JPS61174054A - 包装部材供給装置における繰り出し量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、包装部材供給装置における繰り出し量制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

包装部材を所定寸法に裁断して包装機に送る包装部材供
給装置として、例えば包装部材を巻回したボビンを二台
装備して、一方のボビンから包装部材を繰り出しローラ
で繰り出し、これを所定寸法に裁断した後包装機に送り
、一方のボビンの包装部材の残量が少なくなった時点で
他方のボビン側に切換え・るように構成したものが知ら
れている。

上記包装部材供給装置によれば、運転開始時、停止時、
ボビン切換時等における包装部材の繰り出し量の変動に
対処するため、ボビンと繰り出しローラとの間にテンシ
ョンローラを複数配設している。

材の交換頻度を少なくすることが検討されている。

包装部材の巻径を大きくすると、運転開始時、停止時、
ボビン切換時等における包装部材の繰り出し量の変動が
大きくなり、テンションローラを多数配置する必要があ
る。

しかし、テンションローラを多数配置することは、スペ
ースをとり、メンテナンスが面倒となる問題が生じる。

また、テンションローラでは限界があり、包装部材の巻
径の大型化に対処することができなくなる問題もある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、テンションローラを多数配置することな
く包装部材の巻径の大型化に対処することができる包装
部材供給装置における繰り出し量制御装置を提供するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、包装部材を巻回した
ボビンを回転駆動する回転駆動手段と、前記包装部材の
巻径を検出する巻径検出手段と、前記ボビンのトルク力
、ブレーキ力を可変して包装部材の繰り出し量を調整す
る調整手段と、前記調整手段を制御する制御手段とを具
備し、前記制御手段に、包装部材のを径に対する最適ト
ルク力、ブレーキ力及び包装部材供給装置の各運転モー
ドに対するトルク力、ブレーキ力の増減パターンを記憶
した記憶部を設けて、前記巻径検出手段からの信号を入
力して該記憶部の記憶内容に従って前記調整手段に制御
信号を出力するように構成してなることを特徴としてい
る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の繰り出し量制御装置を具備した包装部
材供給装置の全体を示している。図中符号ｉ　、ｉｏｔ
はボビン、２，１０２は模様を付した包装部材、３，１
０３は方向転換フィードローラ、４，１０４，６，１０
６は受はローラ、５゜１０５は接続フィードローラ、７
，１０７は集合ローラ、８は接続ナイフローラ、９は接
続ナイフ受はローラ、１０，１１０はサクション分離ロ
ーラ、１−′″１，１１１は巻取ローラ、１２はフィー
ドローラ、１３は受はローラ、１４は主ナイフローラ、
１５はナイフ受はローラである。

ボビン１に巻回された包装部材２は、フィードローラ１
２と受はローラ１３により繰り出し力が与えられて、予
備フィードサクションローラ１７、テンションローラ１
８、予備フィードローラ１９を通り、方向転換フィード
ローラ３により方向転換された後、接続部２０（受はロ
ーラ６．１０６、接続フィードローラ５，１０５、接続
ナイフローラ８、接続ナイフ受はローラ９、サクション
分離ローラ１０，１１０、巻取ローラ１１，１１１等か
らなる。）を通る。そして、レジスターマーク検出器２
４により模様のズレが検出されフィードローラ１２によ
りこのズレが修正されて、主ナイフローラ１４とナイフ
受はローラ１５により一定寸法に裁断され、のりが塗布
された後、包装機に送られる。

ボビン１に巻回された包装部材２の巻径が所定値以下に
なると、他方のボビン１０】側への切換準備が行なわれ
る。この切換準備では、まずサクション分離ローラ１１
０、巻取りローラ１１１のサクションをＯＮにし、次い
で受はローラ１０６の逃げを解除し、次いで接続部２０
の駆動モータ（図示せず）を低速駆動し、次いで先端は
がし装置１１６によりボビン１０１から包装部材１０２
の先端をはがして引き出し２．これを予備フィードサク
ションローラ１１７、テンションローラ１１８、予備フ
ィードサクションローラ１１９、方向転換フィードロー
ラ１０３、接続フィードローラ１０５、集合ローラ１０
７、サクション分離ローラ１１０を介して巻取ローラ１
１１に巻取る。そして、巻取り確認検出器（図示せず）
がこれを感知し、接続用レジスターマーク検出器１２１
が他方のボビン１０１の包装部材１０２のレジスターマ
ークを感知したら、接続部２０の駆動モータを停止させ
る。この後、サクションブレーキ１２２をＯＮにし、サ
クション分離ローラ１１０、巻取ローラ１１１のサクシ
ョンをＯＦＦにする。

このようにして切換準備が完了した後、一方のボビン１
の包装部材２の残量が少なくなると、切換動作が行われ
る。この切換動作では、まず上下移動ガイド２３を上昇
し、次いで接続部２０のりランチを入れて定速駆動し、
次いで接続用レジスターマークを検出したら、接続フィ
ードローラ１０５の回転数を差動ギヤ装置（図示せず）
により増減し、またロータリエンコーダ（包装部材供給
装置を駆動するモータの回転数と１＝１の関係にあるギ
ヤの軸部に連結されている。後述する。）により装置の
機械回転角度を検出して、一方のボビン１の包装部材２
と他方のボビン１０１の包装部材１０２の模様合わせを
行う。次いで、接続ナイフローラ８の刃の位置をフォト
スイ・ノチ（図示せず）により検出し、接続ナイフ受は
ローラ９を回転して一方のボビン１の包装部材２と他方
のボビン１０１の包装部材２を接続ナイフローラ８に押
し付は同時に裁断する。次いで、この裁断箇所が主ナイ
フローラ１４に位置したら、フィードローラ１２により
一方のボビン１の包装部材２の後端を他方のボビン１０
１の包装部材１０２の前端に対して進めて両者の間に０
．８　ｎ程度の隙間を生じさせる。次いで、ロータリエ
ンコーダにより装置の機械回転数が所定数（例えば３回
転）になったことを検出したら、接続部２０のクラッチ
を切り、受はローラ１０６、方向転換フィードローラ１
０３を逃げさせ、上下移動ガイド２３を下降して元の位
置に復帰させる。この後、巻取ローラ１１１に巻き取ら
れた包装部材１０２の先端部分をエアーシリンダ（図示
せず）により排除し、サクションブレーキ２２をＯＦＦ
にし、ボビ′ン１を逆転させて包装部材２の残片を回収
する。

以上が包装部材供給装置の概要である。次にこの装置の
各運転モードにおいて包装部材２，１０２の繰り出し量
の変動を可及的に少なく制御する本発明の繰り出し量制
御装置を説明する。第２図はボビン１，１０１を回転駆
動するモータ２５と、その回転をボビン１，１０１に伝
達する歯車伝達機構２６を示している。

歯車伝達機構２６は、モータ２５の駆動軸に設けられた
歯車２７と噛合する歯車２８と、該歯車２８と同軸に設
けられた歯車２９と、該歯車２９に噛合する歯車３０，
１３０と、歯車３０と同軸に設けられてモータ２５の回
転を一方のボビン１に伝達する歯車３１と、歯車１３０
と同軸に設けられてモータ２５の回転を他方のボビン１
０１に伝達する歯車１３１とから構成されている。

歯車３０は第３図に示すように軸部３２に対し遊嵌され
、また歯車３１は軸部３２に固定されている。軸部３２
には、ボビン１のトルク力、ブレーキ力を可変する調整
手段５０であるパウダクラッチ３３とパウダブレーキ３
４が設けられている。

該パウダクラッチ３３が動作したときには、歯車３０は
軸部３２に対し固定され、モータ２５の回転が歯車２７
，２８，２９，３０，３１を介して一方のボビン１に伝
達される。パウダクラッチ３３が動作しないときには、
歯車３０は軸部３２に対し回転するだけで、一方のボビ
ン１にはモータ２５の回転が伝達されない。また、パウ
ダブレーキ３４が動作すると、軸部３２、歯車３１を介
してボビン１の回転が制動される。

他方のボビン１０１に回転を伝達する歯車１３０．１３
１についても同様に構成されていて、軸部１３２にはボ
ビン１０１のトルク力、ブレーキ力を可変する調整手段
１５０であるパウダクラッチ１３３とパウダブレーキ１
３４（第４図参照）が設けられている。

また、軸部３２，１３２には、第２図に示すように、ボ
ビン１，１０１の巻径を検出する巻径検出手段３５，１
３５のプレート３６，１３６が画定されている。巻径検
出手段３５，１３５は、このプレート３６，１３６と、
プレート３６，１３６（ボビン１，１０１＞が１回転し
たときこれを検出するフォトスイッチ３７，１３７と、
包装部材供給装置を駆動するモータの回転数と１：１の
関係にあるギヤの軸部に連結されて機械回転角度を検出
するロータリエンコーダ３８とから構成されている。

フォトスイッチ３７，１３７とロータリエンコーダ３８
からの検出信号が制御手段３９（第４図参照）に入力さ
れると、該制御手段３９でボビン１回転当りの機械回転
角度から次のようにして巻径ｒが算出される。

すなわち、包装部材供給装置の機械１回転当りの繰り出
し量をＬとすると、この繰り出し量りは一定に制御され
るので、ボビン１回転当りの機械回転角度（回転数）は
巻径ｒに比し、次式が成立□　する。

ＰＣＭ なお、Ｐｏはボビン１回転当りのパルス数、ＰＣＭは機
械１回転当りのパルス数である。

したがって、フォトスイッチ３７，１３７、ロータリエ
ンコーダ３８からの信号でＰイ／ＰＣＭを求めると、 Ｐｅｘ２π から巻径ｒを算出することができる。第５図はこの巻径
ｒの演算ルーチンを示している０巻径ｒの演算は、包装
部材供給装置の運転開始時において運転が安定するまで
行なわない。

制御手段３９はマイクロコンピュータ４０からすＩＱ、
パルスモータカード４１とロータリエンコーダカード４
２とＩＮカード４３とＣＰＵカード４４　（ＣＰＵ４５
とＲＯＭ４６とＲＡＭ４７からなる。）を有し、上述の
演算を行うと共に、パウダクラッチ３３，１３３とパウ
ダブレーキ３４゜１３４を制御する。

ＲＯＭ４６　、ＲＡＭ４７には、ボビン１．】０１の巻
径に対する最適トルク力、ブレーキ力と、包装部材供給
装置の各運転モード（起動時、通常運転時、停止時、切
換時）に対するボビン１，１０１のトルク力、ブレーキ
力の増減パターンが記憶されている。

第６図は包装部材供給装置の各運転モードにおけるパウ
ダクラッチ３３，１３３とパウダブレーキ３４，１３４
の制御内容を示している。

起動時（モード１モード２）にあっては、ボビン１，１
０１に大きな負荷がかかり、包装部材２．１０２のすべ
りにより繰り出し量が少なくなって短片が発生する事故
を防止するため、パウダクラッチ３３，１３３によりボ
ビン１，１０１を最初大きなトルクで駆動させ、その後
徐々にトルク力を減少させて、トルク力がＯになった時
点（クラッチが切れた時点）でパウダブレーキ３４，１
３４によりブレーキ力を徐々に増加する。この場合、ボ
ビン１，１０１の巻径に応じた最適トルク力をＲＡＭ４
７から読みだし、これをＣＰＵ４５のタイマーに設定し
、一定時間（例えば１００ｍ５）毎にトルク力を１〜２
％程度づつ減少させ、トルク力がＯになった時点で、ブ
レーキ力を最初θ％に設定し、一定時間（例えば１００
ａｓ）毎にブレーキ力を１〜２％程度づつ増加させ、巻
径に合った最適ブレーキ力になるまで繰り返し、最適ブ
レーキ力になった時点でブレーキ力が一定となるように
する。

通常運転時（モード３）にあっては、巻径に合った最適
ブレーキ力をＲＡＭ４７から読みだしてパウダブレーキ
３４，１３４を制御し、ボビン１．１０１の回転むらを
抑える。

停止時（モード４）にあっては、最初大きなブレーキ力
をかけ、一定時間後に徐々にブレーキ力を弱めるように
パウダブレーキ３４，１３４を制御して、テンションロ
ーラ１８，１１８　（第１図参照）でのたるみを抑える
。この場合、停止信号（故障停止、手動停止）が入力さ
れると、ＲＡＭ４７から停止時におけるブレーキ力を読
みだし、これをＣＰＵ４５のタイマーに設定し、停止カ
ウンター値がカウントアツプ後、一定時間（例えば１０
０ｍ５）毎にブレーキを２％程度づつ減少させていく。

ボビン１からボビン１０１に切換える時にあっては、自
動切換信号あるいは手動切換信号（第４図に示す手動切
換ボタン４８をＯＮにすると出力される。）がセットさ
れると、ボビン１０１をボビン１と同一内容の制御で起
動し、切換えが完了した時点で制御をボビン１０１側に
切換える。、次に上記繰り出し量制御装置の作用を第７
図のタイミングチャート及び第８図〜第１２図のフロチ
ンを示している。まず、イニシャライズを行ない、ＲＯ
Ｍ４６に記憶されているデータをＲＡＭ４７に転送し、
ボビン１の巻径を読み込む。次いで、切換が完了した場
合にはボビン１からボビン１０１に切換えて、巻径の最
大値をセットする。

第６図及び第９図はモータ２５の制御を示している。包
装部材供給装置の運転中においてパウダクラッチ３３，
１３３の制御が行なわれているとにのみモータ２５が駆
動し、それ以外ではモータ２５は停止している。

第６図及び第に）図はボビン１の制御を示している。ま
ず、巻径に合った最適トルク力の初期値がセットされて
、包装部材供給装置の起動時には、該初期値でパウダク
ラッチ３３を制御してモータ２５の回転をボビンｌに伝
える。ボビン１はこのモータ２５からの回転力と、フィ
ードローラ１２と受はローラ１３による繰り出し力によ
り回転して包装部材２を繰り出す。そして、一定時間経
過の毎に上記初期値を一定量づつ減算してトルク力を弱
めて、フィードローラ１２と受はローラ１３による繰り
出し力でボビン１を回転して包装部材２を繰り出すよう
にする。トルク力が０になった時点で（このときモータ
２５は停止し、ボビン１はフィードローラ１２と受はロ
ーラ１３による繰り出し力のみで回転する。）、巻径に
合った最適ブレーキ力の初期値がセットされ、一定時間
経過の毎にブレーキ力が加算されるようにしてパウダブ
レーキ３４を制御し、ボビン１の回動を制動する。ブレ
ーキ力が初期値になると、ブレーキ力が一定となるよう
にパウダブレーキ３５を制御する。

通常運転時では、巻径が例えば４鶴程度小さくなる毎に
ブレーキ力を再設定してボビン１の回転むらを抑える。

巻径がわずかになってボビン１からボビン１０１側に切
換えるときには、まず停止ブレーキ力値がセントされる
。このブレーキ力は通常運転時よりも大きく、ボビン１
の回転速度は急激に減速され、所定時間が経過すると、
該ブレーキ力が一定量づつ減算されて０になり、ボビン
１は停止する。

このように′してボビン１のトルク力及びブレーキ力を
制御すると、巻径を大きくしても繰り出し量の変動を少
なく抑えることができ、テンションローラ１８のみでも
充分に対処することが可能となる。

ボビン１０１の制御については第６図及び第１ニ オ図に示されている。この制御では、切換準備時におい
て、パウダクラッチ１゛３３を制御してモータ２５の回
転をボビン１０１に伝える。ボビン１０１はこのモータ
２５からの回転力と、接続フィードローラ１０５と受は
ローラ１０６の繰り出し力により回転されて包装部材１
０２を繰り出す。

この場合、前述したボビン１の場合と同様な制御を行な
う。

切換準備が終了して切換時になると、パウダクラッチ１
３３によりモータ２５の回転をボビン１０１に伝え、ボ
ビン１の場合と同様の制御を行なう。

上述の実施例では、巻径検出手段３５，１３５を、ボビ
ン１，１０１と共に回転するプレート３５．１３５と、
該プレート３５，１３５が１回転したことを検出するフ
ォトスイッチ３７，１３７と、包装部材供給装置の機械
回転角度を検出するロータリエンコーダ３８とから構成
した場合を示したが、これに限定されない０例えば、ボ
ビンの径方向に適宜間隔をおいて包装部材を検出する複
数個のセンサを配置して、該センサで巻径を検出するか
、またはボビンに巻回されている包装部材にレバーを当
接し、該レバーが巻径の変化にともなって回動するのを
検出することによって巻径を検出するか、または包装部
材供給装置の機械回転角度を検出するエンコーダとボビ
ンの回転角度を検出するエンコーダのパルス数を比較し
て巻径を算出するか、またはボビンに巻回されている包
装部材に電波、音波、光等を当てて照射源と包装部材と
の間の距離を求めて、該距離から巻径を算出するように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ボビンのトルク力
、ブレーキ力を包装部材供給装置の運転モードやボビ′
ンの巻径に合わせて制御することにより繰り出し量を調
整するので、繰り出し量の変動を可及的に少なく抑える
ことができ、このため巻径を大きくしてもテンションロ
ーラを数多く配置しなくてもすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繰り出し量制御装置を具備した包装部
材供給装置全体の略解図、第２図〜第１２図は本発明の
一実施例を示し、第２図は回転駆動手段（モータ２５）
と巻径検出手段の略解正面図、第３図は調整手段５０の
側面図、第４図は制御手段のブロック図、第５図は経巻
演算ルーチンを示すフローチャート、第６図はパウダク
ラッチ、パウダブレーキの制御内容を示す説明図、第７
図はタイミングチャート、第８図〜第１２図は制御手段
の作用を示すフローチャートである。 １．１０１・・・・・・ボビン、２，１０２・・・・・
・包装部材、２５・・・・・・回転駆動手段（モータ）
、５０・・・・・・調整手段（パウダクラッチ３３、パ
ウダブレーキ３４）、１５０・・・・・・調整手段（パ
ウダクラッチ１３３、パウダブレーキ１３４）　、３５
，１３５・・・・・・巻径検出手段、３９・・・・・・
制御手段、４６・・・・・・記憶部（ＲＯＭ）　、４７
・・・・・・記憶部（ＲＡＭ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 包装部材を巻回したボビンを回転駆動する回転駆動手段
   と、前記包装部材の巻径を検出する巻径検出手段と、前
   記ボビンのトルク力、ブレーキ力を可変して包装部材の
   繰り出し量を調整する調整手段と、前記調整手段を制御
   する制御手段とを具備し、前記制御手段に、包装部材の
   巻径に対する最適トルク力、ブレーキ力及び包装部材供
   給装置の各運転モードに対するトルク力、ブレーキ力の
   増減パターンを記憶した記憶部を設けて、前記巻径検出
   手段からの信号を入力して該記憶部の記憶内容に従って
   前記調整手段に制御信号を出力するように構成してなる
   ことを特徴とする包装部材供給装置における繰り出し量
   制御装置。