JP4262496B2

JP4262496B2 - 自動包装装置の駆動制御方法

Info

Publication number: JP4262496B2
Application number: JP2003051294A
Authority: JP
Inventors: 豊浅見
Original assignee: Omori Machinery Co Ltd
Current assignee: Omori Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004256161A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動包装装置における駆動制御方法に関するもので、より具体的には自動包装装置の各駆動系にそれぞれ独立に配設された駆動モータの駆動制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、横ピロー包装機、その他により包装体を製造するには、ロール状に巻き取られた原反フィルムを連続した帯状フィルムとして引き出し、その途中で筒状フィルムに形成する一方、その筒状フィルム内に被包装物を供給コンベアから順次供給して、その下流側で筒状フィルムの被包装物間毎を所定位置で横方向に熱シール及びカットして包装体を製造している。そして、上記した帯状フィルムには所定間隔毎に意匠，模様などの印刷が施されている物がある。
【０００３】
このように構成された自動包装装置にて包装作業を行うには、包装体の正規の位置に印刷部が配置されるようにするため等の要請から、包装装置本体に供給する被包装物の供給コンベア上での位置と、筒状フィルム内への供給位置、被包装物間毎を横方向に熱シール及びカットする位置、並びに帯状フィルムを供給するタイミングとその供給量とのすべてが合致するように供給コンベアと包装装置本体及びシール手段の作動を制御することが要求される。
【０００４】
そして、このような作動制御を実現し得るものとして従来、特開平３−５６２０９号公報や特許第２９２７５００号公報、並びに特公平７−６７９２２号公報にて示された自動包装装置の技術が公知となっている。
【０００５】
ここで、上記特開平３−５６２０９号公報にて示される自動包装装置は、被包装物を搬送するとともに次段の包装装置本体に順次供給する供給手段と、該包装装置本体上を移動する被包装物の周囲を被覆するようにして該包装装置本体に帯状のフィルムを供給するフィルム供給手段とを備え、該包装装置本体が該帯状のフィルムを筒状にし、その筒状のフィルム内に被包装物を収納した状態のまま前進移送する手段と、その移送途中で該筒状のフィルムの所定位置を横方向にシールカットあるいはカットする手段とを有してなる包装装置において、該供給手段に近接して被包装物の通過を検出する検出手段を設けるとともに、該供給手段を略一定速度で駆動する第１の駆動モータと、該フィルム供給手段を駆動する第２の駆動モータと、シールカットあるいはカットする手段を駆動する第３の駆動モー夕とを配設してなり、かつ該検出手段にて該被包装物を検出した旨の信号を受け取った後、該第２，第３の駆動モータを、一定時間、所定量だけ回転駆動させる制御装置とを設けてなるものである。
【０００６】
そして、当該構成によれば、例えば被包装物が所定間隔毎に順序よく搬送されてこずに、ところどころに被包装物の抜けがあると、センサは被包装物を検出しないため、第２，第３の駆動モータは停止状態を維持する。そして、次ぎにセンサが被包装物を検出した時に、第２，第３の駆動モータが回転し始める。すなわち、被包装物が搬送されてこない間は原反フィルムから帯状のフィルムは引き出されず、製品搬送ベルトなども停止し、さらにカッター装置も停止する。この結果、たとえ供給装置上を所定間隔毎に被包装物が搬送されてこなくても、包装装置上を移動する被包装物は必ず所定間隔毎になる。
【０００７】
また、上記特許第２９２７５００号公報にて示される自動包装装置の駆動制御方法は、帯状フィルムを引き出して筒状フィルムを形成する手段と、被包装物を搬送するとともに該筒状フィルム内に順次供給する搬送手段と、該筒状フィルムの所定位置を横方向にシールカットあるいはカットする手段とを有する包装機において、該搬送手段を駆動する第１の駆動モータと、該シールカットあるいはカットする手段を駆動する第２の駆動モータと、該帯状フィルムを引き出す第３の駆動モータとがそれぞれ独立して駆動され、かつ、該帯状フィルムを一定速度で引き出している理想状態のときに該第３の駆動モータから出力される信号に対応した駆動信号を安定的に発生するリファレンス駆動信号発生手段をさらに設け、該第１〜３の駆動モータは、それぞれ該リファレンス駆動信号発生手段との間でのみ同期をとるように制御駆動するようにしたものである。
【０００８】
つまり、このリファレンス駆動信号発生手段は、常に同一タイミングで駆動（信号発生）している。そして第１〜３の駆動モータがこのリファレンス駆動信号発生手段と同期するように制御される。従って、各駆動モータが不安定駆動したり、或いは外因が変化した場合に、その外因の変化に応じて各駆動モータは制御されるが、同期制御は各駆動モータとリファレンス駆動信号発生手段との間で行われ、各駆動モータ間では行われない。よって、制御基準が不変（不安定化しない）であるため、システム全体が安定化する。
【０００９】
さらに、上記特公平７−６７９２２号公報の自動包装装置の技術は次のようなものである。即ち、フィルム繰出し機構により供給源から繰出したフィルムを製袋器で筒状に成形し、この筒状フィルム中に被包装物を順次供給すると共に、この被包装物を封入した筒状フィルムの長手端縁部を縦シールすると共に、筒状フィルムの被包装物を挟む前後を横シール機構で横シールするようにした横型製袋充填包装機において、被包装物を搬送する導入コンベヤと、この導入コンベヤの下流側に配設され、該導入コンベヤの搬送速度よりも低い搬送速度で駆動されるプールコンベヤと、このプールコンベヤの下流側に配設され、該プールコンベヤの搬送速度よりも速い搬送速度で駆動されて被包装物を前記製袋器に向け供給する分離コンベヤと、前記分離コンベヤの出口側に設けられ、被包装物の通過を検出する物品検出センサと、前記フィルム繰出し機構を駆動するモータと、前記横シール機構を駆動するモータと、前記フィルム繰出し機構の駆動モータと、横シール機構の駆動モータとの夫々を同期制御するための基準信号発生手段と、前記物品検出センサからの検出信号の入力により、前記フィルム繰出し機構と前記横シール機構との位相が同期するよう前記基準信号発生手段からの同期基準信号の発信を開始すると共に、フィルム繰出し機構の駆動モータおよび横シール機構の駆動モータに対し起動および増速指令を与えて１サイクル分の運転を継続し、このサイクル中に前記物品検出センサによる検出信号の入力がない場合は、フィルム繰出し機構の駆動モータおよび横シール機構の駆動モータに対し減速停止指令を与えると共に、前記基準信号発生手段からの基準信号の発生を休止することでフィルム繰出し機構と横シール機構とを停止させ、減速から停止までの間に前記物品検知センサによる検出信号の入力があった場合は、フィルム繰出し機構と横シール機構とを再度増速させる制御を行なう制御回路とから構成されている。
【００１０】
そして、当該構成でなる自動包装装置では、分離コンベヤの出口側に設けた物品検出センサが被包装物の到来を検出すると、それまで停止待機していたフィルム繰出機構および横シール機構の駆動が開始され、被包装物の位置に対するフィルムと横シール機構との位相が同期するよう増速を行ない、１サイクル分の運転を継続する。そして、更に後続の被包装物が所定間隔毎に分離コンベヤに供給されて到来する場合は、そのまま連続運転を継続する。また所定サイクル中に、物品検出センサによる被包装物の検出がなされなかった場合、包装機におけるフィルム繰出し用駆動モータおよび横シール駆動用モータは減速した後に停止する。このとき横シール駆動用モータは、横シール機構がフィルムと接触干渉しない位置まで回転された後停止する。しかし、前記モータが減速して停止するまでの間に、センサが被包装物を検出すると、両モータは再び増速する制御がなされ、遅れて到来する被包装物を好適に包装するに至る。つまり、被包装物がランダムな間隔で分離コンベヤに供給されても、その遅れに応じてフィルム繰出し用駆動モータおよび横シール駆動用モータが減速後に増速起動または減速後に停止を行なう制御がなされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の前者２つの技術では、筒状フィルムを横シールする横シール機構がその待機時に筒状フィルムを挟み込んでしまう位置で停止してしまうような場合に、その停止位置を変更する機能を有していないため、横シール機構に熱シール装置を採用していると、上記のように停止位置で筒状フィルムに接触してしまうような場合には、筒状フィルムをシーラーの熱で損傷させてしまう虞があった。
【００１２】
また、後者の技術では、横シール駆動用モータは横シール機構をフィルムと接触しない位置まで回転させて待避させて停止させるようになっているが、フィルム繰り出し機構の停止位置を横シール機構に同期させていないため、このような待避制御を行った後の再起動時には、その都度に繰り出し機構と横シール機構との同期を取る制御を行う必要が生じて、動作が複雑になると共にシステム全体の動作における不安定要素にもなってしまう懸念があった。
【００１３】
この発明は以上の様な事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱シール手段の停止位置がその熱で筒状フィルムに悪影響を及ぼしてしまうような場合には、各種機構の駆動モータの同期を乱すことなく、その停止位置を前方あるいは後方にずらして筒状フィルムに損傷を防止することができる、制御基準の安定した自動包装装置の駆動制御方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明にあっては、自動包装装置の駆動制御方法を次のように構成する。
【００１５】
即ち、供給コンベアから供給される被包装物を所定間隔を空けて受け入れて前進移送する搬入コンベアと、該搬入コンベア上を移送される被包装物を包み込むように等速で帯状フィルムを引き出して筒状に形成する手段と、該筒状フィルムを被包装物間の所定位置で横方向に熱シールする熱シール手段と、該供給コンベアを駆動する駆動モータと、該熱シール手段を駆動する駆動モータと、該帯状フィルムを引き出す駆動モータと、該供給コンベア用駆動モータを一定速度で作動させるとともに、該供給コンベア上の所定位置に該被包装物が移動してきたことを位置センサーで検知してから該供給コンベアの所定量の動作後に、該帯状フィルムの引き出し用駆動モータと該熱シール手段用駆動モータとを所定量作動させるべく作動制御する制御器と、を備えた自動包装装置の駆動制御装置であって、該制御器は、該帯状フィルムを理想状態の一定速度にて引き出すためのリファレンス駆動信号を安定的に発生するリファレンス駆動信号発生手段と、該リファレンス駆動信号発生手段からのリファレンス駆動信号を受けつつ、該位置検出センサからの信号に呼応して該供給コンベアの所定量の動作後に、該リファレンス駆動信号に同期させて、起動から停止に至る１サイクル動作の駆動信号を出力する間欠駆動信号発生手段とを有し、該供給コンベア用駆動モータを、該リファレンス駆動信号に同期させて一定速度で連続駆動制御する一方、該熱シール手段用駆動モータと該帯状フィルムの引き出し用駆動モータとを、該間欠駆動信号によってそれぞれ独立させて駆動制御し、１サイクル動作の完了時における該熱シール手段の停止位置が該筒状フィルムに熱的影響を及ぼす位置となる場合には、該停止位置を前方あるいは後方にずらして停止させるとともに、該停止位置のずらし量分だけ該帯状フィルムの引き出し量を増減補正して該熱シール手段用駆動モータと該帯状フィルムの引き出し用駆動モータとを駆動制御することを特徴とする。
【００１６】
当該構成によれば、各駆動モータが不安定駆動したり、或いは外因が変化した場合に、その外因の変化に応じて各駆動モータは制御されるが、同期制御は各駆動モータとリファレンス駆動信号発生手段との間で行われて、各駆動モータ間では行われないので、制御基準が不安定化せずに、システム全体が安定化するだけでなく、各駆動モータの同期を乱すことなく、熱シール手段の待機中における停止位置を筒状フィルムに熱的悪影響を与えることがない位置に適宜自動的に変更して停止させることができ、もって筒状フィルムに熱的損傷を与えてしまことを可及的に防止し得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る駆動制御方法が採用される自動包装装置の一例を示している。同図に示すように、この包装装置２は、供給コンベア４から供給される被包装物６を所定間隔を空けて受け入れて前進移送する搬入コンベア８と、この搬入コンベア８上を前進移送される被包装物６を包み込むようにして当該搬入コンベア８と等速で帯状フィルム１０を引き出して筒状フィルム１０’に形成する筒状フィルム形成手段１２と、この筒状フィルム１０’をこれに内包された被包装物６，６間の所定位置で横方向に熱シールする熱シール手段（エンドシール装置）１４とを備える。そして、帯状フィルム１０の側端縁部にはカット位置を示すカットマーク（図示せず）が所定間隔毎に印刷されている。
【００１８】
即ち、この包装装置２はピロー包装装置を基本構成としており、帯状フィルム１０は搬入コンベア８の上方に設けられた原反ロール１６からフィードローラ１８とテンションローラ２０とを介して搬入コンベア８上に沿わされて連続して引き出され、その途中に配設された製袋器（筒状フィルム形成手段）１２によって被包装物６を包み込むようにして長手方向両側部分が重合されると共に、当該重合部が搬入コンベア８の下流に一対で配されたピンチローラ２２で挟圧されつつ、当該ピンチローラ２２，２２間に設けられたセンーターシーラー２４にてシールされて筒状フィルム１０’に形成される。この筒状フィルム１０’は搬出コンベア２６上に載置されて前進移送され、当該搬出コンベア２６の後端に近接配置されたエンドシール装置１４によって横方向にシールされるとともに切断されて、内部に被包装物６を内包した包装体製品１０”に形成されるとともに、製品搬送コンベア３２上に移載されて搬出されていく。上記エンドシール装置１４は、上下一対のエンドシーラー２８,２８を備え、このエンドシーラー２８,２８はその回転軸３０,３０の端部に固着されたギヤー（図示せず）が噛合するようになっており、これにより同期して回転できるようになっている。
【００１９】
ここで、図示する本実施形態では、上記帯状フィルム１０を引き出すフィードローラ１８と搬入コンベア８とが、これらにチェーンやギヤ機構などの適宜な動力伝達機構を介して連繋されている単一の駆動モータＭ１によって、同期して等速で駆動されるようになっている。また、同様に一対のピンチローラ２２と搬出コンベア２６並びに製品搬送コンベア３２とが、これらに適宜な動力伝達機構を介して連繋された駆動モータＭ４によって、やはり同期して等速で駆動されるようになっている。また、エンドシール装置１４は駆動モータＭ５によって駆動されるようになっている。
【００２０】
一方、搬入コンベア８の進行方向後方（上流側）には被包装物６の供給コンベア４が配設され、この供給コンベア４は、その搬出端が搬入コンベア８の被包装物受入端近傍に位置するように配置されており、供給コンベア４の搬出端と搬入コンベア８の受入端との間には被包装物６が乗り移る空隙Ｃが空けられている。ここで、供給コンベア４は、比較的低速度で連続回転される第１供給コンベア４ａと、この第１供給コンベア４ａの進行方向前方に略同一線上に配置されて比較的高速度で回転駆動される第２供給コンベア４ｂとから構成されており、いずれも、一対のスプロケット間にエンドレスベルトが渡設されて形成されている。
【００２１】
そして、この第１供給コンベア４ａ上では前後の被包装物６，６は近接しあった状態で搬送され、先端の被包装物６が第２供給コンベア４ｂ上に移載されると、両供給コンベア４ａ，４ｂの速度差により、移載された被包装物６は後続の被包装物６から離反していき、その後方の被包装物６が次に第２供給コンベア４ａ上に移載されるときには、先行する被包装物６に対して所定距離離れるように、両供給コンベア４ａ，４ｂの速度比が設定調整されている。
【００２２】
ところで、上記各駆動モータＭ１〜Ｍ５は制御器３４に連繋されて駆動制御されるようになっている。この制御器３４は供給コンベア用駆動モータＭ２，Ｍ３とをそれぞれ一定速度で作動させつつ、第２供給コンベア４ｂ上の所定位置に被包装物６が移動されてきたことを位置センサーＳ２で検知する毎に、所定のタイムシフト値の経過後に駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５とを所定量作動させようになっていて、帯状フィルム１０を理想状態の一定速度にて引き出すためのリファレンス駆動信号を安定的に発生するリファレンス駆動信号発生手段と、このリファレンス信号発生手段からのリファレンス駆動信号を受けつつ、上記位置センサＳ２からの検出信号に呼応して所定のタイムシフト値の経過後に、当該リファレンス駆動信号に同期させた起動から停止に至る１サイクル動作の間欠駆動信号を発生する間欠駆動信号発生手段とを有している。
【００２３】
そして、この制御器３４は供給コンベア用駆動モータＭ２，Ｍ３を、上記リファレンス駆動信号に同期させて一定速度で連続駆動制御する一方、エンドシール装置（熱シール手段）１４の駆動モータＭ５、及び、フィードローラ１８と搬入コンベア８とを駆動する帯状フィルム引き出し用の駆動モータＭ１、並びに、ピンチローラ２２，搬出コンベア２６，製品搬送コンベア３２とを駆動する駆動モータＭ４とのそれぞれを、上記間欠駆動信号発生手段が発する間欠駆動信号によって各々独立して駆動制御するようになっている。つまり、第２供給コンベア４ｂ上の所定位置に被包装物６が到達したことを検知する毎に、これに呼応して、上記駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５に対し、その起動から停止に至る１サイクル作動（起動・増速・定速・減速・停止）の駆動信号を、所定のタイムシフト値の経過後の所望のタイミングで発するようになっている。
【００２４】
また、制御器３４には多品種にわたる被包装物の包装に対応するために、包装を開始するに先立って、対象とする被包装物６の大きさやフィルムのカット寸法、エンドシール幅などの包装形態の仕様情報を予め入力して制御器３４に記憶させておくための操作タッチパネル３６が連繋されており、当該入力された仕様情報に基づいて、搬入コンベヤ８上での被包装物６，６間の移送間隔Ｘやその移送速度、フィルム引き出し速度、駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５の起動タイミング等が決定されるようになっている。なお、上記移送間隔Ｘはフィルムカット寸法から被包装物の寸法を減じた寸法である。また、理想の起動タイミングは、第２供給コンベア４ｂ上から搬入コンベア８上に被包装物６が乗り移る時に、搬入コンベア８の速度が第２供給コンベア４ｂの速度に達していて、かつ先行する被包装物６との間隔が上記Ｘとなっている状態を実現できるタイミングであるが、被包装物寸法に対してフィルムカット寸法は余裕を持たせて大きめに設定されているから、起動タイミングに若干のズレがあったとしても爾後のエンドシール処理等にさしたる支障は生じることはない。
【００２５】
上記リファレンス駆動信号発生手段は、初期入力された帯状フィルム１０のカットマーク間隔などのデータに基づいて、駆動すべき理想状態で回転し停止する（信号を発生する）仮想モータであり、具体的には水晶発振器を用いている。そして、その発振周波数は、フィルム引き出し用駆動モータＭ１が理想状態で回転駆動している際にその駆動モータＭ１に装備されたエンコーダ（後述）から発せられるパルスの発振周波数に一致させている。すなわち、実際のカットマーク間隔などが、初期入力されたそれと同一の場合は、水晶発振器から発せられるパルスとフィルム引出し用駆動モータＭ１が装備するエンコーダから発せられるパルスとが同一タイミングとなるように設定される。そして、このリファレンス駆動信号発生手段から発せられる信号（パルス）が第１，第２供給コンベア４ａ，４ｂの各駆動モータＭ２，Ｍ３へ伝えられ、フィードフォワード制御によってそのリファレンス駆動信号に同期するように当該各駆動モータＭ２，Ｍ３が制御駆動される。
【００２６】
また、上記リファレンス駆動信号は間欠駆動信号発生手段にも発せられ、当該間欠駆動信号発生手段は、位置センサＳ２からの検出信号に呼応して、このリファレンス駆動信号に同期させて所定のタイムシフト値の経過後に、上記各駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５に対する間欠駆動信号を生成して当該間欠駆動信号を各駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５に出力する。
【００２７】
そして、上記リファレンス駆動信号は、一度包装作業が開始されると、その包装機を停止するまでの間は、たとえ実際のカットマーク間隔などが設定値と異なっていたとしても、発生されるパルス信号は変化すること無く理想状態のまま発生されるようになっている。
【００２８】
一方、図示していないが、第２供給コンベア４ｂの駆動モータＭ３には、第３のエンコーダが同軸上に取りつけられている。そして、その第３のエンコーダに近設して第３の位置検出装置が配設され、これにより第２供給コンベア４ｂの駆動モータＭ３の回転数並びに回転角度を検出できるようになっている。
【００２９】
同様に、第１供給コンベア４ａの駆動モータＭ２には、第２のエンコーダが同軸上に取りつけられている。そして、その第２のエンコーダに近設して第２の位置検出装置が配設され、これにより第１供給コンベア４ａの駆動モータＭ２の回転数並びに回転角度を検出できるようになっている。
【００３０】
また、同様にエンドシール装置１４の駆動モータＭ５にも第５のエンコーダ並びに位置検出センサＳ３が配置されており、駆動モータＭ５の回転角度を検出できるようになっている。また、上側のエンドシーラー２８の回転軸３０には、回転板（図示せず）が装着されると共に、その回転板に近接して当該回転板に形成した突片を上記位置検出センサーＳ３で検出することで、原点位置発生手段を構成している。そして、この原点位置発生手段は、両エンドシーラー２８,２８が１８０度開いた状態の時にセンサーＳ３が突片を検出するようになっている。したがって、このセンサーＳ３が突片を検出した後、上記第５のエンコーダーならびに第５の位置検出装置を介してエンドシール装置１４の駆動モータＭ５が何回回転したか、また現在の回転角度を検出することにより、エンドシーラー２８，２８の回転角度位置を検出するようになっている。
【００３１】
さらに、同様にフィルム引出し用駆動モータＭ１にも、第１のエンコーダ並びに第１の位置検出装置が配設されており、さらにまた、フィードローラ１８の上流には帯状フィルム１０の側端縁部に施されたカットマークを検出するためのマーク検出センサＳ１が配設されている。そして、上記第１のエンコーダ並びに第１の位置検出装置にて、マーク検出センサＳ１にてカットマークを検出したとき（基準位置）からのフィードローラ１８の回転角度等が検出できるようになっている。
【００３２】
またさらに、同様に搬出コンベア２６等用の駆動モータＭ４にも、第４のエンコーダ並びに第４の位置検出装置が配設されており、当該第４のエンコーダ並びに第４の位置検出装置によって、駆動モータＭ４の回転数並びに回転角度を検出できるようになっている。
【００３３】
そして、上記した第１，第４，第５の位置検出装置並びに第２供給コンベア４ｂとエンドシール装置１４との両位置検出装置、さらには原点位置信号発生手段からの情報とが制御装置（間欠駆動信号発生手段）３４に入力され、その入力されたデータと被包装物６の位置センサＳ２からの信号とに基づいて、それぞれの駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５がリファレンス駆動信号に同期された１サイクル単位の間欠駆動信号により制御されるようになっている。
【００３４】
ここで、本発明では、上記各駆動系から得られた情報はその駆動系の駆動モータの制御にのみ用いられる。すなわち、たとえば第１，第２供給コンベア４ａ，４ｂの位置検出装置から得られた各情報からは、当該第１，第２供給コンベア４ａ，４ｂの駆動モータＭ２，Ｍ３のそれぞれの速度を増減させるにとどまり、他の駆動モータの速度制御には何等影響を与えない。また、帯状フィルム１０のマーク検出装置から得られたカットマーク間隔がばらついたことによる速度制御はフィルム引出し用の駆動モータＭ１の制御のみになっている。更に同様に、第４のエンコーダ並びに第４の位置検出装置から得られた情報からは、駆動モータＭ４の速度を増減させるにとどまり、他の駆動モータの速度制御には何等影響を与えない。
このようにすることにより、たとえ各駆動モータＭ１〜Ｍ５の回転が不安定となっても、そのモータが自分で安定回転するように制御されるだけで、係る不安定が他のモーターに悪影響を与えることを防げる。
【００３５】
次に上記した装置に基づいて本発明に係る制御方法について説明する。まず、装置の電源を入れ、操作タッチパネル３６からエンドシーラー２８のシール幅並びに半径等の固定データ並びに被包装物６の寸法，高さ，フィルムのカット寸法等の可変データを入力する。そして、データの入力が終わると次に図２に示すフローにしたがって初期設定を行う。
【００３６】
即ち、先ずエンドシール装置用駆動モータＭ５とフィルム引出し用駆動モータＭ１及び搬出コンベア２６他用の駆動モータＭ４とを駆動させて、帯状フィルム１０などを引き出してカットマークがあるか否かを判断し、カットマークがある場合には実際のカットマーク間隔（作動後最初のもの）を計測する。そして、計測されたカットマーク間隔を初期入力されたデータと比較し、許容範囲内かどうかを判断する。そして、範囲外の場合には、初期設定の入力ミスや装着したフィルムの種類が間違っている虞があるため、異常としてモータを停止する。一方、範囲内の場合は実際の計測値をカットマーク間隔として書替え記憶し、その書替えられたデータに基づいて各装置の初期位置を計算する。
【００３７】
この初期位置合わせは、基本的にはエンドシーラー２８並びに帯状フィルム１０に施されたカットマークの位置を基準位置に移動させる作業と、当該基準位置への移動後に上記の入力されたデータに基づいてエンドーシーラー２８並びに帯状フィルム１０を相互に合致する最適な位置に移動させる作業とからなり、具体的には、以下の動作からなっている。まず、エンドーシール装置１４では、上方のエンドシーラー２８は上方を、下方のエンドシーラー２８は下方をそれぞれ向くような位置、つまり筒状フィルム１０’をシールカットする時に対向しあう位置を基準としてそれぞれ１８０度回転した位置に来るまで回転する。このエンドシーラー２８,２８の状態は原点位置発生手段により検出制御される。次に、帯状フィルム１０のカットマークがフィードローラ１８に近接配置されたマーク検出センサＳ１の位置になるように帯状フィルム１０がセットされる。すなわち、マーク検出センサＳ１がカットマークを検出するまでフィルム引出し用駆動モータＭ１が作動してフィードローラ１８を回転させ、検出後に停止させるのである。これにより基準位置に移動させる作業が終了する。
【００３８】
次に、マーク検出センサＳ１の位置からエンドシーラー２８，２８までの距離は一定であるので、可変データとして入力されたフィルムカット寸法に基づいてエンドシーラー２８，２８が初期状態にあるときにエンドシーラー２８，２８とマーク検出センサＳ１との間にカットマークがいくつあって、最後のカットマークからマーク検出センサＳ１までの距離がいくらあるのかを算出する。そして、その算出結果に合うようにフィルム引出し用駆動モータＭ１の位置検出装置でフィードローラ１８の回転数並びに回転角度を制御しつつ、フィルム引出し用駆動モータＭ１を運転して帯状フィルム１０を算出結果の位置まで前進移送する。これにより初期設定が終了する。
【００３９】
この初期設定が終了すると、次に正式な包装作業を行うべく、各駆動モータＭ１〜Ｍ５を回転駆動する。そして、本実施例の基本動作は、基本的には帯状フィルム１０を一定速度で引き出し、その引き出し速度に応じて（実際には一定速度で駆動する仮想の理想駆動モータの信号、つまりリファレンス駆動信号に同期させて）第１，第２供給コンベア４ａ，４ｂの駆動モータＭ２，Ｍ３を駆動する。
【００４０】
一方、エンドシール装置１４の駆動モータＭ５とフィルム引き出し用の駆動モータＭ１、及びピンチローラ，搬出コンベア，製品搬送コンベア等の駆動モータＭ４は、第２供給コンベア４ｂ上の所定位置に被包装物６が到達したことを位置センサＳ２が検知してから所定のタイムシフト値の経過後に、１サイクルずつ駆動する。具体的には、当該検知した被包装物６が更に前進移送されていって、第２供給コンベア４ａ上で最前端の被包装物となり、その直前に位置して先行して搬入コンベア８上に移載されて待機されている被包装物６との距離が所定の間隔Ｘまで詰まった状態となった時点を理想起動タイミングとなして、当該時点で間欠駆動信号発生手段から１サイクルの間欠駆動信号が出力されて駆動される。つまり、タイムシフト値は位置センサＳ２の設置位置から理想起動タイミングの位置までの距離を当該第２供給コンベア４ａの移送速度で割った値となる。
【００４１】
また、エンドシール装置５は、少なくとも、エンドシーラー２８，２８同士が噛合する際はフィルム１０の移動速度と略同一になるようにしている。すなわち、カットマーク間隔などが設定値通りの場合には、カットマークを検出するごとの１サイクル中、帯状フィルム１０と第２供給コンベア４ｂとはそれぞれ所望の速度で略一定に移動され、エンドシール装置１４（エンドシーラー２８，２８）は、所定のタイミングで変速するようになっている。
【００４２】
次に、実際の包装作業時の作用に付いて説明する。まず、カットマーク間隔が初期設定通りだとすると、理想駆動モータ（リファレンス駆動信号）とフィルム引出し用駆動モータＭ１、並びに搬出コンベア等用の駆動モータＭ４とは、それぞれ１：１対応であるため、理想駆動モータから発せられるパルスと、フィルム引出し用駆動モータＭ１に装着されたフィルム引出し用の第１のエンコーダとフィルム引出し用の第１の位置検出装置とから検出されるパルス、並びに搬出コンベア等用の第４の位置検出装置と第４のエンコーダとから検出されるパルスとが一致するように、引き出し用駆動モータＭ１並びに搬出コンベア等用の駆動モータＭ４が間欠駆動信号発生手段によって位置センサＳ２の信号に呼応してフィードフォワード制御されつつ、１サイクルずつ駆動制御される。
【００４３】
また、上記と同様に、位置センサＳ２からの信号に呼応して理想駆動モータ（リファレンス駆動信号）に同期するように、エンドシール装置５の駆動モータＭ５の起動・停止及びその速度が間欠駆動信号発生手段によって１サイクルずつ制御される。ただし、上述したごとく、理想駆動モータの速度はフィルム引出し用駆動モータＭ１と１：１対応にしているため、他のモータの速度とは必ずしも１：１に対応しているとは限らず、かかる場合には、理想駆動モータから発せられるパルス数に所定の係数を掛けた値に一致するように制御される。さらに上述したごとく、当該エンドシール装置５の駆動モータＭ５は、変速駆動するため、エンドシーラー２８の位置に応じて、上記係数も異なる。
【００４４】
ところで、帯状フィルム１０にあらかじめ印刷されたカットマーク間の距離が印刷誤差や、フィルム自体の伸縮により設定値と異なる場合がある。従って、本実施例では包装作業をおこなっている間も常時帯状フィルム１０に施されたカットマークを監視し、設定値と異なる場合には、帯状フィルム１０の引き出し速度を調整するようになっている。すなわち、基本的には、帯状フィルム１０を一定速度で移送し、マーク検出装置にてカットマーク間の距離を測定するとともにそれが設定値通りかを判断し、設定値と同じ場合にはそのまま包装作業を続け、仮に設定値より長い場合には帯状フィルムを早く送り、逆に短い場合にはゆっくり送ることにより、一のカットマーク分（一サイクル）移動する時間を常に一定としている。そして、上記カットマーク間隔は、マーク検出装置がカットマークを検出してから次のカットマークを検出するまでの間に帯状フィルム１０が送り出された距離をフィルム引出し用駆動モータＭ１に装着されたフィルム引出し用エンコーダとフィルム引出し用位置検出装置とにより計測するようになっている。
【００４５】
具体的には以下の制御を行う。すなわち、図３に示すように、運転中はマーク検出装置にてカットマークを監視し、各カットマークを検出するごとにカットマーク間隔を計測する（Ｓ３０１〜３０３）。そして、カットマーク間隔が許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内の場合には、カットマークデータとして記憶する。そして、このカットマークデータは最新の８個が記憶されており、１のカットマークデータが記憶されるごとに最古のデータが削除されていく。また、新たなカットデータが記憶される都度、記憶されている８個のカットマークデータの平均値が計算され、この平均値で次ぎの１サイクルの帯状フィルム１０の引き出し速度が決定制御される（Ｓ３０４〜３０６）。一方、検出されたカットマーク間隔が許容範囲外の場合には、読取りミスや読取り誤差などのおそれがあるため、カットマークデータからは除外し、それまでに記憶されているカットマークデータを用いて速度制御される。
【００４６】
すなわち、初期入力されたカットマーク間隔がｌで、実際の間隔の平均値をl1とするとフィルム引出し用駆動モータＭ１の速度は理想駆動モータから発生されるパルス数にｌ1／ｌを掛けた値と同一数のパルスとなるように制御される。つまり、理想駆動モータは常に同一タイミングでパルスを発生しつづけ、それに一致（所望の係数倍はされるが）するようにモータが制御されるのである。
一方、許容範囲外の検出が連続して続くときは、帯状フィルム（カットマーク）側、検出装置側などの異常（故障）のおそれがあるため、各駆動モータを停止する。
【００４７】
ここで、このように平均値データに基づく速度補正制御のみでは、理想駆動モータの周期（カットマーク検出）に対する実際のカットマークを検出するタイミングにずれを生じ、検出されるカットマーク間隔が常に異なる場合にはそのずれが累積されてしまい、実際のカット位置とカットマークとの位置関係が極端に異なり、不良品を発生するおそれがある。
【００４８】
そこで、理想駆動モータのマーク検出タイミングと実際のカットマーク検出タイミングとのずれを無くすためのタイミング制御も行っている。すなわち、初期合せ終了後にマーク検出装置の検出に対する理想駆動モータの位置・状態を学習し、その後の運転ではその学習した理想駆動モータの検出タイミング時に実際のマーク検出装置がカットマークを検出するか否かを判断し、検出しない場合にはそのずれ（進み具合或いは遅れ具合）をフィルム長さとして検出する。そして、そのずれに相当する長さ（正或いは負）を次回の１サイクルで補正する。すなわち、そのずれ分を上述したカットマークデータ（平均値）に加算した送り量だけ引き出すようにしている。そして本例では、かかるタイミング制御を５サイクルに１回の割合で行うようになっている。
【００４９】
また、停止ボタンがおされたり、あるいはカットマークの距離などが異なり停止命令が発せられた場合には、包装作業が終了して各駆動モータが停止することになるが、このとき、エンドシール装置１４の駆動モータＭ５はすぐに停止することなく、エンドシーラー２８が上記した基準位置になるまで移動した後に停止する。これによりすべての作業が終了し、次回の作業に備える。
【００５０】
また、帯状フィルム１０にカットマークがない場合、すなわち、所定間隔毎に意匠などの印刷がない場合には、上記した初期設定を行い、エンドシーラー２８を所定の位置に移動させた後、予め入力された筒状フィルム１０’のカット寸法などのデータに基づいて各駆動モータＭ１〜Ｍ５を駆動制御する。そして、停止ボタンが押された後は、上記したようにエンドシーラー２８などが基準位置に移動した後に停止する。しかし、包装作業中はカットマークを監視する必要がないので、設定値通りに（補正することなく）包装作業を行うのである。
【００５１】
さらに本実施例では理想駆動モータ（リファレンス駆動信号）を基準にフィードフォワード制御を行っているため、例えば運転始動直後の立ち上がり時から各モータＭ１〜Ｍ５を正確に制御することが可能となる。すなわち、立ち上がり時はモータの回転数は徐々に上昇し、その後所望の回転数で安定して駆動するが、その上昇の具合は各モータでばらばらであるので立ち上がり時に各モータ間の同期をとることはできない。
【００５２】
しかし、理想駆動モータの発するパルス数を徐々に上昇させていけば、フィルム引出し用駆動モータ（他も同じ）もその上昇に応じて安定して上昇していくことになる。従って、正常運転中はもちろん、始動時においても安定的に駆動できる。この様に、各駆動系やそれに連設される各種装置の制御の基準を、同一タイミングで安定駆動する理想駆動モータ（リファレンス駆動信号）に設定しているため、各駆動系におけるばらつき・不安定駆動はその駆動系のみにとどまり他の駆動系へ影響を与えないため一連の包装装置全体を一のシステムで安定確実に制御することができる。
【００５３】
ところで、フィルムカット寸法は被包装物６の大きさに応じて適宜に設定されるのであるが、理想起動タイミング位置からエンドシーラー２８によるシール作業位置までの距離が、被包装物６の寸法とフィルムカット寸法とで定められる１サイクルのフィルム引き出し量の略整数倍に一致してしまうことがあり、こうした場合には、図４に示すように、１サイクル動作完了後における待機時に、エンドシール装置５のエンドシーラー２８が筒状フィルム１０’を挟み込む位置で停止してしまったり、若しくは挟み込まないまでも、接触あるいは極めて近接した位置で停止してしまうことがある。そして、このような位置でエンドシーラー２８が停止してしまうと、その待機中にエンドシーラー２８の熱が筒状フィルム１０’に伝わってこれを損傷させてしまうことになる。
【００５４】
そこで、本発明にあっては、１サイクル動作の完了時におけるエンドシール装置（熱シール手段）１４の停止位置が筒状フィルム１０’に熱的悪影響を及ぼす位置となる場合には、図５または図６、及び図７に示すように、その停止位置を前方あるいは後方にずらして熱的影響を与えない位置に停止させるとともに、その停止位置のずらし量分だけ帯状フィルム１０の引き出し量を増減補正して変更し、１サイクル動作の実際の起動タイミングをその理想起動タイミングからシフトしてエンドシール装置１４の駆動モータＭ５と帯状フィルム１０の引き出し用駆動モータＭ１、並びに搬出コンベア２６等用の駆動モータＭ４とを駆動制御するという機能を制御器３４に与えている。
即ち、上述した実際の包装作業時において、制御器３４は間欠駆動信号発生手段から駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５に駆動信号を発するにあたって、図８のフローに示すような制御を行うようになっている。
【００５５】
当該制御では、スタートされると先ず理想的な間欠駆動信号の演算（理想起動タイミング、理想フィルム引き出し量、増速度、減速度等）を行った後、位置センサＳ２により被包装物６の検知を行い続け、被包装物６を検知すると前回の１サイクル動作においてエンドシーラー２８の逃がし（前方あるいは後方へのずらし）制御を行っているか否かを判定し、当該制御を行っている場合にはその逃がし制御が初回であったか否かを判定する（Ｓ８０１〜８０４）。そして、初回であれば前回の逃がし量つまりフィルム引き出し量の補正分に相当する分だけ起動タイミングを加減して、理想起動タイミングよりも前方あるいは後方にシフトするとともに、フィルム引き出し量を理想値に戻して今回の補正間欠駆動信号の演算をし、当該補正間欠駆動信号で駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５の１サイクル動作を開始する（Ｓ８０５〜８０６、Ｓ８０８〜８０９）。
【００５６】
一方、初回でなければ、前回と同一量だけ今回の起動タイミングを理想起動タイミングよりも前方あるいは後方にシフトして今回の補正間欠駆動信号を演算し、当該補正間欠駆動信号で駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５の１サイクル動作を開始する（Ｓ８０７〜８０９）。また、逃がし制御を行っていない場合には、Ｓ８０１で求めてある理想的な間欠駆動信号のまま、駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５の１サイクル動作を開始する（Ｓ８０３、Ｓ８０９）。
【００５７】
次に、今回の駆動信号（理想的な間欠駆動信号または補正間欠駆動信号）によるエンドシーラー２８の停止位置が筒状フィルム１０’に熱的悪影響を及ぼす位置になるか否かを判定し、悪影響を及ぼす場合には、エンドシーラー停止位置のシフト量（ずらし量）を演算し、駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５の１サイクルの動作量を増減補正して、これらの駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５を駆動制御してリターンする（Ｓ８１０〜８１２）。一方、悪影響を及ぼさない場合には、上記今回の補正間欠駆動信号のままで駆動モータＭ１，Ｍ４，Ｍ５を１サイクル動作させた後リターンする（Ｓ８１３）。
【００５８】
ここで、図７は理想的な間欠駆動信号と前方へシフトした場合の補正間欠駆動信号、及び後方へシフトした場合の補正間欠駆動信号とを比較したものである。同図に示すように、理想的な間欠駆動信号と後方シフトの補正間欠駆動信号との場合では、第２供給コンベア４ｂと搬入コンベアとの間隙（製品乗り移り部）Ｃを被包装物６が通過する際は、搬入コンベア８は既に最高速度に達して第２供給コンベア４ｂと等速になっているので、被包装物６はスムーズに第２供給コンベア４ｂから搬入コンベア８へと移載されていく。一方、前方シフトの補正間欠駆動信号では、上記間隙（製品乗り移り部）Ｃを被包装物６が通過する時には、搬入コンベア８はまだ起動直後でその速度は十分に上がっていないので、第２供給コンベア４ｂから搬入コンベア８への移載にはスムーズさが欠けたものとなる。このように、逃がし制御を行った場合、前方へのシフトあるいは後方へのシフトに拘わらず、実情として、増速若しくは減速中の速度差がある時に間隙（製品乗り移り部）Ｃを被包装物６が通過する状況になり易くなるが、被包装物６の包装に大きな影響が及ぶことはなく、エンドシーラー２８の逃がし制御行うことの方がその重要性は高い。
【００５９】
従って、以上の説明から明らかなように、本発明に係る自動包装装置の駆動制御方法によれば、各駆動モータＭ１〜Ｍ５が不安定駆動されることを可及的に防止できる。また、外因が変化した場合には、各駆動モータＭ１〜Ｍ５はその外因の変化に応じて制御されることになるが、同期制御は各駆動モータＭ１〜Ｍ５の各々とリファレンス駆動信号発生手段との間で確実に行われて、各駆動モータＭ１〜Ｍ５相互間では行われないので、制御基準が不安定化せずに、システム全体が安定化するだけでなく、各駆動モータＭ１の同期を乱すことなく、エンドシール装置（熱シール手段）１４の待機中における停止位置を筒状フィルム１０’に熱的悪影響を与えることがない位置に適宜自動的に変更して停止させることができ、もって筒状フィルム１０’に熱的損傷を与えてしまことを可及的に防止し得、もって包装不良製品の発生を防止することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記した実施例に限ることなく、例えば駆動モータを伝達する手段としてはタイミングベルトや直接ギヤーにて連結してもよく、また、位置検出装置としては、マイクロスイッチ、近接スイッチその他の種々のものを用いることもできる等、その主旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる自動包装装置の駆動制御装置及びその制御方法にあっては、各駆動モータが不安定駆動されることがなく、また、外因が変化した場合に、その外因の変化に応じて各駆動モータが制御されても、同期制御は各駆動モータとリファレンス駆動信号発生手段との間でのみ行われて、各駆動モータ間では行われないので、制御基準が不安定化せずに、システム全体が安定化するだけでなく、各駆動モータの同期を乱すことなく、熱シール手段の待機中における停止位置を筒状フィルムに熱的悪影響を与えることがない位置に適宜自動的に変更して停止させることができ、もって筒状フィルムに熱的損傷を与えてしまことを可及的に防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動包装装置の制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る制御方法の初期設定を説明するフローチャート図である。
【図３】同上、本発明に係る制御方法のカットマークズレ補正を説明するフローチャート図である。
【図４】図１示す自動包装装置のエンドシール装置がフィルムを噛み込んで停止してしまう状況を説明する図である。
【図５】本発明に係る制御方法により、エンドシール装置の停止位置を前方にシフトして停止させた場合を説明する図である。
【図６】本発明に係る制御方法により、エンドシール装置の停止位置を後方にシフトして停止させた場合を説明する図である。
【図７】理想駆動タイミングと補正駆動タイミングとの関係を説明するタイムチャート図である。
【図８】本発明に係る制御方法による、エンドシーラーの逃がし制御を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
４供給コンベア
６被包装物
８搬入コンベア
１０帯状フィルム
１２筒状フィルム形成手段
１４熱シール手段（エンドシール装置）
Ｍ２，Ｍ３供給コンベア駆動モータ
Ｍ５熱シール手段駆動モータ
Ｍ３帯状フィルム引き出し用駆動モータ
Ｓ２位置センサー
３４制御器（リファレンス駆動信号発生手段、間欠駆動信号発生手段）
２自動包装装置

Claims

供給コンベアから供給される被包装物を所定間隔を空けて受け入れて前進移送する搬入コンベアと、
該搬入コンベア上を移送される被包装物を包み込むように等速で帯状フィルムを引き出して筒状に形成する手段と、
該筒状フィルムを被包装物間の所定位置で横方向に熱シールする熱シール手段と、
該供給コンベアを駆動する駆動モータと、
該熱シール手段を駆動する駆動モータと、
該帯状フィルムを引き出す駆動モータと、
該供給コンベア用駆動モータを一定速度で作動させるとともに、該供給コンベア上の所定位置に該被包装物が移動してきたことを位置センサーで検知してから該供給コンベアの所定量の動作後に、該帯状フィルムの引き出し用駆動モータと該熱シール手段用駆動モータとを所定量作動させるべく作動制御する制御器と、
を備えた自動包装装置の駆動制御方法であって、
該制御器は、
該帯状フィルムを理想状態の一定速度にて引き出すためのリファレンス駆動信号を安定的に発生するリファレンス駆動信号発生手段と、
該リファレンス駆動信号発生手段からのリファレンス駆動信号を受けつつ、該位置検出センサからの信号に呼応して該供給コンベアの所定量の動作後に、該リファレンス駆動信号に同期させて、起動から停止に至る１サイクル動作の駆動信号を出力する間欠駆動信号発生手段とを有し、
該供給コンベア用駆動モータを、該リファレンス駆動信号に同期させて一定速度で連続駆動制御する一方、
該熱シール手段用駆動モータと該帯状フィルムの引き出し用駆動モータとを、該間欠駆動信号によってそれぞれ独立させて駆動制御し、１サイクル動作の完了時における該熱シール手段の停止位置が該筒状フィルムに熱的影響を及ぼす位置となる場合には、該停止位置を前方あるいは後方にずらして停止させるとともに、該停止位置のずらし量分だけ該帯状フィルムの引き出し量を増減補正して該熱シール手段用駆動モータと該帯状フィルムの引き出し用駆動モータとを駆動制御する、
ことを特徴とする自動包装装置の駆動制御方法。