winding diameter R (S29). When this average displacement exceeds a predetermined value (S31), the winding diameter R of the packaging film reel 2 is recalculated according to the equation (6) (S32), and the value of the winding diameter R is rewritten.
[0058]
FIG. 5 is a block diagram showing the overall structure of a packaging material feeding device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same or corresponding parts as those shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0059]
The packaging material feeding device shown in FIG. 1 has an opening tape (wrapping material) fed from an opening tape reel (packaging material reel) 31 to a packaging film (wrapping material) 1 fed from a packaging film reel 2 (packaging material reel). After the material 30 is fused by the heater unit 32, it is guided to the feeding roller 5.
[0060]
The packaging film 1 fed out from the packaging film reel 2 is wound around the tension roller 7 and pulled with a constant tension by the urging force acting on the tension lever 8 in the same manner as the above-described embodiment, thereby preventing the loosening. ing.
On the other hand, a tension unit 33 is also provided between the opening tape reel 31 and the feeding roller 5, and the opening tape 30 fed from the opening tape reel 31 is wound around the tension roller 34 as the reel drive motor 38 rotates. It is hung and pulled with a constant tension by the urging force acting on the tension lever 35 to prevent loosening.
[0061]
A position detection rotary encoder (position detection means) 37 is also provided on the support shaft 36 of the tension lever 35 that applies tension to the opening tape reel 30.
[0062]
6 is a block diagram showing a control system of each reel drive motor in the packaging material feeding apparatus shown in FIG.
As shown in the figure, the amount of rotation of each reel drive motor 4, 38 is automatically controlled by controllers (reel drive motor control means) 20, 40. These controllers 20 and 40 receive detection signals from the rotation detection rotary encoder 15 as in the above-described embodiment, and control the rotation amounts of the reel drive motors 4 and 38 based on the detection signals. are doing.
[0063]
Furthermore, the controllers 20 and 40 respectively input detection signals from the position detection rotary encoders 16 and 37 every predetermined cycle, read the swing angles of the tension levers 8 and 35 from the detection signals, and perform the swings. Based on the angle, the rotation amounts of the packaging film reel 2 and the opening tape reel 31 in a predetermined cycle are corrected. In addition, each of the controllers 20 and 40 performs an initial setting operation similar to the controller 20 in the previous embodiment and a recalculation operation of the winding diameter R. Since the functions of these controllers 20 and 40 are the same as those of the controller 20 in the previous embodiment, a detailed description thereof is omitted here.
[0064]
Thus, since the tension of the packaging film 1 and the opening tape 30 can be kept substantially constant by controlling the rotation amount of each reel drive motor 4, 38 by the controllers 20, 40, the opening tape is applied to the packaging film 1. When the 30 is fused, the generation of wrinkles due to the tension difference between the packaging materials can be prevented.
[0065]
5, the reel driving motors 4 and 38 of the packaging film 1 and the opening tape 30 can be controlled by a single controller 50 as shown in FIG. is there.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the rotation amount of the reel drive motor is controlled based on the rotation amount of the feeding roller, the packaging material by the feeding roller regardless of the operation content of the feeding roller. The packaging material can be sent out from the packaging material reel in accordance with the amount of feeding.
Furthermore, the position of the tension member that applies tension to the packaging material is detected, and the amount of rotation of the reel drive motor is corrected so that the position of the tension member is corrected to a predetermined reference position. An appropriate amount of packaging material can be delivered from the packaging material reel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall structure of a packaging material feeding device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a control system of the reel drive motor in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing an initial setting operation of the controller shown in FIG. 2;
4 is a flowchart showing a rotation amount correction operation of the reel drive motor by the controller shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a configuration diagram showing a packaging material feeding device according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a control system of the reel drive motor in FIG. 5. FIG.
7 is a block diagram showing another control system of the reel drive motor in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a conventional packaging material feeding device.
[Explanation of symbols]
1: Packaging film 2: Packaging film reel
3: Rotation drive shaft 4: Reel drive motor
5: Feeding roller 6: Tension unit
7: Tension roller 8: Tension lever
12: Feeding motor
15: Rotary encoder for rotation detection
16: Rotary encoder for position detection
20: Controller

Claims (3)

包材を巻回する包材リールと、この包材リールを回転駆動するリール駆動モータと、前記包材リールから送り出された包材を包装作業位置へ繰り出す繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する繰出しモータと、を備えた包材繰出し装置において、
前記繰出しローラの回転量を検出するとともに、該繰出しローラの回転量に基づき、前記リール駆動モータの回転量を制御し、
更に、所定方向に移動自在で且つ一方向に付勢されたテンション部材に、前記包材リールから送り出された包材を巻き掛け、該テンション部材により一定の張力を付与しながら前記繰出しローラへと包材を導くとともに、
前記テンション部材の位置を検出し、
該検出したテンション部材の位置に基づき、次式によって所定サイクルにおける前記リール駆動モータの回転量を補正し、前記テンション部材の位置をあらかじめ定めた基準位置に修正することを特徴とする包材繰出し方法。
V=(Lf−Lt)/2πR
Lt=(X−Xo)×Tk
ここで、
V:補正後の所定サイクルにおけるリール駆動モータの回転量
Lf:所定サイクルにおける繰出しローラの包材の繰出し量
X:検出したテンション部材の現在位置
Xo:テンション部材の基準位置
Tk:テンション部材の基準位置に対する変位量を、包材リールからの包材の送出量に換算する係数
Lt:テンション部材を検出した位置から基準位置に戻すために必要とする包材リールからの包材の送出量
R:包材リールの包材巻径(半径)
A packaging material reel that winds the packaging material, a reel drive motor that rotationally drives the packaging material reel, a feeding roller that feeds the packaging material fed from the packaging material reel to a packaging work position, and a rotational drive for the feeding roller A packaging material feeding device including a feeding motor,
Detecting the amount of rotation of the feeding roller and controlling the amount of rotation of the reel drive motor based on the amount of rotation of the feeding roller;
Further, the packaging material fed from the packaging material reel is wound around a tension member that is movable in a predetermined direction and biased in one direction, and is applied to the feeding roller while applying a certain tension by the tension member. While guiding the packaging material,
Detecting the position of the tension member;
Based on the detected position of the tension member, the amount of rotation of the reel drive motor in a predetermined cycle is corrected according to the following equation, and the position of the tension member is corrected to a predetermined reference position. .
V = (Lf−Lt) / 2πR
Lt = (X−Xo) × Tk
here,
V: Rotation amount of the reel drive motor in a predetermined cycle after correction
Lf: the feeding amount of the packaging material of the feeding roller in a predetermined cycle
X: Current position of detected tension member
Xo: Reference position of tension member
Tk: a coefficient for converting the amount of displacement of the tension member with respect to the reference position into the amount of packaging material delivered from the packaging material reel
Lt: the amount of packaging material delivered from the packaging material reel required to return the tension member from the detected position to the reference position
R: Packaging material winding diameter (radius) of packaging material reel
請求項1記載の包材繰出し方法において、
前記繰出しローラを停止させた状態にて、前記包材リールを所定量回転させ、該包材リールの回転量に対応する前記テンション部材の変位量を検出し、該検出した変位量から前記包材リールの回転による包材の送出または巻取り量を算出し、該包材の送出または巻取り量および前記包材リールの回転量に基づいて、前記包材リールの包材巻径Rを算出することを特徴とする包材繰出し方法。
In the packaging material feeding method according to claim 1 ,
With the feeding roller stopped, the packaging material reel is rotated by a predetermined amount, the displacement amount of the tension member corresponding to the rotation amount of the packaging material reel is detected, and the packaging material is detected from the detected displacement amount. The amount of packaging material delivered or wound by rotation of the reel is calculated, and the packaging material reel diameter R of the packaging material reel is calculated based on the amount of packaging material delivered or wound and the amount of rotation of the packaging material reel. A packaging material feeding method characterized by the above.
請求項1または2記載の包材繰出し方法において、
前記基準位置に対する前記テンション部材の所定サイクルにわたる平均変位が、あらかじめ定めた値を越えたとき、前記テンション部材の平均変位に基づき、前記包材リールの包材巻径Rを再計算することを特徴とする包材繰出し方法。
In the packaging material feeding method according to claim 1 or 2 ,
When the average displacement of the tension member over the predetermined cycle with respect to the reference position exceeds a predetermined value, the packaging material winding diameter R of the packaging material reel is recalculated based on the average displacement of the tension member. A packaging material feeding method.
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