JP7259336B2 - 計測制御装置、該計測制御装置が搭載された包装装置、及び計測制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、包装装置などの制御に使用される計測制御装置、該計測制御装置が搭載された包装装置、及び計測制御方法に関する。
従来の横ピロー型包装装置では、予め運転前に商品情報として登録されているデータに基づいて、あるいはデータを作成して「フィルムの送り量」、「シール部の動作（動作のタイミングと動作速度）」、「供給コンベアの動作」を、包装しようとする被包装物に合わせて設定している。
従って、ある被包装物に合わせて設定をして運転を開始し、次に、別の大きさの異なる被包装物を包装しようとすると、包装装置を一旦停止し、その別の被包装物の大きさに合わせてその都度設定をやり直す必要があった。
このように被包装物が変わる度に設定を変更しようとすると、その度多くの時間を要し、しかも、設定の変更の際のフィルムの調整等に伴って無駄が生じる。
このように被包装物が変わる度に設定を変更しようとすると、その度多くの時間を要し、しかも、設定の変更の際のフィルムの調整等に伴って無駄が生じる。
上記したような頻繁な設定のし直しを避けるため、包装される被包装物のうち最も大きなものに合わせて設定を行っておき、小さな被包装物も同じ大きさのフィルムで包装するようなことも行われている。かかる場合には、フィルムに大きな無駄が生じるとともに、大きなフィルムの中に小さな被包装物が存在することとなり、包装の「見場」も悪くなってしまうといった問題を生じていた。
上記したような問題点を解決するものとして、下記の特許文献１記載の発明（図７）が提案されている。この発明によれば、被包装物の大きさが異なる毎に設定をやり直す必要がなく、フィルムを無駄にすることがない。しかも迅速に見栄えの良い包装が可能なピロー型包装装置を提供することができるとしている。
特許文献１記載のピロー型包装装置は、包装装置本体５０と、この包装装置本体５０の上流に配置され、該包装装置本体５０に被包装物Ｇを供給する供給コンベヤＣとを備えたピロー型包装装置であって、被包装物Ｇの長さを検出する被包装物検出センサ６０と、 この被包装物検出センサ６０によって検出したデータに基づいて算出した、被包装物Ｇの長さに基づいて、トップシール部のシール手段の動作パターンと、動作タイミングと、包装に必要なフィルム長さとを演算し、該演算した結果に基づいてシール手段の動作を制御する制御装置７０とを備えている。
特許文献１記載のピロー型包装装置によれば、連続して長さが異なる被包装物Ｇが包装装置本体５０に供給されてきても、かかる被包装物Ｇの長さに関するデータを、被包装物検出センサ６０によって各被包装物Ｇ毎に検出し、かかる検出したデータに基づいて演算した、包装に必要なフィルム長さに基づいて、その被包装物Ｇに合った適切なトップシール部のシール手段の動作パターンと動作タイミングで、トップシールを行うように制御できる。
このため、長さが異なる被包装物Ｇが連続して流されてきても、あるいは長い又は短い同じ長さの被包装物Ｇが連続して流されてきても、全ての被包装物Ｇに最適な長さのフィルム包装を最適に行うことができる。
従って、異なる被包装物Ｇ毎に設定をやり直す必要がなく、フィルムを無駄にすることもなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことができる、としている。
従って、異なる被包装物Ｇ毎に設定をやり直す必要がなく、フィルムを無駄にすることもなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことができる、としている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、包装装置には、下記の特許文献２に記載のようなタイプのものも存在する。特許文献２記載の包装装置には、図８に示したように、被包装物Ｇを確実に移送させるための押圧部材Ｐが装備されている。
このため、特許文献２記載のタイプの包装装置に、特許文献１記載の製品検出センサ６０を適用して被包装物Ｇの長さを検出しようとすると、製品検出センサ６０は、被包装物Ｇの長さのみならず、押圧部材Ｐの長さを含めた長さを被包装物Ｇの長さとして検出してしまう。
従って、被包装物Ｇの長さを検出しようとして特許文献２記載のタイプの包装装置に、製品検出センサ６０を装備したとしても、被包装物Ｇの長さを正確には検出することができず、最適なフィルム包装を最適に施すことは困難であるという課題があった。
しかしながら、包装装置には、下記の特許文献２に記載のようなタイプのものも存在する。特許文献２記載の包装装置には、図８に示したように、被包装物Ｇを確実に移送させるための押圧部材Ｐが装備されている。
このため、特許文献２記載のタイプの包装装置に、特許文献１記載の製品検出センサ６０を適用して被包装物Ｇの長さを検出しようとすると、製品検出センサ６０は、被包装物Ｇの長さのみならず、押圧部材Ｐの長さを含めた長さを被包装物Ｇの長さとして検出してしまう。
従って、被包装物Ｇの長さを検出しようとして特許文献２記載のタイプの包装装置に、製品検出センサ６０を装備したとしても、被包装物Ｇの長さを正確には検出することができず、最適なフィルム包装を最適に施すことは困難であるという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、押圧部材Ｐが装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、それぞれ各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことを可能とする計測制御装置、該計測制御装置が搭載された包装装置、及び計測制御方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本開示に係る計測制御装置（１）は、包装装置の制御に使用される計測制御装置であって、
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行（長さ）方向に直交する少なくとも水平（幅）方向にセンサの検出軸が配置されたセンサ部及び包装装置に装備された被包装物移送用の押圧部材を検出する押圧部材検出部が接続され、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止部と、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開部と、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
を備えていることを特徴としている。
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行（長さ）方向に直交する少なくとも水平（幅）方向にセンサの検出軸が配置されたセンサ部及び包装装置に装備された被包装物移送用の押圧部材を検出する押圧部材検出部が接続され、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止部と、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開部と、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
を備えていることを特徴としている。
上記計測制御装置（１）によれば、前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みが停止されるので、被包装物の長さを演算する際に、前記押圧部材の進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御装置（２）は、上記計測制御装置（１）において、
さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴としている。
さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴としている。
上記計測制御装置（２）によれば、正確な計測に基づく、正確な制御を実現することができ、このため、農作物やパンのように、それぞれ各被包装物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることがなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、上記目的を達成するために、本開示に係る計測制御装置（３）は、包装装置の制御に使用される計測制御装置であって、
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行方向に直交する少なくとも水平方向に配置されたセンサ部が接続され、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算部で求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算部と、
を備えていることを特徴としている。
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行方向に直交する少なくとも水平方向に配置されたセンサ部が接続され、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算部で求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算部と、
を備えていることを特徴としている。
上記計測制御装置（３）によれば、包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さが、前記形状演算部で求められた被包装物の長さから差し引かれるので、被包装物の長さに、前記押圧部材の進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御装置（４）は、上記計測制御装置（３）において、
さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴としている。
さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴としている。
上記計測制御装置（４）によれば、正確な計測に基づく、正確な制御を実現することができ、このため、農作物やパンのように、それぞれ各被包装物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることがなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御装置（５）は、上記計測制御装置（１）～（４）のいずれかにおいて、前記センサ部が、光センサ、超音波センサ、機械式センサ、及び撮像素子センサのうちのいずれか一種、あるいは複数種類のものが選択されて構成されていることを特徴としている。
上記計測制御装置（５）によれば、被包装物の種類、搭載される状況に合わせた最適のセンサを選択することが可能となり、被包装物の正確な検出を促進させることができる。
また、本開示に係る包装装置（１）は、上記計測制御装置（１）～（５）のいずれかに記載の計測制御装置が搭載されていることを特徴としている。
上記包装装置（１）によれば、被包装物の長さに、前記押圧部材の進行方向長さが組み込まれることを阻止することができ、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、それぞれ各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御方法（１）は、上記計測制御装置（１）記載の計測制御装置における計測制御方法であって、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止ステップと、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開ステップと、
センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
取り込まれた前記情報信号から、被包装物の長さ、幅を含む全体形状を演算する全体形状演算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止ステップと、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開ステップと、
センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
取り込まれた前記情報信号から、被包装物の長さ、幅を含む全体形状を演算する全体形状演算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
上記計測制御方法（１）によれば、前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みが停止されるので、被包装物の長さを演算する際に、前記押圧部材の進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、それぞれ各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、それぞれ各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御方法（２）は、上記計測制御方法（１）において、
さらに、前記全体形状演算ステップにおいて求められた被包装物の全体形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
該制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
さらに、前記全体形状演算ステップにおいて求められた被包装物の全体形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
該制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
上記計測制御方法（２）によれば、正確な計測に基づく、正確な制御を実現することができ、このため、農作物やパンのように、それぞれ各被包装物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることがなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御方法（３）は、上記計測制御装置（３）記載の計測制御装置における計測制御方法であって、
センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算ステップと、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算ステップで求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算ステップと、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算ステップで求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
上記計測制御方法（３）によれば、包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さが、前記形状演算部で求められた被包装物の長さから差し引かれるので、被包装物の長さに、前記押圧部材の進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、押圧部材が装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
また、本開示に係る計測制御方法（４）は、上記計測制御方法（３）において、
さらに、前記全体形状演算ステップにおいて求められた被包装物の全体形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
該制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
さらに、前記全体形状演算ステップにおいて求められた被包装物の全体形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
該制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴としている。
上記計測制御方法（４）によれば、正確な計測に基づく、正確な制御を実現することができ、このため、農作物やパンのように、それぞれ各被包装物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることがなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
以下、本発明に係る計測制御装置及び該計測制御装置が搭載された包装装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［計測制御装置の適用例１］
図１は、実施の形態に係る計測制御装置が搭載された包装装置を示す模式的側面図であり、センサ部１は、水平（幅）方向に対向して配置された２個のセンサ１Ａ、１Ａを含んで構成されており、これらセンサ１Ａ、１Ａにより被包装物Ｇの幅を正確に検出することができるようになっている。センサ部１は、包装装置本体５の上流側に配置されている。
センサ部１を構成するセンサとしては、光学式のものや、その他の形式、例えば、超音波センサ式のもの、又は機械式のもの（リミットスイッチ式）等を採用することができる。また、前記光学式のものとしては、光センサの他に、画像認識できる撮像素子式センサを挙げることができる。
図１は、実施の形態に係る計測制御装置が搭載された包装装置を示す模式的側面図であり、センサ部１は、水平（幅）方向に対向して配置された２個のセンサ１Ａ、１Ａを含んで構成されており、これらセンサ１Ａ、１Ａにより被包装物Ｇの幅を正確に検出することができるようになっている。センサ部１は、包装装置本体５の上流側に配置されている。
センサ部１を構成するセンサとしては、光学式のものや、その他の形式、例えば、超音波センサ式のもの、又は機械式のもの（リミットスイッチ式）等を採用することができる。また、前記光学式のものとしては、光センサの他に、画像認識できる撮像素子式センサを挙げることができる。
包装装置の供給コンベヤＣ側には、被包装物Ｇを確実に移送させるための押圧部材Ｐが装備されており、この押圧部材Ｐを検出するための押圧部材検出部Ｄも配置されている。この押圧部材検出部Ｄはドグ機構（図示せず）などを含んで構成されており、計測制御装置本体２へ検出信号（トリガ信号）を送信するように構成されている。
計測制御装置本体２は、センサ部１からの検出信号を受けて被包装物Ｇの形状を演算し、この演算結果から制御量（フィルム長さ、カット位置など）を決定し、この制御量に基づいて、包装装置本体５側のモータＭを駆動させるようになっている。
［システム構成例１］
図２は、実施の形態に係る計測制御装置のシステム構成を示す機能ブロック図であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２Ａには、Ｉ／Ｏユニット２Ｂを介してセンサ部１が接続されている。ＰＬＣ２Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む１つ以上のコンピュータで構成されており、機能ブロックとして演算部２１、ローカルバスコントローラ２２、制御命令作成部２３、トリガ取得部２６、及び測定指令部２７を含んで構成されている。
図２は、実施の形態に係る計測制御装置のシステム構成を示す機能ブロック図であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２Ａには、Ｉ／Ｏユニット２Ｂを介してセンサ部１が接続されている。ＰＬＣ２Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む１つ以上のコンピュータで構成されており、機能ブロックとして演算部２１、ローカルバスコントローラ２２、制御命令作成部２３、トリガ取得部２６、及び測定指令部２７を含んで構成されている。
演算部２１は、種々の演算を実施するが、本実施の形態に係る場合、機能ブロックとしてさらに細かく分けると、
センサ部１からの信号を演算部２１での演算を可能に処理するセンサ信号変換部２１ａ、
センサ信号から被包装物Ｇの幅を算出する幅計算部２１ｂ、
センサ信号から被包装物Ｇの長さ、幅を演算する形状（長さ、幅）演算部２１ｃ、
求められた被包装物Ｇの形状からフィルム長さ、カット位置、駆動部２５の制御量などを演算する制御量演算部２１ｄを含んで構成されている。
センサ部１からの信号を演算部２１での演算を可能に処理するセンサ信号変換部２１ａ、
センサ信号から被包装物Ｇの幅を算出する幅計算部２１ｂ、
センサ信号から被包装物Ｇの長さ、幅を演算する形状（長さ、幅）演算部２１ｃ、
求められた被包装物Ｇの形状からフィルム長さ、カット位置、駆動部２５の制御量などを演算する制御量演算部２１ｄを含んで構成されている。
センサ部１が接続されているＩ／Ｏユニット２Ｂは、ローカルバスコントローラ２２に接続され、ローカルバスコントローラ２２は演算部２１に接続されている。ローカルバスコントローラ２２は、ＰＬＣ２Ａ内部の各機能ブロックを接続するバスラインを制御しており、ＰＬＣ２Ａの機能が十分に発揮されるように制御を行っている。
演算部２１は制御命令作成部２３に接続され、制御命令作成部２３はローカルバスコントローラ２２に接続されている。演算部２１はＰＬＣ２Ａ内部の種々の演算処理をほとんどすべて実施する機能を備えており、上記した演算処理も含めて多くの演算処理をこなしている。
また、ＰＬＣ２Ａ内部のトリガ取得部２６には押圧部材検出部Ｄが接続され、トリガ取得部２６は制御命令作成部２３に接続されている。制御命令作成部２３は測定指令部２７に接続され、測定指令部２７は、Ｉ／Ｏユニット２Ｂに接続されている。
ローカルバスコントローラ２２は、また、ＰＬＣ２Ａ外部の駆動制御部２４に接続され、駆動制御部２４は駆動部２５に接続されている。そして駆動部２５がカッター２８などを駆動させるように構成されている。
［処理動作例１］
図３は、実施の形態に係る計測制御装置の演算部２１における処理動作例を示すフローチャートである。
図３は、実施の形態に係る計測制御装置の演算部２１における処理動作例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、押圧部材Ｐが検出されたか否かが判断される。この判断は、押圧部材検出部Ｄからの信号をトリガ取得部２６が取り込み、トリガ取得部２６から制御命令作成部２３へ信号が送られ、制御命令作成部２３で判断される。ステップＳ１において押圧部材Ｐが検出されていると判断されると、この検出が続けられ、他方、ステップＳ１において押圧部材Ｐが検出されていないと判断されると、次に、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、センサ部１からの信号を取り込むべく、制御命令作成部２３から測定指令部２７へ測定指令が出され、この測定指令がさらに測定指令部２７からＩ／Ｏユニット２Ｂへ測定指令信号として送信される。
ステップＳ２において測定指令部２７から測定指令信号を受信したＩ／Ｏユニット２Ｂは、ステップＳ３において、センサ部１からの情報信号の取り込みを開始する。
ステップＳ３において、センサ部１からの情報信号の取り込みを終了すると、次に、ステップＳ４に進み、ステップＳ４において、センサ部１からの情報信号を距離に換算する。
ステップＳ４において、センサ部１からの情報信号を距離に換算すると、次に、ステップＳ５に進み、ステップＳ４において換算された距離情報から、被包装物Ｇの幅を計算する。
次に、ステップＳ６に進み、ステップＳ５において求められた被包装物Ｇの幅情報から、さらに被包装物Ｇの長さ情報を付加し、幅、長さ、すなわち被包装物Ｇの全体的形状を演算する。
次に、ステップＳ７に進み、ステップＳ６において求められた被包装物Ｇの全体的形状情報に基づいて、駆動部２５に対する制御量（フィルム長さ、カット位置の決定、駆動部２５の駆動量など）を演算する処理を行う。
次に、ステップＳ８に進み、ステップＳ７において求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成し、次に、ステップＳ９に進み、ステップＳ８におい作成された制御命令の出力処理を行い、その後、処理動作を終了する。
図４は、計測制御装置による押圧部材Ｐをセンシングしている状態を示す側面図であり、押圧部材Ｐがセンサ部１の測定領域に侵入すると押圧部材検出部Ｄが反応し、押圧部材検出部Ｄからの信号値の立ち上がり時に、センサ部１のセンサ信号の取り込みを中止させるトリガとなり、押圧部材検出部Ｄからの信号値の立下がり時にセンサ部１のセンサ信号の取り込みを再開させるトリガとなる様子を示している。
上記した実施の形態に係る計測制御装置によれば、押圧部材検出部Ｄによる押圧部材Ｐの検出に伴い、センサ部１からのセンサ信号の取り込みが停止されるので、被包装物Ｇの長さを演算する際に、押圧部材Ｐの進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材Ｐが装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、押圧部材Ｐが装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、最適なフィルム包装を最適に行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
［計測制御装置の適用例２］
図１は、実施の形態に係る計測制御装置が搭載された包装装置を示す模式的側面図であり、センサ部１は、水平方向に対向して配置された２個のセンサ１Ａ、１Ａを含んで構成されており、これらセンサ１Ａ、１Ａにより被包装物Ｇの幅を正確に検出することができるようになっている。センサ部１は、包装装置本体５の上流側に配置されている。
センサ部１を構成するセンサとしては、光学式のものや、その他の形式、例えば、超音波センサ式のもの、又は機械式のもの（リミットスイッチ式）等を採用することができる。また、前記光学式のものとしては、光センサの他に、画像認識できる撮像素子式センサを挙げることができる。
図１は、実施の形態に係る計測制御装置が搭載された包装装置を示す模式的側面図であり、センサ部１は、水平方向に対向して配置された２個のセンサ１Ａ、１Ａを含んで構成されており、これらセンサ１Ａ、１Ａにより被包装物Ｇの幅を正確に検出することができるようになっている。センサ部１は、包装装置本体５の上流側に配置されている。
センサ部１を構成するセンサとしては、光学式のものや、その他の形式、例えば、超音波センサ式のもの、又は機械式のもの（リミットスイッチ式）等を採用することができる。また、前記光学式のものとしては、光センサの他に、画像認識できる撮像素子式センサを挙げることができる。
包装装置の供給コンベヤＣ側には、被包装物Ｇを確実に移送させるための押圧部材Ｐが装備されており、この押圧部材Ｐを検出するための押圧部材検出部Ｄも配置され、この押圧部材検出部Ｄはドグ機構（図示せず）などを含んで構成されている。
しかしながら、本適用例２においては、上記した適用例１の場合と相違し、押圧部材検出部Ｄからの検出信号が計測制御装置本体２へ送信されるようには構成されていない。
しかしながら、本適用例２においては、上記した適用例１の場合と相違し、押圧部材検出部Ｄからの検出信号が計測制御装置本体２へ送信されるようには構成されていない。
計測制御装置本体２は、センサ部１からの検出信号を受けて被包装物Ｇの形状を演算し、この演算結果から制御量（フィルム長さ、カット位置など）を決定し、この制御量に基づいて、包装装置本体５側のモータＭを駆動させるようになっている。
［システム構成例２］
図５は、実施の形態に係る計測制御装置のシステム構成を示す機能ブロック図であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２Ａには、Ｉ／Ｏユニット２Ｂを介してセンサ部１が接続されている。ＰＬＣ２Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む１つ以上のコンピュータで構成されており、機能ブロックとして演算部２１、ローカルバスコントローラ２２、及び制御命令作成部２３を含んで構成されている。
図５は、実施の形態に係る計測制御装置のシステム構成を示す機能ブロック図であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２Ａには、Ｉ／Ｏユニット２Ｂを介してセンサ部１が接続されている。ＰＬＣ２Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む１つ以上のコンピュータで構成されており、機能ブロックとして演算部２１、ローカルバスコントローラ２２、及び制御命令作成部２３を含んで構成されている。
演算部２１は、種々の演算を実施するが、本実施の形態に係る場合、機能ブロックとしてさらに細かく分けると、
センサ部１からの信号を演算部２１での演算を可能に処理するセンサ信号変換部２１ａ、
センサ信号から被包装物Ｇの幅を算出する幅計算部２１ｂ、
センサ信号から被包装物Ｇの長さ、幅を演算する形状（長さ、幅）演算部２１ｃ、
押圧部材Ｐの長さを、先に形状演算部２１ｃで求められた長さから減算する押圧部材長さ減算部２１ｅ、
減算されて求められた被包装物Ｇの形状からフィルム長さ、カット位置、駆動部２５の制御量などを演算する制御量演算部２１ｄを含んで構成されている。
センサ部１からの信号を演算部２１での演算を可能に処理するセンサ信号変換部２１ａ、
センサ信号から被包装物Ｇの幅を算出する幅計算部２１ｂ、
センサ信号から被包装物Ｇの長さ、幅を演算する形状（長さ、幅）演算部２１ｃ、
押圧部材Ｐの長さを、先に形状演算部２１ｃで求められた長さから減算する押圧部材長さ減算部２１ｅ、
減算されて求められた被包装物Ｇの形状からフィルム長さ、カット位置、駆動部２５の制御量などを演算する制御量演算部２１ｄを含んで構成されている。
センサ部１が接続されているＩ／Ｏユニット２Ｂは、ローカルバスコントローラ２２に接続され、ローカルバスコントローラ２２は演算部２１に接続されている。ローカルバスコントローラ２２は、ＰＬＣ２Ａ内部の各機能ブロックを接続するバスラインを制御しており、ＰＬＣ２Ａの機能が十分に発揮されるように制御を行っている。
演算部２１は制御命令作成部２３に接続され、制御命令作成部２３はローカルバスコントローラ２２に接続されている。演算部２１はＰＬＣ２Ａ内部の種々の演算処理をほとんどすべて実施する機能を備えており、上記した演算処理も含めて多くの演算処理をこなすように構成されている。
ローカルバスコントローラ２２は、また、ＰＬＣ２Ａ外部の駆動制御部２４に接続され、駆動制御部２４は駆動部２５に接続されている。そして駆動部２５がカッター２８などを駆動させるように構成されている。
［処理動作例２］
図６は、実施の形態に係る計測制御装置の演算部２１における処理動作例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、センサ部１からの情報信号の取り込みを開始する。
図６は、実施の形態に係る計測制御装置の演算部２１における処理動作例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、センサ部１からの情報信号の取り込みを開始する。
ステップＳ１１において、センサ部１からの情報信号の取り込みを終了すると、次に、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１２において、センサ部１からの情報信号を距離に変換する。
ステップＳ１２において、センサ部１からの情報信号を距離に変換すると、次に、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１２において換算された距離情報から、被包装物Ｇの幅を計算する。
次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３において求められた被包装物Ｇの幅情報から、さらに被包装物Ｇの長さ情報を付加し、幅、長さ、すなわち被包装物Ｇの全体的形状を演算する。
次に、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１４において求められた被包装物Ｇの全体的形状情報における長さ情報から、押圧部材Ｐの長さを減算する処理を行う。この押圧部材Ｐの進行方向長さは各包装装置毎に確定されるものであるので、先に測定して求めておく。
次に、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１５において求められた減算処理後の被包装物Ｇの全体形状情報に基づいて、駆動部２５に対する制御量（フィルム長さ、カット位置の決定、駆動部２５の駆動量など）を演算する処理を行う。
次に、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１６において求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成し、次に、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１７におい作成された制御命令の出力処理を行い、その後、処理動作を終了する。
上記した実施の形態に係る計測制御装置によれば、センサ部１において検出され含まれている押圧部材Ｐの長さ情報を、ステップＳ１５における押圧部材Ｐの長さを減算する処理により除去することができ、ステップＳ１６における制御量演算処理において、押圧部材Ｐの進行方向長さが組み込まれることを阻止することができる。
従って、押圧部材Ｐが装備されたタイプの包装装置であったとしても、また、農作物やパンのように、各品物毎に大きさ、形状が異なるようなものを包装するような場合であったとしても、各被包装物に最適な制御量を演算して、最適なフィルム包装を行うことができ、フィルムを無駄にすることなく、しかも、見場の良いフィルム包装を行うことが可能となる。
［変形例］
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく、種々の改良や変更を行うことができることは言うまでもない。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく、種々の改良や変更を行うことができることは言うまでもない。
例えば、上記実施の形態では、被包装物Ｇが搬送される進行方向に直交する水平方向にセンサが２個（１Ａ、１Ａ）配置される場合について説明したが、別の実施の形態では、
被包装物Ｇが搬送される進行方向に直交する水平方向にセンサが２個（１Ａ、１Ａ）及び鉛直方向にセンサが１個（１Ｂ）配置され、センサ部１が、これらセンサ１Ａ、１Ａ及び１Ｂから構成されてもよい。
被包装物Ｇが搬送される進行方向に直交する水平方向にセンサが２個（１Ａ、１Ａ）及び鉛直方向にセンサが１個（１Ｂ）配置され、センサ部１が、これらセンサ１Ａ、１Ａ及び１Ｂから構成されてもよい。
このようにセンサ部１を構成することにより、水平方向に配置された２個のセンサ１Ａ、１Ａにより被包装物Ｇの幅を正確に検出することができると共に、また、鉛直方向に配置されたセンサ１Ｂにより、被包装物Ｇの高さを正確に検出することができる。これら検出されたデータを基に被包装物Ｇの全体形状を求める演算を実施することにより、被包装物Ｇの幅、高さ、長さ、換言すれば、被包装物Ｇの全体形状プロファイルを正確に演算により求めることができる。
従って、各被包装物に最適な制御量を演算する精度が高まり、より最適なフィルム包装を行うことが可能となる。
従って、各被包装物に最適な制御量を演算する精度が高まり、より最適なフィルム包装を行うことが可能となる。
１ センサ部
１Ａ センサ（水平方向）
１Ｂ センサ（鉛直方向）
２ 計測制御装置本体
２Ａ ＰＬＣ
２Ｂ Ｉ／Ｏユニット
２１ 演算部
２１ａ センサ信号変換部
２１ｂ 幅算出部
２１ｃ 長さ・幅演算部
２１ｄ 制御量演算部
２１ｅ 押圧部材長さ減算部
２２ ローカルバスコントローラ
２３ 制御命令作成部
２４ 駆動制御部
２５ 駆動部
２６ トリガ取得部
２７ 測定指令部
２８ カッター
５ 包装装置本体
Ｄ 押圧部材検出部
Ｍ モータ
５０ 包装装置本体
６０ 被包装物検出センサ
７０ 制御装置
Ｃ 供給コンベヤ
Ｇ 被包装物
Ｐ 被包装物移送用押圧部材
１Ａ センサ（水平方向）
１Ｂ センサ（鉛直方向）
２ 計測制御装置本体
２Ａ ＰＬＣ
２Ｂ Ｉ／Ｏユニット
２１ 演算部
２１ａ センサ信号変換部
２１ｂ 幅算出部
２１ｃ 長さ・幅演算部
２１ｄ 制御量演算部
２１ｅ 押圧部材長さ減算部
２２ ローカルバスコントローラ
２３ 制御命令作成部
２４ 駆動制御部
２５ 駆動部
２６ トリガ取得部
２７ 測定指令部
２８ カッター
５ 包装装置本体
Ｄ 押圧部材検出部
Ｍ モータ
５０ 包装装置本体
６０ 被包装物検出センサ
７０ 制御装置
Ｃ 供給コンベヤ
Ｇ 被包装物
Ｐ 被包装物移送用押圧部材
Claims (10)
- 包装装置の制御に使用される計測制御装置であって、
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行（長さ）方向に直交する少なくとも水平（幅）方向にセンサの検出軸が配置されたセンサ部及び包装装置に装備された被包装物移送用の押圧部材を検出する押圧部材検出部が接続され、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止部と、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開部と、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
を備えていることを特徴とする計測制御装置。 - さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の計測制御装置。 - 包装装置の制御に使用される計測制御装置であって、
計測制御装置本体に、被包装物が搬送される進行方向（長さ方向）に直交する少なくとも水平方向（幅方向）にセンサの検出軸が配置されたセンサ部が接続され、
前記計測制御装置本体側に、前記センサ部からの情報に基づいて前記センサ部と被包装物までの距離を計算し、これら距離から被包装物の幅を計算する幅計算部と、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算部と、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算部で求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算部と、
を備えていることを特徴とする計測制御装置。 - さらに、制御プログラムに基づいて制御命令を作成する制御命令作成部と、
前記制御命令に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項３記載の計測制御装置。 - 前記センサ部が、光センサ、超音波センサ、機械式センサ、及び撮像素子センサのうちのいずれか一種、あるいは複数種類のものが選択されて構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかの項に記載の計測制御装置。
- 請求項１～５のいずれかの項に記載の計測制御装置が搭載されていることを特徴とする包装装置。
- 請求項１記載の計測制御装置における計測制御方法であって、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを停止する信号取込停止ステップと、
前記押圧部材検出部による前記押圧部材の未検出に伴い、前記センサ部からの信号の取り込みを再開する信号取込再開ステップと、
前記センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
取り込まれた前記情報信号から、被包装物の長さ、幅を含む全体形状を演算する全体形状演算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴とする計測制御方法。 - さらに、前記全体形状演算ステップにおいて求められた被包装物の全体形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
該制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項７記載の計測制御方法。 - 請求項３記載の計測制御装置における計測制御方法であって、
センサ部からの情報信号を取り込む信号取込ステップと、
該信号取込ステップにおいて取り込まれた情報信号を距離に換算する距離換算ステップと、
該距離換算ステップにおいて換算された距離情報から、被包装物の幅を算出する幅算出ステップと、
さらに長さを含む被包装物の形状を演算する形状演算ステップと、
包装装置に装備された被包装物移送用押圧部材の長さを、前記形状演算ステップで求められた被包装物の長さから差し引く押圧部材長さ減算ステップと、
を含んで構成されていることを特徴とする計測制御方法。 - さらに、前記減算ステップにおいて求められた被包装物の形状情報に基づいて、駆動部に対する制御量を演算する制御量演算ステップと、
前記制御量演算ステップにおいて求められた演算結果に基づいて、制御命令を作成する制御命令作成ステップと、
該制御命令作成ステップにおいて作成された制御命令の出力処理を行う出力処理ステップと、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項９記載の計測制御方法。
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