JPS6054667A - たばこ巻上及び包装システムの制御装置 - 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】 本発明は、たばこ巻よ及び包装システムの制御装置に関
するものである。

たばこ啓上機とたばこ包装機とを組合せたシステムでは
、システムを構成する機械の一方が停止すると、この停
止が他方の機械の停止要因となるため、システムの運転
効率の低下を招く他、停止した機械の再起動のときにト
ラブルを発生したり製品品質の低下を招くという問題が
あった。

この問題を解消する目的で、システム中の機械間にリザ
ーバ機構を設け、その内容量に応じて一方の機械の運転
速度を変えるようにした制御装置が例えば特開昭５１−
１３３５００号公報において提案されている。

ところでこの提案の装置では、リザーバ機構の内容量を
検知するためにリザーバの適当な位置に感知器を取付け
、リザーバに収容されている巻たばこのリザーブ量がそ
の位置に達したかどうかを感知して機械の速度を変える
制御を行っている。

このように巻たばこのリザーブ量を収容レベルの感知に
よって測定すると、その増加、減少の状況を的確に把握
することがｌｉｔ　Ｌ　＜、より的確な測定を行うため
には多数の感知器をリザーバに設けなければならなくな
る。

仮に、多数の感知器をリザーバに設けたとしても、日毎
に変わるトラブルの発生回数や機械性能のバラツキによ
る運転状況の相違などを考慮した制御を行うには十分で
なく、その制御は画一的なものとなるため、リザーバの
有効活用や機械効率を十分に上げることができない。

本発明は上述したような従来のものの欠点を解消するた
めになされたもので、その主たる目的は、リザーバに多
数の感知器を設けることなくリザーブ量の増加、減少の
状況の的確な把握をできるようにしたたばこ巻上及び包
装システムの制御装置を提供することにある。

本発明の特定の目的は、的確に把握したリザーブ量と機
械の運転状況とに基いて機械の運転効率の向上及びリザ
ーバの有効活用を図るようにしたたばこ巻上及び包装シ
ステムの制御装置を提供することにある。

そこで本発明では、第１図に示すように、たばこ巻上機
からリザーバ機構に送入される巻たばこの本数を計数す
る第１のたばこ計数手段２１と、リザーバ機構からたば
こ包装機に送出されて払出される巻たばこの本数を計数
する第２の針数手段２２とによる計数結果に基いて、リ
ザーバ量演算手段２３がリザーバ機構内のリザーブ量を
算出する。この算出されたリザーブ量は、目標値設定手
段２４によって設定されるたばこ包装機の運転速度を切
替える速度切替リザーブ目標値と比較手段２５において
比較される。速度制御手段２６は、上記比較手段２５に
よる比較結果によってたばこ包装機の駆動源を制御する
。

なお、好ましい実施態様では、上記目標値設定手段２４
ば、たばこ巻上機及びたばこ包装機の運転信号を入力し
、該運転信号に基いてそれぞれの運転効率及び平均停止
時間を計算し、該ｄ１算結果に基いて更に計算して上記
リザーブ機構の最適リザーブ量をめる最適リザーブ量演
算手段２４ａを有し、該手段によってめた最適リザーブ
用に基いて上記目標値を設定するようになっている。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明による制御装置により制御されるたばこ
巻上及び包装システムの一例を示す。図において１はた
ばこ巻上機、２はたばこ包装機、３は巻上機１及び包装
機２間に設けられ、これらを直結しているリザーバ機構
である。

たばこ巻上機１は一定速度で巻たばこを製造し、製造し
た巻たばこをリザーバ機構３に送入する。

リザーバ機構３は、巻上機１から送入される巻たばこを
受け入れる入口と包装機２に巻たばこを送出す、る出口
とを有し、送入、送出巻たばこの状況に応じてそのリザ
ーブしうる量が変えられるようになっている。しかし、
この点は本発明の要旨に直接関係ないので、その詳細な
説明は省略する。

たばこ包装＋ａ　２は低、中、高の３速で運転可能にな
っており、リザーバ機構３から送出される巻たばこ２０
本を１箱に包装する。そして巻上機ｌにはリザーバ機構
３に送入する巻たばこを１本毎に感知する例えば光電管
のような感知器１ａが設けられ、親装置ａ２には、払出
される１包装（２０本）毎にその出１コ近くで感知する
例えば光電管のような同様の感知器２ａが設けられてい
る。

第３図は第２図に示すシステムの制御装置の一例を示す
。

図において１０は１００分の１分周回路を構成するカウ
ンタであり、その入力には感知器１ａが接続されている
。従って、感知器１ａが巻たばこ１本感知する毎にその
出力に発生ずるパルスをカウンタ１０が受けることにな
り、１．．００本の巻たばこの感知に応じてカウンタ１
０の出力に信号が発生される。一方１１は５分の１分周
回路を構成するカウンタであり、その入力には感知器２
ａが接続されている。従って感知器２ａが巻たばこの１
包装（２０本）を感知する毎にその出力に発生ずるパル
スをカウンタ１１が受け取ることになり、５つの包装の
巻たばこの感知に応じてカウンタ１１の出力に信号が発
生される。

１２は例えば巻上機駆動モータ用マグネソ１−スイッチ
の接点でよい巻上機運転信号発生回路、１３ば同様の接
点でよい包装機運転信号発生回路であり、各回路は運転
中と停止中で異なるレベルの信号を出力する。

１４は包装機の駆動モータであり、モータ制御回路１５
によっ一ζ低、中、高の３速に速度切替されるようにな
っている。

２０は中央処理制御装置であり、カウンタ１０．１１、
回路１２．１３からの信号に基いて回路１５を制御して
モータ１４の一速度を切替えるための信号処理及び制御
を行うもので、マイクロプリセッサなどの中央処理装置
（ＣＰＵ）２０ａ、入出力装置（１０）２０ｂ、バス２
０Ｃ１リードオンリーメモリ　（ＲＯＭ）２０ｄ、ラン
ダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）２０ｅからなる。

中央処理制御装置２０においては、ＣＰＵ２０ａがＲＯ
Ｍ２０ｄに格納されているプログラムに従っ゛ζ後述す
る各種の仕事を行い、この仕事に必要なデータ、及びそ
の仕事の結果得られるデータがＲＡＭ２０ｅに記憶され
る。ＲＡＭ２０ｅは、電源が切れると記憶が消滅するた
めそのようなことがないようにハックアップ電源２０ｆ
によってデータが保持されるようになっている。

上記ＣＰＵ２０　ａが行う第１の仕事は、カウンタ１０
，１１からの信号を１−０２０ｂ、バス２０Ｃを介して
受け取る毎に演算を行ってリザーバ機構のリザーブ量を
算出することである。この算出に当って、リザーバ機構
に前日のリザーブ量があれば、ＲＡＭ２０　（！にその
内容が記憶されているので、その値を考慮に入れた計算
が行われ、以後はその結果に対する加減算を行うのみで
、現在のリザーブｌｘを算出することができる。

更にＣＰＵ２０ａは、回路１２，１３から第４図に示す
ような運転信号１２ａ、１３ａをそれぞれｌ０２０ｂ、
バス２’Ｏｃを介して受け取ると、これらの信号をＣＰ
Ｕ２０　ａ自身で作成する例えばＩ　Ｈ、ｚの基準タイ
マ信号によりザンブルリングし、巻上機停止時間ｔｌｌ
、ｔ１２・・・ｔｌｍと包装機停止時間Ｌ２＋、Ｌ２２
．・・・Ｌ２ｎについて、それらの平均停止時間を例え
ば１時間の一定時間′ｒ毎にめて下記のように運転効率
を算出する。

なお、ＩＴＩ　、　ｎは上記時間′ｒの間に発生ずる右
上機、包装機の停止回数に相当する。

右上機運転効率ｃＸ＝　（Ｔ　ｔｙ　−ｍ）　／Ｔｘ　
１００包装機運転効率β＝　（Ｔ−ｔｐ　・ｎ）／Ｔｘ
ｌ　ｏ。

今、リザーバ機構内の巻たばこが空の状態を０本、満杯
の状態をＸ本とし、また巻上機の生産効率が１００％の
ときの１秒間当りの送入本数をａとすると、ＣＰＵ２０
　ａはまず最初に巻上機の運転効率αと包装機の運転効
率βから、これらに見合った最適リザーブ量ｙを以下の
ようにして算出する。

ｙ＝ｘｘβ／（α＋β） このとき生産効率などの要因でそれぞれの機械に重要度
の差異を必要とする場合には、軽重補正値ｕｌ、ｕ２を
用いて上記最適リザーブ量ｙを下式のように補正するこ
ともできる。

ｙ＝ｘｘｕ２β／（ｕ１α＋ｕ２β） 更にまたそれぞれの機械の１回当りの停止によってリザ
ーバ機構が満杯または空になフて相手方機械を停止させ
るのを防止する余裕量も、ＣＰＵ２０ａによってめられ
る。満杯方向へは包装機の平均停止時間ｔβをもとに包
装機停止１回分の余裕量ｙ１は、 ｙＩ“ａＸｔβ 空方向へは巻上機の平均停止時間Ｌｉをもとに巻上機停
止１回分の余裕量ｙ２は、 ｙ２　ａＸｔ＋ｚ としてそれぞれ算出される。

上記データｙｙ）’Ｉ　、ｙ２に基いて最終的な最適リ
ザーブ量Ｙは第５図にも示すように下記のような条件判
別によって算出される。

（ｘ−ｙＩ）≧ｙ≧ｙ２のとき、ｙ＝ｙｙ＜ｙ２のとき
、Ｙ＝　（ｙＩｙ２）／２ｙ＜（ｘ　）’＋）のとき、 Ｙ＝　（ｙ十（ｘ　ｙＩ　））　／２ ＣＰＵ２０　ａは更に、上述のようにしてめた最適リザ
ーブ量Ｙに基いて包装機の運転速度切替えのための目標
値を設定する。具体的には、プログラムによって予め所
定の数値Ｚを記憶しておき、この数値Ｚと最適リザーブ
量Ｙとによって目標値Ｙ±Ｚを設定している。この目標
値と現在のりザーブ量ＸとがＣＰＵ２０ａにおいて比較
され、その結果がバス２０ｃ、ＩＯ２０ｂを介してモー
フ制御回路１５に出力され、これによって包装機の駆動
モーフ１４が速度制御される。

この制御の様子は第６図に示すように行われ、ｘ−ｙ＞
ｚのときは高速信号を出力してＹ＝Ｘとなるまで高速運
転とし、Ｙ＝Ｘで中速信号を出力する。ｙ−ｘ＞ｚのと
きは低速信号を出力してＹ＝Ｘとなるまで低速運転とし
、Ｙ＝Ｘで中速信号を出力する。ｘ−ｙ＜ｚ或はｙ−ｘ
＜ｚのときは包装機が中速運転のときは中速信号を保持
する。

」二連したＣＰＵ２０　ａがプログラムに従って仕事を
フローチャー１−で表わすと、第７図乃至第１０図に示
すようになる。

まず仕事のスタートに応じて、第７図のフローチャー１
・において初期設定が行われる。ステ・ノブＳＬ、Ｓ２
においてｘ＞ｙＩｚ　、ｘ＜ｙ−ｚであるか否かの判定
が行われるが、ｘ、Ｙは、それ以前の動作においてめら
れてＲＡＭに記憶されているものが利用される。この判
定結果により、ステップＳ３，３４．Ｓ５において包装
機の運転速度が設定される。速度設定が行われた後、ス
テップＳ６において、一定時間′Ｆ、巻上機停止時間の
累計ｔｄ′、包装機停止時間の累計ｔ１１′、及びそれ
らの回数ｍ　、　ｎに関するデータ及び速度変更記憶Ｍ
ｓが全て０にクリアされる。

その後、各機械からの運転信号に基き、第８図のフロー
チャートに示されるような演算を行う。

まずステップＳ１０において、時間１゛が１時間経過し
たかどうかの判断が行われる。時間Ｔが１時間を経過し
ていなければ、次にステップＳｌｌにおいて基１１１３
タイマ信号の有無が判定される。無ければ、後述の第９
図に示す最適リザーブ量演算のためのフローチャートへ
移行するが、信号が有れば、ステップＳ１２におい“ζ
時間Ｔに１を加算する。その次に、ステップ３１３にお
いて、巻」二機が停止であるか否かの判定が行われ、停
止していればステップ３１４でその時間Ｌｉ”に１を加
算し、次のステップＳ１５において巻上機が停止された
かどうかの判断が行われ、停止されればステップＳ１Ｇ
において巻上機停止回数ｍに１を加算する。

上記ステップＳ１３．Ｓ１５において否である場合及び
ステップ３１６の終了後に、ステップＳ１７に移行して
ここで包装機が停止しているかどうかの判定が行われる
。停止していればステップ３１８でその停止時間Ｌβ′
に１を加算し、その後ステップＳ１９において停止が解
除されたかどうかの判断が行われ、解除していればステ
ップＳ２０で停止回数ｎに１が加算される。

また、上記ステップＳＩＯにおいて１時間が経過したと
判断された場合には、ステップＳ２１において巻上機運
転効率α、ステップＳ２２において包装機運転効率β、
ステップＳ２３において巻上機平均停止時間ｔ’−：、
ステンプＳ２４において包装機平均停止時間ｔｐがそれ
ぞれめられ、その後ステップＳ２５において”ｐ、ｔ、
ｔ’　、ｔｅ’、　ｍ　、　ｎのクリアが行われ、ステ
ップ３２６において速度変更記憶Ｍｓが１にセットされ
る。

第８図に示すフローチャートにおいて、ステンプＳ１１
．Ｓ１３．Ｓ１５．Ｓ１７．Ｓ１９での判定がＮｏであ
る場合、及びステップ３２０．Ｓ２５の終了に続いて第
９図に示す最適リザーブ量演算のためのフローチャート
に移る。

・　第９図のフローチャートの最初のステップＳ３０で
は、効率からリザーブ量ｙをめ、次（ス、テップＳ３１
で、包装機停止１回分の余裕量ｙ１が、ステップ３３２
で、巻上機停止１回分の余裕量ｙ２がそれぞれめられ、
その後、ステップ３３３〜３５において、（Ｘ　ｙＩ）
≧ｙ≧ｙ２　Ｉｙくｙ２及びｙ〉（ｘ−ｙＩ）について
の判断が行われ、その結果により、ステップ３３６〜３
３Ｂにおいて、最適リザーブＮＹを決定している。

上記最適リザーブ量が決定された後、次に第１０図に示
す速度設定のためのフローチャー１・に移行する。

まず最初のステップ３４０において現在のリザーブｇｘ
の算出が行われ、続くステップ４０ａにて１時間経過す
る毎にセントされる速度変更記憶Ｍｓがセットされてい
るか否かを判断し、もしセットされていなければステッ
プ３４７でリセットされ、ステップ３４８〜３５２にお
いて第７図のステップ３１　、ｓｚ、ｓｓ、ｓ４．ｓｓ
と同じ条件で速度の変更を１時間毎に行う。通常は、ス
テップＳ４’、１〜Ｓ４３に続きＸ＝Ｙ＋Ｚ　、Ｘ＝Ｙ
　。

ｘ　＝　ｙ−ｚであるか否かの判断が行われる。そしζ
ｘ＝ｙ＋ｚであればステップＳ４４で高速切替が、Ｘ＝
Ｙであればステップ３４５で中速切替が、そしてｘ＝ｙ
−ｚであれば低速切替がそれぞれ行われる。

上記ステップ３４１〜Ｓ４３のいずれも不等で１％ｌ　
ｏある場合及びステップ３４４〜３４６の終了後、第８
図の上記ステップＳｉＯに戻って上述の動作が繰返され
る。

なお上述の実施例では、包装機の速度を切替える目標値
を最適リザーブ量の基いて設定しているが、これは予め
固定的に設定してもよい。この場合には、巻上機、包装
機の運転信号に基いて運転効率や平均停止時間などを算
出することが不要になり、装置の簡略化を図ることがで
きる。

例えばこれを低、中、高の３段速、目標値ａ〜ｄの４設
定によって制御する場合には、初期設定及び速度切替の
フローチャートはそれぞれ第１１図及び第１２図に示ず
ようになり、かつその切替動作を図示すると第１３図に
示すようになる。

また、３段速、３設定の場合には、それぞれ第１４図乃
至第１６図のようになる。

更に、上記実施例では、数値Ｚを１つしか設定していな
いが、これをＺｌ、Ｚ２．・・・Ｚｎと多数設定してお
けば、多段制御も可能となる。またそのとき、リザーブ
量Ｘと最適リザーブ量Ｙの差より、標準回転数に対する
増加減量を演算し、その値をＤ／Ａ変換によりアナログ
電圧信号に変換し、この電圧信号によりモーフ制御回路
１５をリニア制御することをも可能である。

以上のように本発明によれば、計数手段を用いてリザー
バ機構の送入、送出の巻たばこの本数を的確に計数し、
その計数に基いてリザーブ量を演算によりめ、このめた
リザーブ量を目標値と比較し、その結果により包装機の
運転速度を切替えるようにしているため、従来のレベル
検知による不均一な本数測定に比べ比較にならない程高
精度にリザーブ量の把握ができるようになり、より好ま
しい運転速度の制御が可能となっている。

特に、各機械の運転信号に基いてめた最適リザーブ量を
利用して目標値を設定している好ましい実施例では、シ
ステムのいろいろな運転状況、すなわち運転効率及び平
均停止時間に応じ目標値となるリザーブ内容量を自動的
にシフト補正しているため、リザーバの有効活用と機械
効率の向上がより一層図られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
本発明による装置により制御されるシステムの一例を示
す断面正面図、第３図は本発明による装置の一実施例を
示すブロック図、第４図は各機の運転信号からそれぞれ
の平均停止時間を算出するだめの原理説明図、第５図は
最適リザーブ量と各機の停止余裕量との関係を示す態様
図、第６図は最適リザーブ量と変速状態の関係を示す説
明図、第７図乃至第１０図は一実施例の動作説明のだめ
のフローチャート図、第１１図乃至第１６図は変形例に
ついての動作説明図である。 ２１・・・・・・第１のたばこ計数手段、２２・・・・
・・第２のたばこ計数手段、２３・・・・・・リザーブ
量演算手段、２４・・・・・・目標値設定手段、２４ａ
・・・・・・最適リザーブ量演算手段、２５・・・・・
・比較手段、２６・・・・・・速変制宿１手段。 特許出願人　日　本　専　売　公　社 日本専売公社研究開発部長 指定代理人　中　山　道　夫 第１２図 第１３図 餡１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１たばこ巻上機と、運転速度を変更可能なたばこ包
   装機と、前記巻上機及び前記包装機間に設けられたリザ
   ーバ機構とからなるたばこ巻上及び包装システムにおい
   て、 前記巻上機から前記リザーバ機構に送入される巻たばこ
   の本数を計数する第１のたばこ計数手段と、 前記リザーバ機構から前記包装機に送出されて払出され
   る巻たばこの本数を計数する第２のたばこ計数手段と、 前記両計数手段による計数に基い一ζ前記リザーバ機構
   内の巻たばこのリザーブ量を算出するリザーブ量演算手
   段と、 前記包装機の運転速度を切替えるべきリザーブ量の目標
   値を設定する目標値設定手段と、前記演算手段によって
   算出したリザーブ量と前記目標値とを比較する比較手段
   と、 該比較手段による比較結果により前記包装機の駆動源を
   制御する速度制御手段とからなることを特徴とする制御
   装置。 （２）前記目標値設定手段は、 前記巻上機及び前記包装機の運転信号を入力し、該運転
   信号に基いてそれぞれの運転効率及び平均停止時間を計
   算し、該計算結果に基いて更に計算して前記リザーバ機
   構の最適リザーブ量をめる最適リザーブ量演算手段を有
   し、該手段によりめた最適リザーブ量に基いて前記目標
   値を設定することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の制御装置。