(57)【要約】【課題】荷を包装材料で包装する装置と方法【解決手段】荷を包装する装置は、フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを含むことができる。その装置は、また、前記荷と、包装サイクルの間前記ディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムを含むことができる。その装置は、更に、前記包装サイクルの間、荷に対するディスペンサの回転のいかなる部分に対しても、フィルム・ディスペンサは、回転の部分に対応するフィルムウェブの選択された長さを定量供給するように、フィルム供給駆動部と回転駆動システムを作動可能に結合させて構成されるコントローラを含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサと、
荷と、包装サイクルの間のディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムと、
包装サイクルの間、荷に対するディスペンサの回転のいかなる部分に対しても、フィルム・ディスペンサは、回転の部分に対応するフィルムウェブの選択された長さを定量供給するように、フィルム供給駆動部と回転駆動システムを作動可能に結合させるように構成されたコントローラと、
を備える、荷を包装する装置。
【請求項２】
前記コントローラは、フィルム供給駆動部と回転駆動部との間の接続をシミュレーションすることによって、作動可能に結合させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルムウェブの対応する長さは、前記フィルム・ディスペンサの回転の部分の間に、通過する荷の長さに、少なくとも部分的に基づいて、選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記フィルム・ディスペンサの回転の部分は、荷に相対してフィルム・ディスペンサの完全な回転であり、前記対応する長さは、前記荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
フィルム供給駆動部を制御する第１の可変周波数駆動部（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｒｉｖｅ）を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
回転駆動システムを制御するための第２の可変周波数駆動部を更に備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記コントローラは、第一および第二の可変周波数駆動部の間の接続をシミュレーションするように構成される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
アイドルローラーを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサの下流にある、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの回転に、少なくとも部分的に基づいて、対応する長さを選択するように更に構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記アイドルローラーは、前記包装される荷の部分の長さの変化に応答するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、定量供給されるフィルムの新しい対応する長さを、前記変化への前記アイドルローラーの応答に基づいて、選ぶように更に構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの速度または回転の方向に基づいて、フィルム破断を識別するように更に構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較し、該実際の速度が該期待速度と選択された量だけ異なる場合に、回転駆動システムを停止するように更に構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記包装サイクルの第１の部分の間は第１の比率で、そして、包装サイクルの第２の部分の間は第２の比率で、操作するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記包装サイクルの第３の部分の間は第３の比率で、操作するように更に構成され、第１の比率、第２の比率、第３の比率のうちの少なくとも１つは、第１の比率、第２の比率、第３の比率の他のものと異なる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の部分は、前記包装サイクルのスタートアップ部分であり、
前記第２の部分は、前記包装サイクルの主要部分であり、
前記第３の部分は、前記包装サイクルの終了部分である、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するための包装材料ディスペンサと、
包装サイクルの間、荷とディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムと、
包装サイクルの間、荷に対するディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるべきフィルムウェブの長さを選択し、包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサのその回転の部分に対して、ディスペンサがフィルムウェブの選択された長さを定量供給しているという結果となる比率で、回転駆動システムと供給駆動部を駆動するように構成されたコントローラと、
を備える荷を包装する装置。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記荷に対して相対的なディスペンサのその回転の部分の間に、通過する前記荷の長さに、少なくとも部分的に基づいて、前記フィルムウェブの長さを選択するように構成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記フィルム・ディスペンサの回転の部分は、荷に相対してフィルム・ディスペンサの完全な回転であり、前記コントローラは、前記荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、前記フィルムウェブの長さを選択するように構成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
フィルム供給駆動部を制御する第１の可変周波数駆動部（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｒｉｖｅ）を更に備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
回転駆動システムを制御するための第２の可変周波数駆動部を更に備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記コントローラは、第一および第二の可変周波数駆動部の間の接続をシミュレーションするように構成される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
アイドルローラーを更に備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサの下流に配置される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの回転に、部分的に基づいて、前記長さを選択するように更に構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記アイドルローラーは、前記包装される荷の部分の長さの変化に応答するように構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記コントローラは、前記変化への前記アイドルローラーの応答に基づいて、定量供給されるフィルムの新しい長さを選ぶように更に構成される、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの回転に基づいて、フィルム破断を識別するように更に構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
前記コントローラは、前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較し、該実際の速度が該期待速度と選択された量だけ異なる場合に、回転駆動システムを停止するように更に構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項３１】
前記コントローラが前記包装サイクルが第１の比率である間、荷に対して相対的なディスペンサのその回転の部分に対して、ディスペンサがフィルムウェブの選択された長さを定量供給している結果とする回転駆動システムと供給駆動部を駆動するように構成され、前記コントローラは、また、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、包装サイクルの間、第２の比率で、操作するように構成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項３２】
前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記包装サイクルの間、第３の比率で、操作するように更に構成され、第１の比率、第２の比率、第３の比率のうちの少なくとも１つは、第１の比率、第２の比率、第３の比率の他のものと異なる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記包装サイクルの主要部分の間前記第１の比率で、操作するように更に構成され、前記包装サイクルのスタートアップ部分の間前記第２の比率で、前記包装サイクルの終了部分の間前記第３の比率で、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
荷に用いられるフィルムを定量供給するように構成されるフィルム・ディスペンサであって、少なくとも１つのフィルム・ディスペンサ・ローラーを回転させるためのフィルム供給駆動部を含むフィルム・ディスペンサと、
荷に対してフィルム・ディスペンサを回転させるように構成された回転アセンブリであって、回転駆動部を含む回転アセンブリと、
フィルム供給駆動部のうちの１つの動作および回転駆動部とを、フィルム供給駆動部のうちの他の動作と回転駆動部に少なくとも部分的に基いて、電子的に制御するように構成された制御システムと、
を備える荷の周りをフィルムで包装する装置。
【請求項３５】
前記制御システムは、包装サイクルの間、荷に対するディスペンサの回転のいかなる部分に対しても、フィルム・ディスペンサは、回転の部分と一致している選択された長さのフィルムを定量供給するように、フィルム供給駆動部と回転駆動システムとを電子的に結合させることによって、電子的に操作を制御するように構成されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記対応する長さは、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの回転の部分の間に、通過する前記荷の長さに、少なくとも部分的に基づいて、選択される、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記荷に相対する前記フィルム・ディスペンサの回転の部分は、荷に相対してフィルム・ディスペンサの完全な回転であり、前記対応する長さは、前記荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、選択される、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
フィルム供給駆動部を制御する第１の可変周波数駆動部（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｒｉｖｅ）を更に備える請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
回転駆動部を制御するための第２の可変周波数駆動部を更に備える請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記制御システムは、第１の可変周波数駆動部と第２の可変周波数駆動部との接続をシミュレーションすることによって、電子的に操作を制御するように構成されている、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
アイドルローラーを更に備える請求項３４に記載の装置。
【請求項４２】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサ・ローラーの下流にある、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記制御システムは、前記アイドルローラーの回転に、部分的に基づいて、対応する長さを選択するように構成されている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記アイドルローラーは、前記包装される荷の部分の長さの変化に応答するように構成される、請求項４１に記載の装置。
【請求項４５】
前記制御システムは、定量供給されるフィルムの新しい対応する長さを、前記変化への前記アイドルローラーの応答に基づいて、選ぶように構成されている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４６】
前記制御システムは、前記アイドルローラーの速度に基づいて、フィルム破断を識別するように構成されている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４７】
前記制御システムは、前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較し、該実際の速度が該期待速度と選択された量だけ異なる場合に、回転駆動システムを停止するように更に構成されている、請求項４１に記載の装置。
【請求項４８】
前記制御システムは、前記供給駆動部と前記回転駆動部を、前記包装サイクルの第１の部分の間は第１の比率で、そして、包装サイクルの第２の部分の間は第２の比率で、操作するように構成されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項４９】
前記制御システムは、前記供給駆動部と前記回転駆動部を、前記包装サイクルの第３の部分の間は第３の比率で、操作するように更に構成され、第１の比率、第２の比率、第３の比率のうちの少なくとも１つは、第１の比率、第２の比率、第３の比率の他のものと異なる、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記第１の部分は、前記包装サイクルのスタートアップ部分であり、前記第２の部分は、前記包装サイクルの主要部分であり、前記第３の部分は、前記包装サイクルの終了部分である、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供するステップと、
包装サイクルの間、包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作するステップと、
前記包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、フィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作するステップと、
回転駆動部をフィルム供給駆動部に電子的に結合させ、前記包装サイクルの間、荷の周りのフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、フィルムウェブの選択された長さを定量供給するために、その駆動部を比例制御するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項５２】
前記駆動部を比例制御するステップは、前記荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、フィルムウェブの長さを決定することを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
電子的に結合させることは、前記回転駆動部と前記フィルム供給駆動部との接続をシミュレートすることを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
接続をシミュレーションすることは、第１の可変周波数駆動部で、フィルム供給駆動部を制御することを含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
接続をシミュレーションすることは、第２の可変周波数駆動部で、回転駆動部を制御することを更に含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記包装サイクルの間、前記荷の周囲寸法の変化を感知することを更に含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
前記荷の周囲寸法の変化を感知することは、フィルムが定量供給されているときに、フィルム・ディスペンサの下流に配置されたアイドルローラーの実際の速度を感知することと、アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較することと、実際の速度が期待速度に等しくないときに、前記荷の周囲寸法が変わったと決定することと、を含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記フィルム・ディスペンサの下流に配置されたアイドルローラーの回転に部分的に基づいて、前記フィルムウェブの選択された長さの長さを計算することを更に含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５９】
包装される荷の周囲寸法の変化に応じて、定量供給されるフィルムの新しい長さを計算するステップを更に含む請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記包装サイクルの間、フィルム破断を感知するステップを更に含む請求項５１に記載の方法。
【請求項６１】
フィルム破断を感知することは、
フィルムが定量供給されているときに、アイドルローラーの実際の速度を感知することと、
アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較することと、
実際の速度が期待速度と選択された量だけ異なるときに、フィルムが破断したと決定することを含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
フィルム破断を感知すると、フィルムの供給を自動的に止めることを更に含む請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
前記包装サイクルの間、包装される荷の部分の長さの変化に応じて、定量供給される選択された長さのフィルムを自動的に調整することを更に含む請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
自動的に調整することは、前記フィルム・ディスペンサの下流にある定量供給されたフィルムの表面速度を感知することと、
前記定量供給されたフィルムの表面速度を前記定量供給されたフィルムの期待速度と比較することと、
前記表面速度と前記期待速度との間の差に応じて、前記包装サイクルの回転の少なくとも部分に対して、定量供給される選択された長さのフィルムを調整することを含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記選択された長さのフィルムを調整することは、前記表面速度が前記期待速度より大きいときに、前記選択された長さを増加することを含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記選択された長さのフィルムを調整することは、前記表面速度が前記期待速度より小さいときに、前記選択された長さを減少することを含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６７】
フィルム・ロールの交換が必要になる前に、存在しているフィルムのロールから、包装する荷の数を計算することを更に含む請求項５１に記載の方法。
【請求項６８】
包装する荷の数を計算することは、フィルムが定量供給されているときに、前記フィルム・ディスペンサのフィルム・ディスペンサ・ローラーの回転をモニターすることと、
フィルム・ロールに残っているフィルムの量を、該フィルム・ディスペンサ・ローラーの回転に基いて計算することと、
フィルム・ロールに残っているフィルムの量で、包装することができる荷の数を決定することと、を含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
フィルム破断を感知することは、アイドルローラーの回転の方向をモニターすることと、
アイドルローラーの回転の方向が逆転したときにフィルムが破断したと決定することと、を含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項７０】
荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
フィルムが定量供給されているときに、フィルム・ディスペンサの下流に配置されるアイドルローラーの実際の速度を感知するステップと、
アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較するステップと、
実際の速度が期待速度に等しくないときに、荷の周囲寸法または荷の側面の長さが変わったことを決定するステップと、
を含む、包装サイクルの間に荷の周囲寸法または荷の側面の長さの変化を感知する方法。
【請求項７１】
前記荷の周囲寸法または前記荷の側面の長さが変わったと決定することは、前記実際の速度が前記期待速度より大きい場合には、前記荷の周囲寸法または前記荷の側の長さが増加したと決定することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記荷の周囲寸法または前記荷の側面の長さが変わったと決定することは、前記実際の速度が前記期待速度より小さい場合には、前記荷の周囲寸法または前記荷の側の長さが減少したと決定することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
アイドルローラーの実際の速度を感知することは、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの回転の部分の間に、該アイドルローラーの実際の速度を感知することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７４】
前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較することは、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの回転の部分の間に、前記実際の速度を前記期待速度と比較することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
アイドルローラーの実際の速度を感知することは、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの完全な回転の間に、該アイドルローラーの平均速度を感知することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較することは、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの完全な回転の間の前記実際の速度を、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの完全な回転の間の前記期待速度と比較することを含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７７】
包装表面の上に第１の荷を提供するステップと、
第１の荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、包装サイクルの間、前記第１の荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給される選択された長さのフィルムを決定するステップと、
前記第１の荷を包装する包装サイクルの間，前記第１の荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、前記選択された長さのフィルムを定量供給するために、前記フィルム・ディスペンサと前記第１の荷の間で相対的回転を与えるステップと、
前記包装表面上に第２の荷を提供するステップと、
前記第２の荷の周囲寸法が前記第１の荷の周囲寸法と異なるのを感知するステップと、
前記第２の荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、包装サイクルの間、前記第２の荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるべきフィルムウェブの長さを自動的に選択するステップと、
を含む、複数の荷を包装する方法。
【請求項７８】
前記包装サイクルの間、リアルタイムに前記第１の荷の周囲寸法を獲得するステップを更に含む請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるフィルムの長さを選択することは、望ましい払い出しパーセントだけ、前記第１の荷の周囲寸法を増やすことを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記フィルム・ディスペンサと前記第１の荷の間で相対的回転を与えるステップは、回転駆動部を用いて前記荷に対してフィルム・ディスペンサを回転させることを含み、
前記フィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、前記選択された長さのフィルムを定量供給することは、前記フィルム供給駆動部、前記回転駆動部、および、電子的にリンクしているフィルム供給駆動部を用いて、フィルム・ディスペンサ・ローラーを回転させることを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
前記第２の荷の周囲寸法が異なるのを感知するステップは、前記包装サイクルの間、リアルタイムに前記第２の荷の周囲寸法を獲得することと、
前記第２の荷の周囲寸法を前記第１の荷の周囲寸法と比較することと、を含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８２】
フィルムウェブの長さを自動的に選択するステップは、望ましい払い出しパーセントだけ、前記第２の荷の周囲寸法を増やすことを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８３】
フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサと、
前記荷と、包装サイクルの間、回転の少なくとも部分に対して、選択された長さのフィルムを定量供給する前記ディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムと、
前記フィルム・ディスペンサの下流に配置されるアイドルローラーであって、前記アイドルローラーは、包装される荷の部分の長さの変化に反応するように構成される、アイドルローラーと、
前記アイドルローラーの反応に応じて，前記包装サイクルの間、荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるべきフィルムの長さを選択するように構成されたコントローラと、
を備える、荷を包装する装置。
【請求項８４】
新しい長さを選択することは、前記アイドルローラーの実際の回転数を前記アイドルローラーの期待回転数と比較することを含む、請求項８３に記載の装置。
【請求項８５】
定量供給されるフィルムの新しい長さを選択することは、選択された長さが、実際の回転数と期待回転数の間の差を占めるように調整すること含む、請求項８４に記載の装置。
【請求項８６】
フィルムを定量供給するためのフィルム供給駆動システムであって、前記回転駆動システムと該フィルム供給駆動システムとが電子的リンクされている、フィルム供給駆動システムを更に含む請求項８３に記載の装置。
【請求項８７】
前記回転駆動システムと前記フィルム供給駆動システムとの前記電子リンクは、前記包装サイクルの間、回転の前記少なくとも部分に対して、前記選択された長さのフィルムを定量供給する能力と、
前記アイドルローラーの反応に応じて，前記包装サイクルの間、前記荷に対して相対的な前記フィルム・ディスペンサの回転の前記少なくとも部分に対して、フィルムの前記新しい長さを定量供給する能力と、を提供する、請求項８６に記載の装置。
【請求項８８】
前記アイドルローラーの反応は、前記包装される荷の部分の長さが減少するときに、スローダウンすることを含む、請求項８３に記載の装置。
【請求項８９】
前記アイドルローラーの反応は、前記包装される荷の部分の長さが増加するときに、スピードアップすることを含む、請求項８３に記載の装置。
【請求項９０】
荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
フィルムが定量供給されているときに、アイドルローラーの実際の速度を感知するステップと、
アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較するステップと、
実際の速度が期待速度と選択された量だけ異なるときに、前記フィルムが破断したと決定するステップと、
を含む、包装サイクルの間フィルム破断を感知する方法。
【請求項９１】
アイドルローラーの実際の速度を感知するステップは、前記アイドルローラーに、アイドルローラーで回転する１つ以上のトランスデューサーを提供することと、
アイドルローラーと比較して感知デバイス静止を提供することであって、前記感知デバイスは、１つ以上のトランスデューサーが前記感知デバイスの前を通過するときに、パルスを生成するように構成されている、ことと、
一定の期間に生成されたパルスの数を決定することと、を含む、請求項９０に記載の方法。
【請求項９２】
前記実際の速度が前記期待速度と異なるとき、フィルムが破断したと決定するステップは、前記期間に生成されるパルス数と前記期間に予期されるパルス数との差が、閾値を超えるかどうか決定することを含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサと、
前記荷と、荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、前記ディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムと、
アイドルローラーと、
前記アイドルローラーの実際の速度を前記アイドルローラーの期待速度と比較し、該実際の速度が該期待速度と選択された量だけ異なる場合に、回転駆動システムを停止するように構成されたコントローラと、
を備える、荷を包装する装置。
【請求項９４】
センサ・アセンブリが、前記アイドルローラーに作動可能に結合している、請求項９３に記載の装置。
【請求項９５】
前記センサ・アセンブリは、前記アイドルローラーに結合した１つ以上のトランスデューサーと、前記アイドルローラーに相対して固定位置に搭載された感知デバイスと、を含み、前記感知デバイスは、前記１つ以上のトランスデューサーが前記感知デバイスの前を通過するときに、パルスを生成するように構成されている、請求項９４に記載の装置。
【請求項９６】
前記コントローラは、前記期間に生成されるパルス数を前記期間に予期されるパルス数と比較することにより、実際の速度を前記期待速度と比較するように構成される、請求項９５に記載の装置。
【請求項９７】
前記コントローラは、前記期間に生成されるパルス数と前記期間に予期されるパルス数との差が、閾値を超えるとき、回転駆動システムを停止するように構成される、請求項９６に記載の装置。
【請求項９８】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサの上流に配置される、請求項９３に記載の装置。
【請求項９９】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサの下流に配置される、請求項９３に記載の装置。
【請求項１００】
前記アイドルローラーは、前記フィルム・ディスペンサの中に配置される、請求項９３に記載の装置。
【請求項１０１】
包装サイクルの間、包装される荷の部分の長さの変化に応じて、選択された長さのフィルムが定量供給されるように自動的に調整する方法であって、
包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサの回転の少なくとも部分において、荷の周りに包装する前記選択された長さのフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
定量供給されたフィルムの動作を感知するステップと、
定量供給されたフィルムの感知された動作を定量供給されたフィルムの期待動作と比較するステップと、
感知された動作と期待動作との間の差に応じて、前記包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサの回転の少なくとも部分において、定量供給される選択された長さのフィルムを調整するステップと、
を含む方法。
【請求項１０２】
動作を感知することは、前記フィルム・ディスペンサの下流にある定量供給されたフィルムの表面速度を感知することを含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
定量供給されたフィルムの感知された動作を定量供給されたフィルムの期待動作と比較するステップは、前記定量供給されたフィルムの感知された表面速度を前記定量供給されたフィルムの期待速度と比較することを含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０４】
前記フィルム・ディスペンサの下流の定量供給されたフィルムの動作を感知するステップは、選択された期間、フィルム・ディスペンサの下流のフィルムを係合するアイドルローラーの回転数を決定することを含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０５】
前記感知された動作を前記期待動作と比較するステップは、前記選択された期間の前記アイドルローラーの実際の回転数を、前記選択された期間の前記アイドルローラーの期待回転数と比較することを含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０６】
前記選択された長さのフィルムを調節することは、前記選択された期間の前記アイドルローラーの回転数が、前記期待回転数より小さいときに、前記選択された長さを減少することを含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記選択された長さのフィルムを調節することは、前記選択された期間の前記アイドルローラーの回転数が、前記期待回転数を超えるときに、前記選択された長さを増加することを含む、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０８】
前記フィルム・ディスペンサの下流にある定量供給されたフィルムの動作を感知することは、前記フィルム・ディスペンサの下流のアイドルローラーの速度を決定することを含む、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０９】
フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサと、
前記荷と、包装サイクルの間前記ディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムと、
フィルム供給駆動部と回転駆動部との間の機械的リンクを模倣するように構成されたコントローラであって、前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、包装サイクルの第１の部分の間は第１の比率で、そして、包装サイクルの第２の部分の間は第２の比率で、操作するように更に構成された、コントローラと、を備える、荷を包装する装置。
【請求項１１０】
前記コントローラは、前記供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記包装サイクルの第３の部分の間は第３の比率で、操作するように更に構成され、第１の比率、第２の比率、第３の比率のうちの少なくとも１つは、第１の比率、第２の比率、第３の比率の他のものと異なる、請求項１０９に記載の装置。
【請求項１１１】
前記第１の部分は、前記包装サイクルのスタートアップ部分であり、前記第２の部分は、前記包装サイクルの主要部分であり、前記第３の部分は、前記包装サイクルの終了部分である、請求項１０９に記載の装置。
【請求項１１２】
前記コントローラは、フィルム供給駆動部と回転駆動システムの他の操作に基づいて、フィルム供給駆動部と回転駆動システムのうちの１つの操作を制御することによって、機械的リンクを模倣するように構成される、請求項１０９に記載の装置。
【請求項１１３】
前記コントローラは、前記フィルム供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記第１の部分の間に、前記フィルム・ディスペンサが進んだ距離に実質的に等価な包装材料の長さを定量供給するように、フィルム供給駆動部に指示することによって、前記第１の比率で、操作するように構成される、請求項１０９に記載の装置。
【請求項１１４】
前記コントローラは、前記フィルム供給駆動部と前記回転駆動システムを、フィルム供給駆動部速度と回転駆動システム速度の間の選択された比率を確立することによって前記第２の比率で、操作するように構成され、前記選択された比率は、荷周囲寸法と望ましい払い出しパーセントに基づいている、請求項１０９に記載の装置。
【請求項１１５】
前記コントローラは、前記フィルム供給駆動部と前記回転駆動システムを、前記フィルム供給駆動部に、選択された払い出しが達成されるような率で、フィルムを定量供給するように指示することによって、前記第３の比率で、操作するように構成され、該選択された払い出しは、包装サイクルの第３の部分の間、フィルムに作用している力を減少するために選択される、請求項１１０に記載の装置。
【請求項１１６】
荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルムのロールを含むフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
該フィルムが定量供給されているときに、該フィルム・ディスペンサの駆動されたローラーの回転をモニターするステップと、
前記フィルム・ロールに残っているフィルムの量を、該駆動されたローラーの回転に基づいて、計算するステップと、
前記フィルム・ロールに残っているフィルムの量から現在の設定で包装することができる荷の数を決定するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項１１７】
前記駆動されたローラーの回転をモニターすることは、前記駆動されたローラーに連結されたセンサ・アセンブリで、前記駆動されたローラーの回転を感知することを含む、請求項１１６に記載の方法。
【請求項１１８】
前記駆動されたローラーの回転を感知することは、エンコーダで回転を感知することを含む、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
包装することができる荷の数を決定することは、新しいフィルムに含まれるフィルムの長さを識別することと、
フィルムの新しいロールに含まれるフィルムの長さに少なくとも部分的に基づいて、前記ディスペンサ内のフィルム・ロールに残っているフィルムの量を計算することと、
前の荷を包装するのに用いたフィルムの長さを決定することと、
前記前の荷を包装するのに用いたフィルムの長さにより、前記ディスペンサ内のフィルム・ロールに残っているフィルムの量を分割することと、を含む、請求項１１６に記載の方法。
【請求項１２０】
前記フィルム・ディスペンサによって供給されたフィルムの量を，該駆動されたローラーの回転に基づいて、計算するステップと、を更に含む請求項１１６に記載の方法。
【請求項１２１】
荷の周りにフィルムを定量供給するフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
定量供給されたフィルムをアイドルローラーに係合するステップと、
アイドルローラーの回転の方向をモニターするステップと、
アイドルローラーの回転の方向が逆転したときに前記フィルムが破断したと決定するステップと、
を含む、荷の周りに包装するフィルムにおけるフィルム破断を感知する方法。
【請求項１２２】
フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供するステップと、
包装サイクルの間包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作するステップと、
前記包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、フィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作するステップと、
回転可能にフィルムウェブに係合するように構成されたアイドルローラーをモニターするステップと、
アイドルローラーの期待速度をアイドルローラーの実際の速度と比較するステップと、
実際の速度と期待速度の違いを最小にするために、回転駆動部とフィルム供給駆動部の速度を比例制御するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項１２３】
前記回転駆動部と前記フィルム供給駆動部を比例制御することは、前記フィルム供給駆動部が定量供給している速度を調節することを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
前記実際の速度が前記期待速度を超える場合には、前記回転駆動部と前記フィルム供給駆動部とを比例制御することは、定量供給している速度を増加することを含む、請求項１２３に記載の方法。
【請求項１２５】
前記実際の速度が前記期待速度下回って落ちる場合には、前記回転駆動部と前記フィルム供給駆動部とを比例制御することは、定量供給している速度を減少させることを含む、請求項１２３に記載の方法。
【請求項１２６】
フィルムを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供するステップと、
包装サイクルの間包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作するステップと、
前記包装サイクルの間、フィルムを定量供給するためにフィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作するステップと、
回転可能に定量供給されたフィルムを係合するように構成されたアイドルローラーにより荷を包装するフィルムの需要を感知するステップと、
感知された要求に基づいてフィルム供給駆動部を調節するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項１２７】
前記需要を感知することは、前記アイドルローラーの速度をモニターすることを含む、請求項１２６に記載の方法。
【請求項１２８】
感知された要求に基づいてフィルム供給駆動部を調節することは、前記アイドルローラーの速度が増加するとともに、前記フィルム供給駆動部の定量供給している速度を増加することと、
前記アイドルローラーの速度が減少するとともに、前記フィルム供給駆動部の定量供給している速度を減少することと、の少なくとも１つを含む、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１２９】
前記需要は、望ましい払い出しパーセントだけ増やされた前記荷の周囲寸法と等しい、請求項１２６に記載の方法。
【請求項１３０】
フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供するステップと、
包装サイクルの間、包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、第１の回転駆動部速度で回転駆動部を操作するステップと、
前記包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、第１のフィルム供給駆動部速度でフィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作するステップと、
回転可能にフィルムウェブに係合するように構成されたアイドルローラーをモニターするステップと、
アイドルローラーの期待速度をアイドルローラーの実際の速度と比較するステップと、
実際の速度が期待速度に等しくなるまで、第１の回転駆動部速度と第１のフィルム供給駆動部速度のうちの少なくとも１つを変化させるステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項１３１】
前記期待速度を前記実際の速度と比較することは、前記期待速度を前記実際の速度と連続して比較することを含み、前記実際の速度が前記期待速度と等しくないときに、前記第１の回転駆動部速度と前記第１のフィルム供給駆動部速度のうちの少なくとも１つを変化させることを更に含む、請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３２】
包装サイクルの間フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
第１の比率でフィルム・ディスペンサのプレストレッチ部分からフィルムウェブを定量供給するステップと、
ディスペンサのプレストレッチ部分の下流で、荷のフィルム需要を感知するステップと、
感知された需要にマッチするために供給されるフィルムの速度を制御するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【請求項１３３】
前記プレストレッチ部分の下流の前記荷のフィルム需要を感知することは、前記プレストレッチ部分の下流に配置されたアイドルローラーを用いて前記需要を感知することを含む、請求項１３２に記載の方法。
【請求項１３４】
前記フィルム需要は、望ましい払い出しパーセントだけ増やされた前記荷の周囲寸法と等しい、請求項１３２に記載の方法。
【請求項１３５】
包装サイクルの間フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えるステップと、
第１の比率でフィルム・ディスペンサのプレストレッチ部分からフィルムウェブを定量供給するステップと、
ディスペンサのプレストレッチ部分の下流で、フィルムウェブの特性を感知するステップと、
感知された特性に基づいて、供給されるフィルムの速度を制御するステップと、
を含む荷を包装する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年１月７日に出願された米国仮出願第６１／００６，３３８号に基づき、米国成文法（３５．Ｕ．Ｓ．Ｃ（特許法））第１１９項の下での優先権を主張するものであり、その開示内容全体は、ここに参照により組み込まれる。
【０００２】
本開示は、荷を包装材料で包装する装置と方法に関し、より詳細には、ストレッチ包装に関する。
【背景技術】
【０００３】
単位製品の荷を構築し、その後、輸送、貯蔵、格納および安定化、保護、および防水の目的で包装するために、種々の包装（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）技術が使用されている。１つのシステムは、包装機械を使用して、荷の周りにストレッチ包装材料を引き伸ばし、定量供給し（ｄｉｓｐｅｎｓｅ）、包装する。包装材料は、荷に用いる前に、プレストレッチすることができる。包装は、パレット上の荷の周りのストレッチ状況において包装材料を定量供給および包装して、荷を覆い収納するインライン自動化包装技術として実行できる。パレットのストレッチ包装は、ターンテーブル、回転アーム、垂直回転リング、または水平回転リングのいずれにより達成されたとしても、典型的には、荷の４つの垂直側面を、ポリエチレン包装材料のような引き伸ばし可能な包装材料で覆うものである。これらの装置のそれぞれにおいて、相対的回転が荷と包装材料ディスペンサ（定量供給装置）の間に与えられて、荷の側面の周りに包装材料を包装する。
【０００４】
包装機械は、包装材料ディスペンサと荷の間に、包装材料ディスペンサを静止している荷の周りに駆動するか、または荷をターンテーブルの上で回転することにより相対的回転を与える。相対的に回転すると、包装材料は、荷上で包装される。回転リング形式の包装機（ｗｒａｐｐｅｒ）は、一般的には、ディスペンサ内に搭載された包装材料のロールを含み、そのロールは、回転リング上で荷の周りを回転する。包装回転リングは、垂直回転リングまたは水平回転リングに分類される。垂直回転リングは、上部位置と下部位置の間を垂直に移動して、荷の周りに包装材料を包装する。垂直回転リングにおいては、ターンテーブルおよび回転包装アーム装置と同様に、荷の高さに沿って、荷の４つの垂直側面が包装される。水平回転リングは静止しており、包装材料ディスペンサが荷の周りを回転して、包装材料を荷の周りに包装するときに、荷は、通常はコンベヤ上を移動する。水平回転リングにおいては、荷の長さにわたって包装される。荷が回転リングを通して移動してコンベヤから離れると、包装材料はコンベヤ（荷を支持する表面）から滑り落ちて荷と接触する。
【０００５】
歴史的には、回転リングスタイルの包装機は、過剰な包装材料破断と、狭く細長い荷、短く幅の広い荷、および短くて狭い荷のような、「非正方形の荷」を包装するために必要な速度変化の不規則性により、荷に加えられる包装力の量（部分的には、使用されたプレストレッチの量（引き伸ばし量）により決定される）の限界の問題があった。そのような荷の非正方形形状は、包装サイクルの間で、荷による包装材料に対する需要率を、包装材料ディスペンサによる包装材料の供給率が上回る間に、過剰な包装材料の供給という結果になることがよくある。これは、緩く包装された荷という結果になる。加えて、荷による包装材料に対する需要率が包装材料ディスペンサによる包装材料の供給率より高いときは、包装材料の破断が起こることがある。
【０００６】
典型的な長方形の荷を包装するときは、包装材料に対する需要は変化し、包装材料が荷の角部と接触するように接近するときに減少し、荷の角部との接触後に増加する。高さが高く幅が狭い荷または短い荷を包装するときは、需要率の変動は典型的な長方形荷の場合よりも更に大きくなる。垂直回転リング、高速回転アーム、およびターンテーブル装置においては、この変動は、荷の長さと幅の間の差により引き起こされる。水平回転リング装置においては、この変動は、荷の高さ（コンベヤから上方の距離）と荷の幅の間の差により引き起こされる。
【０００７】
包装材料が荷上に作用する力、すなわち引っ張り力の大きさは、荷をどのくらい堅く且つ確実に包装できるかを決定する。従来は、この力は、包装材料ディスペンサにより定量供給される包装材料の供給率を、荷により要求される包装材料の需用率に対して制御することにより制御されている。包装材料を一定の張力で、または需要率が増加するにつれて増加し、需要率が減少するにつれて減少する供給率で供給するための努力がなされてきた。しかし、需要率における変動が大きいと、供給と需要率の間の変動により、荷の緩い包装または包装中の包装材料の破断という結果になる。
【０００８】
多くの既知の、市場で入手可能なパレットストレッチ包装機械の包装力は、需要における変化を感知し、包装材料の供給を、相対的に一定の包装材料包装力が維持されるように包装材料の供給を変化させることにより制御される。動力式プレストレッチ装置の発明で、力と速度の変化を感知することが、重要であることが認識された。これは、典型的にはバネを装備したダンサー・バーおよび電子的ロードセルに連結されるフィードバック機構を使用して達成された。長方形状の荷を回転することにより引き起こされる包装材料上の変化する力は、包装材料を通して、モーター駆動ディスペンサの速度を変化させて、変化する包装材料需要により引き起こされる包装材料上の力の変化を最小にしようとするあるタイプの感知装置に送り返される。角部を通過すると、包装材料上の力は増大する。この力の増加は、典型的には電子ロードセル、感知手段が相互接続されているバネ装備ダンサー、または速度変化によりトルク制御装置に送り返される。角部を通過後は、包装材料上の力は、包装材料需要の減少につれて減少する。この力または速度は、包装材料供給を減少して相対的に一定な包装力を維持しようとするある装置に送り返される。
【０００９】
産業界により要求される更に速い包装率では、回転速度は、需要変化の感知および供給速度の変化という概念がもはや有効でない地点まで相当に増大している。応答の遅延により、約２０ＲＰＭの回転において、位相がずれるように動き始めることが観測された。包装材料ロールおよび約４５ｋｇ（約１００ポンド）のローラーの回転質量に対する実際の応答時間は、加速から減速へ、１回転当たり８回シフトしなければならず、従って、２０ＲＰＭでは、１／２秒毎に１回以上のシフトとなる。
【００１０】
更に重要なことは、これらのより高速なサイクルに対して、加速および減速時間を最小化する必要性である。初期の加速は、締め付けられた包装材料を引っ張らなければならず、包装材料は典型的には大きな力、特に、上述したフィードバック機構によっては維持できない急加速の大きな力に耐えることはできない。従って、高速包装の使用は、高速時に制御を失ったときに望ましくない包装材料の破断を引き起こさない相対的に低い包装力およびプレストレッチレベルに限られていた。
【００１１】
回転リング上に搭載された包装材料ディスペンサは、高速での効果的な包装に関する付加的な特別な問題をもたらす。市場で入手可能な、使用されている多くの回転リング包装機は、包装材料ディスペンサを駆動するための電動モーターに依存する。これらのモーターに対する動力が回転リングに送られなければならない。これは典型的には、固定フレームに搭載された電気ピックアップフィンガーを有する回転リング搭載された電気スリップ回転リングを介してなされる。または、バッテリを充電し、回転中に発電機を起動するという試みもなされた。これらのすべての装置は、複雑、高コスト、および保守という問題を抱える。しかし、より重要なことは、迅速に加速および／または減速する能力に影響する回転リングの重量が相当に増加するということである。
【００１２】
垂直回転リング上に搭載された包装材料ディスペンサは、高速回転の遠心力に加えて重力の追加的な問題を有している。従って、高速包装機は、包装材料ディスペンサを支持するための、高価で非常に重い２つのベアリング部品を必要とした。これらのベアリングの外部レースの存在は、プレストレッチ・ディスペンサにベルト駆動を提供することを可能とした。この駆動は、クラッチタイプのトルク装置を介して、所望される包装力に対して要求される可変需要率を提供するために行われる。
【００１３】
本開示は、上記の問題の一つ以上を克服することに向けられている。
【発明の概要】
【００１４】
本開示の１つの形態によれば、荷を包装する装置は、フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを含むことができる。その装置は、また、包装サイクルの間、荷とディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムを含むことができる。その装置は、更に、包装サイクルの間の荷に対するディスペンサの回転のいかなる部分に対しても、フィルム・ディスペンサは、回転の部分に対応するフィルムウェブの選択された長さを定量供給するように、フィルム供給駆動部と回転駆動システムを作動可能に結合させて構成されるコントローラを含むことができる。
【００１５】
本開示の別の形態によれば、荷を包装する装置は、フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するための包装材料ディスペンサを含むことができる。装置は、また、包装サイクルの間、荷とディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムを含むことができる。装置は、更に、包装サイクルの間、荷に対するディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるべきフィルムウェブの長さを選択するように構成されたコントローラを含むことができる。コントローラは、また、包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサのその回転の部分に対して、ディスペンサがフィルムウェブの選択された長さを定量供給しているという結果となる比率で、回転駆動システムと供給駆動部を駆動するように構成することもできる。
【００１６】
本開示の更に別の形態によれば、荷の周りをフィルムで包装する装置は、荷に用いられるフィルムを定量供給するように構成されるフィルム・ディスペンサを含むことができる。ディスペンサは、少なくとも１つのフィルム・ディスペンサ・ローラーを回転させるためのフィルム供給駆動部を含むことができる。装置は、また、荷に対してフィルム・ディスペンサを回転させるように構成される回転アセンブリを含むことができる。回転アセンブリは、また、回転駆動部を含むことができる。回転アセンブリは、更に、フィルム供給駆動部のうちの１つの動作および回転駆動部を、フィルム供給駆動部のうちの他の動作と回転駆動部に少なくとも部分的に基いて、電子的に制御するように構成された制御システムを含むことができる。
【００１７】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供することを含むことができる。その方法は、また、包装サイクルの間、包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、更に、包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、フィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、また、回転駆動部をフィルム供給駆動部に電子的に結合させること、包装サイクルの間、荷の周りのフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、フィルムウェブの選択された長さを定量供給するために、その駆動部を比例的に制御することを含むことができる。
【００１８】
本開示の更に別の形態によれば、包装サイクルの間、荷の周囲寸法または荷の側面の長さの変化を感知する方法は、荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、フィルムが定量供給されているときに、フィルム・ディスペンサの下流に配置されたアイドルローラーの実際の速度を感知することを含むことができる。その方法は、更に、アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較することを含むことができる。その方法は、また、実際の速度が期待速度に等しくないときに、荷の周囲寸法または荷の側面の長さが変わったことを決定することを含むことができる。
【００１９】
本開示の更に別の形態によれば、複数の荷を包装する方法は、包装表面の上に第１の荷を提供することを含むことができる。その方法は、また、第１の荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、包装サイクルの間、第１の荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給される選択された長さのフィルムを決定することを含むことができる。その方法は、更に、第１の荷を包装する包装サイクルの間，第１の荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、選択された長さのフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと第１の荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、包装表面上に第２の荷を提供することを含むことができる。その方法は、更に、第２の荷の周囲寸法が第１の荷の周囲寸法と異なるのを感知することを含むことができる。その方法は、また、第２の荷の周囲寸法に少なくとも部分的に基づいて、包装サイクルの間、第２の荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるべきフィルムウェブの長さを自動的に選択することを含むことができる。
【００２０】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する装置は、フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを含むことができる。その装置は、また、包装サイクルの間、回転の少なくとも部分に対して、荷と選択された長さのフィルムを定量供給するディスペンサの間での相対的な回転を提供するための回転駆動システムを含むことができる。装置は、更に、フィルム・ディスペンサの下流に配置されるアイドルローラーを含むことができる。アイドルローラーは、包装される荷の部分の長さの変化に反応するように構成することができる。その装置は、また、包装サイクルの間、アイドルローラーの反応に応答して荷に対して相対的なフィルム・ディスペンサの回転の少なくとも部分に対して、定量供給されるフィルムの新しい長さを選ぶように構成されたコントローラを含むことができる。
【００２１】
本開示の更に別の形態によれば、包装サイクルの間のフィルム破断を感知する方法は、
荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、フィルムが定量供給されているときに、アイドルローラーの実際の速度を感知することを含むことができる。その方法は、更に、アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較することを含むことができる。その方法は、また、実際の速度が期待速度と選択された量だけ異なるときに、フィルムが破断したと決定することを含むことができる。
【００２２】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する装置は、フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを含むことができる。その装置は、また、荷と、荷の周りに包装するフィルムを定量供給するディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムを含むことができる。その装置は、更に、アイドルローラーを含むことができる。
その装置は、また、アイドルローラーの実際の速度をアイドルローラーの期待速度と比較するように構成されたコントローラを含むことができる。コントローラは、また、実際の速度が期待速度と選択された量だけ異なる場合に、回転駆動システムを停止するように構成することもできる。
【００２３】
本開示の更に別の形態によれば、包装サイクルの間の包装される荷の部分の長さの変化に応じて、選択された長さのフィルムが定量供給されるように自動的に調整する方法は、包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサの回転の少なくとも部分において、荷の周りに包装する選択された長さのフィルムを定量供給するために、フィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、定量供給されたフィルムの動作を感知することを含むことができる。その方法は、更に、定量供給されたフィルムの感知された動作を定量供給されたフィルムの期待動作と比較することを含むことができる。その方法は、また、感知された動作と期待動作との間の差に応じて、包装サイクルの間、荷に対して相対的なディスペンサの回転の少なくとも部分において、定量供給される選択された長さのフィルムを調整することを含むことができる。
【００２４】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する装置は、フィルム供給駆動部を含むフィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを含むことができる。その装置は、また、荷と、包装サイクルの間のディスペンサとの間の相対的回転を提供する回転駆動システムを含むことができる。その装置は、更に、フィルム供給駆動部と回転駆動部との間の機械的接続を模倣するように構成されたコントローラを含むことができる。コントローラは、さらに、供給駆動部と回転駆動システムを、包装サイクルの第１の部分の間は第１の比率で、そして、包装サイクルの第２の部分の間は第２の比率で、操作するように構成することができる。
【００２５】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、荷の周りに包装するフィルムを定量供給するために、フィルムのロールを含むフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、フィルムが定量供給されているときに、フィルム・ディスペンサの駆動されたローラーの回転をモニターすることを含むことができる。その方法は、更に、フィルム・ロールに残っているフィルムの量を、駆動されたローラーの回転に基づいて、計算することを含むことができる。その方法は、また、フィルム・ロールに残っているフィルムの量から現在の設定で包装することができる荷の数を決定することを含むことができる。
【００２６】
本開示の更に別の形態によれば、荷の周りに包装するフィルムにおけるフィルム破断を感知する方法は、荷の周りにフィルムを定量供給するフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含む。その方法は、また、定量供給されたフィルムをアイドルローラーに係合することを含むことができる。その方法は、更に、アイドルローラーの回転の方向をモニターすることを含むことができる。その方法は、また、アイドルローラーの回転の方向が逆転したときにフィルムが破断したと決定することを含むことができる。
【００２７】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供することを含むことができる。その方法は、また、包装サイクルの間の包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、更に、包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、フィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、また、回転可能にフィルムウェブに係合するように構成されたアイドルローラーをモニターすることを含むことができる。その方法は、更に、アイドルローラーの期待速度をアイドルローラーの実際の速度と比較することを含むことができる。その方法は、また、実際の速度と期待速度の違いを最小にするために、回転駆動部とフィルム供給駆動部の速度を比例制御することを含むことができる。
【００２８】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、フィルムを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供することを含むことができる。その方法は、また、包装サイクルの間の包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、更に、包装サイクルの間、フィルムを定量供給するためにフィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、また、回転可能に定量供給されたフィルムを係合するように構成されたアイドルローラーにより荷を包装するフィルムの需要を感知することを含むことができる。その方法は、更に、感知された要求に基づいてフィルム供給駆動部を調節することを含むことができる。
【００２９】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、フィルムウェブを定量供給するためのフィルム・ディスペンサを提供することを含むことができる。その方法は、また、包装サイクルの間、包装材料ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、第１の回転駆動部速度で回転駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、更に、包装サイクルの間、フィルムウェブを定量供給するために、第１のフィルム供給駆動部速度でフィルム・ディスペンサのフィルム供給駆動部を操作することを含むことができる。その方法は、また、回転可能にフィルムウェブに係合するように構成されたアイドルローラーをモニターすることを含むことができる。その方法は、更に、アイドルローラーの期待速度をアイドルローラーの実際の速度と比較することを含むことができる。その方法は、また、実際の速度が期待速度に等しくなるまで、第１の回転駆動部速度と第１のフィルム供給駆動部速度のうちの少なくとも１つを変化させることを含むことができる。
【００３０】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、包装サイクルの間のフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、第１の比率でフィルム・ディスペンサのプレストレッチ部分からフィルムウェブを定量供給することを含むことができる。その方法は、更に、ディスペンサのプレストレッチ部分の下流で、荷のフィルム需要を感知することを含むことができる。その方法は、また、感知された需要にマッチするために供給されるフィルムの速度を制御することを含むことができる。
【００３１】
本開示の更に別の形態によれば、荷を包装する方法は、包装サイクルの間のフィルム・ディスペンサと荷の間で相対的回転を与えることを含むことができる。その方法は、また、第１の比率でフィルム・ディスペンサのプレストレッチ部分からフィルムウェブを定量供給することを含むことができる。その方法は、更に、ディスペンサのプレストレッチ部分の下流で、フィルムウェブの特性を感知することを含むことができる。その方法は、また、感知された特性に基づいて、供給されるフィルムの速度を制御することを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本開示の１つの形態による、ラッピング装置の第１の実施例の平面図である。
【図２】本開示の１つの形態による、制御システムの実施例を示している概略図である。
【図３】本開示の別の形態による、ラッピング装置の第２の実施例の平面図である。
【図４】本開示の更に別の形態による、ラッピング装置の第３の実施例の平面図である。
【図５】本開示の更に別の形態による、荷の包装材料の長さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ここで、本開示の実施の形態を詳細に参照するが、本開示の１つの実施例が、付随する図面に示されている。
【００３４】
本開示は、包装サイクルの少なくとも部分の間の荷のまわりの包装材料ディスペンサの回転ごとに包装材料の選択された長さを定量供給するための装置及び方法を提供する。ここで用いられる「選択された」という用語は、数学的な方程式及び／又はアルゴリズムを用いて計算された、望ましい結果を生む設定を見つけるために、異なる設定で実験することを通して見つかった、過去に望ましい結果を生んだ設定を見つけるために、過去のパフォーマンス・データを分析することによって見つかった、入力データ（例えばセンサデータまたは他の適切な入力データ）を得て使用することによって見つかった、望ましい結果を生む設定の記述、及び／又は、ユーザーによる入力、の意味を含んでいる。設定された、予め設定された、決定された、予め設定された値および設定を含むこともできる。包装サイクルのために値または設定を選択するプロセスが、包装サイクルがスタートする前、リアルタイムでの包装サイクルの間、及び／又は、前の包装サイクルが実行された後、にあり得るということを理解されたい。
【００３５】
包装材料ディスペンサは、包装材料駆動システムによって、包装材料を定量供給するように駆動される包装材料ローラーを含むことができる。包装材料ディスペンサは、包装される荷の周りを回転でき、または荷を包装材料ディスペンサに対して回転することもできる。いずれにせよ、ディスペンサと荷の間に相対的回転を与えるために、回転駆動システムが使用される。回転駆動システムは、回転リング（垂直または水平）、回転するターンテーブル、または回転アームを含むように構成することができる。リンクは、回転駆動システムと包装材料駆動システムを作動可能に結合するのに用いることができる。リンクは、機械的あるいは電子的であることができる。電子的である場合には、リンクは機械的リンクを模倣あるいはシミュレーションすることができる。このようにして、包装材料ローラーの回転は、荷に対する包装材料ディスペンサの相対的回転にリンクすることができる。回転駆動システムと包装材料駆動システムとの間の関係は、包装サイクルの少なくとも部分の間の荷とディスペンサとの相対的回転の間、選択された長さのフィルムを定量供給するのに用いることができる。
【００３６】
相対的回転につき定量供給される包装材料の選択された長さは、包装材料需要に基づいて決定することができる。ここで使用されているように、包装材料需要は、払い出しパーセントによって増えた荷周囲寸法として定義される。つまり、需要は、選択された払い出しパーセントで荷を包装ために必要なフィルムの量である。ここで使用されているように、荷周囲寸法は、包装される荷の周辺部と等しい長さである。ここで使用されているように、払い出しパーセントは、荷と相対する包装材料ディスペンサの回転のために定量供給される荷周囲寸法のパーセントとして定義される。例えば、荷周囲寸法が１００インチで、１回転の相対的回転の間に、定量供給されるフィルムの長さが１００インチである場合には、払い出しパーセントは１００％に等しい。同様に、荷周囲寸法が１００インチで、１回転の間に、定量供給されるフィルムの長さが９０インチである場合には、払い出しパーセントは６０％に等しい。このようにして、需要は、荷の周囲寸法（または包装される荷の部分の長さ）と荷の周囲寸法を包装する定量供給されるフィルムの量（または包装される荷の部分の長さを包装するために定量供給されているフィルムの量）の間の１対１の比率であることを仮定しない。そのような１対１の比率になるのは、払い出しパーセントが１００％である時だけである。荷の固縛（包装力）及び最適な包装材料の使用（効率）の面における良好な包装性能は、荷の周囲長さの約７５％から１３０％の間にある、包装材料の長さを定量供給することにより実現されることをテスト結果は示した。結果に影響を及ぼすことができる要因は、例えば、プレストレッチされたフィルムの量、フィルムの弾力性、フィルム・ゲージ、フィルム品質、そして、ジェル・レベルを含む。
【００３７】
荷の周囲寸法は、巻尺テープを使用して、または、荷の角、エッジまたは表面の位置を認識するように構成された一つ以上の感知デバイスを使用して、測定することができる。周囲寸法も、以下に詳述するアセンブリと方法を使って測定することができる。払い出しパーセントは、望ましい包装力や封じ込め力に基づいて、選択することができる。ここで使用されているように、包装力は、荷に適用される個々フィルムのウェブによって荷に働く力として定義される。払い出しパーセントを減少させることは、包装材料によって荷に働く包装力を増加させる原因となり得る（包装力に影響を及ぼす他の要因が一定のままであると仮定する）。一方、払い出しパーセントを増加させることは、包装力を減少させる原因となり得る（包装力に影響を及ぼす他の要因が一定のままであると仮定する）。ここで使用されているように、封じ込め力は、フィルムの累積層によって荷に働く力として定義される。封じ込め力は、フィルムの複数の層によって荷に働く包装力によって発生させることができる。
【００３８】
本開示の１つの形態によれば、図１に示される包装装置１００は、包装される荷１０４を支持する荷支持面１０２、及び、相対的回転アセンブリ１０６を含むことができる。相対的回転アセンブリ１０６は、たとえば、それは、荷１０４に相対して回転アーム１１２を回転させるように構成することができる電気モーター１１０を含む回転駆動システム１０８を含むことができる。回転アーム１１２は、例として挙げたものであること、また、回転リングまたは回転ターンテーブルを、異なるタイプの包装装置（例えば図３と図４に示すもの）について、回転アーム１１２の代わりに、使用することができるということを理解されたい。いずれにせよ、回転駆動システム１０８は、荷と包装材料ディスペンサの間の相対的回転を提供するために、同様に動作する。センサ・アセンブリ１１４は、回転アーム１１２及び／又は、回転駆動システム１０８の回転を感知するために提供することができる。センサ・アセンブリ１１４は、図２に示されるような感知デバイスを含むことができる。感知デバイス１４４は、回転アーム１１２または包装装置１００の他の適当な部品に搭載することができる。
【００３９】
包装装置１００は、回転アーム１１２に搭載された包装材料ディスペンサ１１６も含むことができる。包装材料ディスペンサ１１６は、荷１０４と相対的に回転するときに、包装材料を定量供給するように構成することができる。典型的な実施形態において、包装材料ディスペンサ１１６は、伸縮性ラップ包装材料を定量供給するように構成することができる。ここで使用されているように、ストレッチラップ包装材料は、包装の間にその材料のストレッチする量が大きくなることを可能とする高収率係数を有する材料として定義される。しかし、ここに開示した装置と方法は、荷に用いる前にプレストレッチしない包装材料で実施することが可能である。そのような包装材料の例は、ネット、ストラップ、バンド、あるいはテープを含む。
【００４０】
包装材料ディスペンサ１１６は、プレストレッチが望まれるならば、荷１０４に適用される前に、包装材料をプレストレッチするように構成された、あるいは、プレストレッチなしで荷１０４に包装材料を定量供給するように構成された包装材料ディスペンサ・アセンブリ１２０を含むことができる。包装材料ディスペンサ・アセンブリ１２０は、当業者には明らかなように、包装材料ローラー１２２及び１つ以上の付加的駆動ローラー（図示せず）を含むことができる。例えば電気モーター１２６を含む包装材料駆動システム１２４は、包装材料ローラー１２２を回転させるのに用いることができる。センサ・アセンブリ１２８を、包装材料ローラー１２２の回転及び／又は、包装材料駆動システム１２４の速度を感知するために提供することができる。図２で示すセンサ・アセンブリ１２８は、包装材料ローラー１２２に搭載された１つ以上の磁気トランスデューサー１３８及び、その１つ以上の磁気トランスデューサー１３８が感知デバイス１４０の近傍に持ってこられたとき、パルスを生成するように構成された感知デバイス１４０を含むことができる。代替的に、センサ・アセンブリ１２８は、回転動作をモニターするように構成されるエンコーダを含むことができる。そのエンコーダは、包装材料ローラー１２２の回転を記述するために，包装材料ローラー１２２の１回転につき７２０信号を生成することができる。そのエンコーダは、包装材料ローラー１２２のシャフト、電気モーター１２６上、および／または他の適当な領域に搭載することができる。使用することができるセンサ・アセンブリの１つの例は、Ｓｉｃｋ社７９００２６６磁性センサー及びエンコーダである。従来技術で知られている他の適当なセンサーやエンコーダを用いることができる。例えば、磁気エンコーダ、電気センサー、機械センサー、光検出器及び／又は運動センサーなどである。
【００４１】
包装材料１１８は、包装材料ディスペンサ１１６のロール・キャリッジ１３２に回転可能に搭載された包装材料１１８のロール１３０から包装材料ディスペンサ・アセンブリ１２０を通過することができる。包装材料１１８が包装材料ディスペンサ・アセンブリ１２０を離れるときには、それは、荷１０４に適用する前に、回転可能に、包装材料ローラー１２２の下流に、包装材料ディスペンサ１１６に取り付けられるアイドルローラー１３４を係合するかもしれない。このようにして、アイドルローラー１３４の回転速度は、アイドルローラー１３４の表面を横切って動く包装材料１１８の速度と一致することができる。従って、アイドルローラー１３４は、速度を増加してその表面を横切って動く包装材料１１８の速度の増加に反応することができる。一方、アイドルローラー１３４は、速度を減少してその表面を横切って動く包装材料１１８の速度の減少に反応することができる。アイドルローラー１３４は、包装材料ローラー１２２と荷１０４の間のどんな場所にでも配置することができる。
【００４２】
センサ・アセンブリ１３６を、アイドルローラー１３４の回転を感知するために提供することができる。センサ・アセンブリ１３６は、図２で示すように、アイドルローラー１３４に搭載された一つ以上の磁気トランスデューサー１４２と、その一つ以上の磁気トランスデューサー１４２が感知デバイスの近傍に持ってこられるときに、パルスを生成するように構成される感知デバイス１４４を含むことができる。代替的に、センサ・アセンブリ１３６は、回転動作をモニターするように構成されるエンコーダを含むことができる。そのエンコーダは、包装材料ローラー１３４の回転を記述するために，アイドルローラー１２２の１回転につき７２０信号を生成することができる。そのエンコーダは、アイドルローラー１３４のシャフトまたは他の適当な領域に搭載することができる。使用することができるセンサ・アセンブリの１つの例は、Ｓｉｃｋ社７９００２６６磁性センサー及びエンコーダである。従来技術で知られている他の適当なセンサーやエンコーダを用いることができる。例えば、磁気エンコーダ、電気センサー、機械センサー、光検出器及び／又は運動センサーなどである。
【００４３】
包装装置１００は、リフト・アセンブリ１４６を更に含むことができる。リフト・アセンブリ１４６は、例えば電気モーター１５０を含み、荷１０４に対して垂直に包装材料ディスペンサ１１６を動かすように構成することができるリフト駆動システム１４８によって動かすことができる。荷１０４に対して螺旋状に包装材料で包装するために、回転駆動システム１０８によって、包装材料ディスペンサ１１６が荷１０４に対して回転する間、リフト駆動システム１４８は、回転アーム１１２上で垂直上方および下方に、包装材料ディスペンサ１１６を駆動することができる。
【００４４】
包装材料ディスペンサ・アセンブリ１２０を含む包装装置のための制御システム１６０の典型的な概略図を、図２に示す。回転駆動システム１０８、包装材料駆動システム１２４とリフト駆動システム１４８は、１つ以上のデータリンク１６２を通して、回転駆動部、可変周波数駆動部（「ＶＦＤ」）１６４、包装材料駆動ＶＦＤ１６６、およびリフト駆動部ＶＦＤと、それぞれ、通信することができる。ＶＦＤは、モーターに供給される電力の周波数を制御することによって電気モーターの回転速度を制御するためのシステムである。このようにして、モーターに供給される電力の頻度を調節することによって、ＶＦＤは、０速度とモーターの最高速度との間のどこにでも、電気モーターをセットすることができる。従って、各々の回転駆動部ＶＦＤ１６４、包装材料駆動部ＶＦＤ１６６、及びリフト・ドライブＶＦＤ１６８は、上述の原理によってそれぞれの駆動システムのモーター速度を制御することができる。典型的なＶＦＤは、アレンブラッドレイによって製造されたＰｏｗｅｒＦｌｅｘ  ＶＦＤを含むことができる。しかしながら、適切なＶＦＤまたは他の制御を使用することもできる。
【００４５】
ＶＦＤは、モーターの実際の速度をそのモーターの最高速度のパーセントとして表すことができる。ＶＦＤとそれが制御するモーターは、最高速度のパーセントとして表されるモーター速度が、例えば回転／分など、なんらかの他の単位に翻訳することができるように調整することができる。これは、１００％で動作している間に回転／分でモーターの最高速度を測定するセンサーまたは類似したデバイスを用いて達成することができる。そして、モーター速度が最高速度のパーセントとして表されるならば、単純な数学的な計算により、モーター速度を回転／分に変えることができる。その計算は、パーセントとして表されるモーター速度を回転／分の最高速度によって、掛け算し、及び、結果の値を１００で割ることを必要とする。
【００４６】
回転駆動部ＶＦＤ１６４、包装材料駆動部ＶＦＤ１６６、及び、リフト駆動部ＶＦＤ１６８は、データリンク１７２を通してコントローラ１７０と通信することができる。データリンク１６２及び／又はデータリンク１７２は、例えば、データ伝送回線（例えば、イーサネット（登録商標）接続）、及び／又は、いかなる既知の無線通信メディアを含むことができると考えられる。コントローラ１７０は、データを受信し、処理し、伝送することを可能とするハードウェアコンポーネントとソフトウェアプログラムを含むことができる。コントローラ１７０は、コンピュータシステムのプロセッサーと同様に動作することができると考えられる。コントローラ１７０は、データリンク１７４を通してセンサ・アセンブリ１１４、１２８と１３６と通信することができ、従って、コントローラ１７０が、回転アーム１１２、包装材料ローラー１２２およびアイドルローラー１３４上のデータを受信することを可能にする。コントローラ１７０は、データリンク１７８を通してオペレータ・インタフェース１７６と通信ことができる。オペレータ・インタフェース１７６は、オペレーターに、包装装置１００をモニターし、プログラムし、操作する方法を提供するスクリーンと、制御を含むことができる。例えば、オペレーターは、インチでの周囲寸法、払い出しパーセント、計算に使用する値を入力するか変更するため、あるいは、包装サイクル開始、停止、又は中断するために、オペレータ・インタフェース１７６を使用することができる。
【００４７】
包装サイクルの相対的回転の間に、包装材料の選択された長さを定量供給することは、包装材料需要に依存し、相対的回転の速度に依存しない可能性がある。回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との関係が、計算され、あるいは、他の方法で得られ、少なくとも１包装サイクルの間、インプリメントされて、電子的に維持されるから、相対的回転の速度から独立している可能性がある。このようにして、包装材料駆動部の速度は、相対的回転速度にしたがって、変化することができる。これは、包装材料駆動部の速度と相対的回転速度との間の固定比率に従って、速度が一緒に異なるように、駆動部の速度をリンクすることを通して達成することができる。つまり、包装サイクルの間の荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の１つ以上の回転に対して、相対的回転の速度に関係なく、包装材料ローラー１２２は、回転アーム１１２の１つの回転について選択された数の回転を完了することができる。回転駆動システム１０８の速度が増加する場合には、包装材料駆動システム１２４の速度も増加する。このようにして、包装材料ローラー１２２が回転の選択された数を完了するためにかかる時間を減少させる。同様に、回転駆動システム１０８の速度も減少するならば、包装材料駆動システム１２４の速度は減少する、このようにして、包装材料ローラー１２２が回転の選択された数を完了するために必要な時間を増加させる。相対的回転の速度が包装材料フィード（すなわち包装材料ローラー１２２）の速度と制御システム１６０により提供される電子リンクを通して、結びついているので、それらの速度の間の関係は、正確に、回転駆動システム１０８を包装材料駆動システム１２４に物理的に接続する機械的リンク・コンポーネントを必要とすることなく維持することができる。例えば、包装材料駆動システム１２４は、包装材料ローラー１２２の望ましい数の回転を得るために、そして、フィルムの望ましい長さを定量供給するために、回転駆動システム１０８のパーセントで（計算又は入手した）動作する制御することができる。ディスペンサがプレストレッチを利用するか否かを問わず、回転駆動システムとディスペンサのフィルム・ディスペンサ・ローラーとの間のリンクを確立することができる。
【００４８】
従って、回転駆動システム１０８の加速と減速の間、包装材料駆動システム１２４も、対応して、加速および減速する。回転駆動システム１０８と包装材料駆動システム１２４とが一緒に加速、減速する能力は、回転可能リングが相対的回転を提供する手段の一部である場合には、特に有利な点である。回転可能リングは、１秒の加速期間と１秒の減速期間で６０ｒｐｍを超える非常な急加速に対して、例えば、電気モーター２１０によって、動力を与えることができる。包装材料フィードは、上記のように相対的回転速度に対応するので、加速時に余分な力がほとんど包装材料にかかることはなく、減速時に包装材料が過剰になることはない。
【００４９】
回転駆動システム１０８と包装材料駆動システム１２４との間の電子リンクが、次に、更に詳細に記述される。包装パラメータを包装装置１００に設定するために、コントローラ１７０は、望ましい包装力を生じるのを助けることができる包装される荷の荷周囲寸法を示す値「Ｇ」および払い出しパーセントを示す値「Ｐ」を獲得するか、備えていることができる。コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、フィルム需要を示す値「Ｄ」を計算することができる。
【００５０】
【数１】
2011509220.tif 000003
【００５１】
コントローラ１７０は、包装材料ローラー１２２の周長を示す値「Ｃｐｍｒ」を獲得するか、備えていることができ、以下の方程式を使って需要「Ｄ」に適合するために、包装材料ローラー１２２が、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の１回転（例えば回転アーム１１２の１つの回転）についてしなければならない回転の数を示す値「Ｎｐｒｒ」を計算することができる。
【００５２】
【数２】
2011509220.tif 000004
【００５３】
既知である場合には、コントローラ１７０は、回転／分の回転駆動システム１０８の速度を示す値「Ｓｒｏｔ」も得ることができる。既知でない場合には、コントローラ１７０は、値Ｓｒａｔを計算することができる。コントローラ１７０は、回転駆動部ＶＦＤ  １６４を使って、回転駆動システム１０８の最高速度のパーセントとして表される回転駆動システム１０８の速度を示す値「Ｓｏ／ｏｍａｘｒｏｔ」を得ることによって、これを行うことができる。例えば、回転駆動システムが最高４０ｒｐｍで実行ができるが、しかし、３０ｒｐｍで現在走っているならば、ＶＦＤ１６４は、その値を、
【数３】
2011509220.tif 000005
または、７５％として表す。回転／分の回転アーム１１２の最高速度を示す値「Ｓｍａｘｒｏｔ」は、回転駆動システム１０８と回転駆動部ＶＦＤ１６４を調整することで決定することができる。較正は、最高速度で回転駆動システム１０８の電気モーター１１０を運転すること、あるいは、回転駆動部ＶＦＤ１６４がその最大レベル（例えば１００％）と認識するレベルを含むことができる。センサ・アセンブリ１１４を使用することにより、または何か他の手段で、回転駆動システム１０８が最高速度で動いている間に、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の回転／分の数を得ることができる。これらの値を使って、コントローラは、以下の方程式を用いてＳｒａｔを計算することができる。
【００５４】
【数４】
2011509220.tif 000006
【００５５】
コントローラ１７０は、以下の方程式を使って、相対的回転の間に包装材料ローラー１２２の必要な回転数Ｎｐｒｒを達成するために包装材料ローラー１２２の必要な（回転／分での）速度を示す値「Ｓｐｍｒ」を計算するために、値「Ｎｐｒｒ」とＳｒｏｔによって表現された包装材料ローラー１２２の必要な回転数を使うことができる。
【００５６】
【数５】
2011509220.tif 000007
【００５７】
上の方程式は、どのようにＳｐｍｒをＳｒｏｔに基づいて決定することができるかを示すことによって、ＳｐｍｒとＳｒｏｔの関係を説明する助けとなる。従って、Ｓｒａｔ（回転駆動部速度）またはＳＰｍｒ（速度を包装材料駆動部）の変化に関係なく包装の間に、望ましい包装材料需要Ｄを達成することができるように、Ｓｒｏｔの増加または減少が、Ｓｐｍｒにおける対応する増加ないし減少をもたらすことは明らかであろう。
【００５８】
包装材料駆動部ＶＦＤ  １６６を用いて、Ｓｐｍｒで動作するように、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４をセットすることができる。これを行うために、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４の速度を示す以下の方程式を用いて、包装材料ローラー１２２の最高速度のパーセントとして表される値「Ｓ％ｍａｘｐｍｒ」を計算するために、Ｓｐｍｒと、包装材料ローラー１２２の最高速度（すなわち包装材料駆動システム１２４が最高速度にあるときの回転／分の包装材料ローラー１２２の速度）を示す値「Ｓｍａｘｐｍｒ」を使うことができる。
【００５９】
【数６】
2011509220.tif 000008
【００６０】
回転／分の包装材料駆動システム１２４の最高速度、Ｓｍａｘｐｍｒ、は、包装材料駆動システム１２４および包装材料駆動部ＶＦＤ１６６を較正することで決定することができる。較正は、最高速度で包装材料駆動システム１２４の電気モーター１２６を運転すること、あるいは、包装材料駆動部１６６がその最大レベル（例えば１００％）と認識するレベルを含むことができる。センサ・アセンブリ１２８を使用して、コントローラ１７０は、最高速度における包装材料ローラー１２２の毎分の回転数を決定することができる。従って、Ｓｍａｘｐｍｒを提供する。Ｓｍａｘｐｍｒは他の適切な手段で決定することもでき、ユーザーによって提供されることもできる。
【００６１】
コントローラ１７０は、包装材料ローラー１２２が、Ｓ％ｍａｘｐｍｒに対応する率で回転するように、包装材料駆動部ＶＦＤ１６６に電気モーター１２６を走らせるよう指示することができる。追加的に、回転駆動部の速度と包装材料駆動部の速度の関係を維持するために、上の方程式で使われる値の一つ以上が変わるときに、コントローラ１７０は、電気モーター１２６の速度を調節するために、上の方程式を使うことができる。
【００６２】
荷周囲寸法は、手で、たとえばルーラまたは巻尺テープを用いて、測ることができることが知られている。しかしながら、手で各々の荷を測ることは厄介であり、能率が悪い。荷周囲寸法は、近接センサー、光電管デバイス、および、当該技術分野で知られている他の適当な検出アセンブリを使って決定することができることもまた知られている。これらの検出アセンブリは、荷の角、端または表面に位置し、この情報に基づいて、荷周囲寸法を決定することができる。しかしながら、そのようなアセンブリはストレッチ包装機の複雑さを増し、高価なものになり得る。荷周囲寸法Ｇがこれらまたは他の既知のシステムと方法のうちの１つによって得られるならば、それは、上記の計算の目的のために、コントローラ１７０への入力の場合のように提供され得る。
【００６３】
本開示の別の形態によれば、制御システム１６０を用いて、包装サイクルの間に、荷周囲寸法をリアルタイムに決定することができる。この構成は、既知のシステムと方法に関連した不利な点がなく、荷周囲寸法を、迅速かつ正確に決定する。
【００６４】
荷１０４へ行く途中の間に、包装材料ローラー１２２からの包装材料１１８がアイドルローラー１３４を係合して、アイドルローラー１３４は回転することができる。アイドルローラー１３４が回転すると、アイドルローラー１３４に搭載された１つ以上のトランスデューサー１４２が、感知デバイス１４４の範囲に入り、出ていくことができる。１つ以上のトランスデューサー１４２が感知デバイス１４４の範囲に入るたびに、パルスが、感知デバイス１４４によって生成される。コントローラ１７０は、パルスの数、周期およびタイミングをモニターすることができる。コントローラ１７０は、また、センサ・アセンブリ１１４を使っている回転アーム１１２の回転をモニターすることもできるので、コントローラ１７０は、値「Ｎｉｒ」を決定する能力を有することができる。この値は、回転アーム１１２の１回転ごとの、アイドルローラー１３４のパルス数を示すことができる。アイドルローラー１３４に搭載されたトランスデューサー１４２の数を示すことができる値「Ｔ」は、コントローラ１７０にプログラムすることができる、あるいは、オペレータ・インタフェース１７６を使用して入力することができる。以下の方程式を用いて、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の回転毎のアイドルローラー１３４の回転数を示す値「Ｙ」を計算することができる。
【００６５】
【数７】
2011509220.tif 000009
【００６６】
オペレータ・インタフェース１７６で入力された、または、他の手段により入力された情報を通して、アイドルローラー１３４の周長を示す値「Ｃｉｒ」を得ることによって、コントローラ１７０は、荷周囲寸法を示す値「Ｇｃ」を計算することができる。計算された荷周囲寸法Ｇｃは、以下の方程式を用いて見出すことができる。
【００６７】
【数８】
2011509220.tif 000010
【００６８】
包装材料ローラー１２２の望ましい速度Ｓｐｍｒを計算するために、値Ｇｃは、コントローラ１７０によって荷周囲寸法Ｇとして使用することができる。従って、例えば、荷が不規則な形状の断面あるいは不完全な層を持つときなど、荷周囲寸法が包装サイクルの間に変化する場合には、回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との関係が、包装材料需要のどんな変化でも反映するために、連続的に更新することができるように、コントローラ１７０は、新しいＳｐｍｒを計算するために、Ｇｃを使うことができる。追加的に、または代替として、コントローラ１７０は、Ｇｃを前の荷周囲寸法値と比較してすぐに荷周囲寸法が変化したことを認識することができる。次に、回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との関係が、包装材料需要のどんな変化でも反映するために、連続的に更新することができる。これは、荷の周囲寸法の変化に関係なく、包装サイクルの少なくとも部分の間に実質的に一定の払い出しパーセントが達成できることを確実にするのを助けることができるように、コントローラ１７０は、新しいＳｐｍｒを計算するために、Ｇｃを使うことができる。コントローラ１７０は、包装サイクルの少なくとも部分の間の荷１０４と包装材料ディスペンサ１１６との間の相対的回転の間、需要Ｄと等しいフィルムの長さが提供されていることを確実とする方法の一部としてＧｃを連続的に計算することができることもが考えられる。
【００６９】
追加的に、荷周囲寸法が包装サイクルの間に変化する場合には、例えば、大きさが異なるか形状が異なる荷が連続して包装されるときなど、コントローラ１７０は、荷周囲寸法の違いを認識することができ、回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との関係を、周囲寸法Ｇの変化によって包装材料需要Ｄが包装サイクルの間で変化するときには、更新することができるように、変化の責任を負うことができる。これは、実質的に一定の払い出しパーセントが荷周囲寸法が異なっていても包装サイクル全体で達成されることを確実にする助けとなることができる。
【００７０】
Ｇｃを決定するための上の方程式は、荷周囲寸法とアイドルローラー１３４の回転速度の関係を説明する助けとなる。例えば、荷周囲寸法の増加は、フィルム需要の増加をもたらす可能性があり、それは次に、アイドルローラー１３４の表面を横切るフィルムの速度を増やす可能性がある。フィルムの速度が増加すると、回転アーム１１２の回転毎のアイドルローラー１３４の回転数を示す値「Ｙ」も増加する。これは、荷周囲寸法の増加は、アイドルローラー１３４の回転速度の、荷周囲寸法の増加の前の速度あるいは期待された速度より大きな速度への、増大をもたらすことを意味する。次に、値「Ｙ」の増加は、荷周囲寸法の増加の前の値より大きいＧｃの新しい値を引き起こす。
【００７１】
荷周囲寸法の減少は、フィルム需要の減少をもたらす可能性があり、それは次に、アイドルローラー１３４の表面を横切るフィルムの速度を減らす可能性がある。フィルムの速度が減少すると、回転アーム１１２の回転毎のアイドルローラー１３４の回転数を示す値「Ｙ」も減少する。これは、荷周囲寸法の減少は、アイドルローラー１３４の回転速度の、荷周囲寸法の減少の前の速度あるいは期待された速度より小さい速度への、減少をもたらすことを意味する。次に、値「Ｙ」の減少は、荷周囲寸法の減少の前の値より小さいＧｃの新しい値を引き起こす。
【００７２】
荷周囲寸法の変化がアイドルローラー速度の変化をもたらす可能性がある間に、上に記載したように、アイドルローラー１３４の実際の速度がアイドルローラー１３４の期待速度と異なるようにして、実際の速度と期待速度の違いを最小にするために、コントローラ１７０は、動作をすることができる。
【００７３】
例えば、荷周囲寸法が増加するときには、アイドルローラーの速度は、その結果増加し得る。従って、荷周囲寸法の増加の後の実際のアイドルローラー速度は、増加の前のアイドルローラー速度あるいは期待されたアイドルローラー速度を上回ることができる。アイドルローラー速度が増加すると、上に記述したＧｃを計算するために用いられる方程式によって説明されるように、Ｇｃも、その結果増加する。コントローラ１７０が、新しく得られた値でそして、上で記述した包装材料ローラー１２２の速度「Ｓｐｍｒ」を計算するのに用いられる方程式に従って、計算を実行するときには、増加したＧｃは、Ｓｐｍｒを増やす。Ｓｐｍｒが増加すると、より多くのフィルムが定量供給される。付加的フィルムは、荷周囲寸法とフィルム需要の増加を補償することができる。従って、アイドルローラー１３４の表面とアイドルローラー１３４の回転速度を横切るフィルムの速度を減速する。速度のこの縮小は、荷周囲寸法の増加の前からのアイドルローラー１３４の期待速度により近いアイドルローラー１３４の実際の速度をもたらすことができる。
【００７４】
荷周囲寸法が減少すると、アイドルローラー速度は、その結果、減少し得る。従って、荷周囲寸法の減少の後の実際のアイドルローラー速度は、減少の前からのアイドルローラーの速度あるいはアイドルローラーの期待速度を下回ることになり得る。アイドルローラー速度が減少すると、上で記載したＧｃを計算するために使われる方程式によって説明されるように、Ｇｃも、その結果減少する。コントローラ１７０が、新しく得られた値でそして、上で記述した包装材料ローラー１２２の速度「Ｓｐｍｒ」を計算するのに用いられる方程式に従って、計算を実行するときには、減少したＧｃは、Ｓｐｍｒを減少させる。Ｓｐｍｒが減少すると、より少ないフィルムが定量供給される。減少したフィルムは、荷周囲寸法とフィルム需要の減少を補償することができる。従って、アイドルローラー１３４の表面とアイドルローラー１３４の回転速度を横切るフィルムの速度を増加する。速度のこの増加は、荷周囲寸法の減少の前からのアイドルローラー１３４の期待速度により近いアイドルローラー１３４の実際の速度をもたらすことができる。包装サイクルの間、繰り返し、または、連続的に上述のステップを実行することによって、コントローラ１７０は、フィルム供給駆動部の回転駆動部に対する比率を、アイドルローラー１３４の実際の速度と期待速度の違いを最小にするために、調整することができ、それによって、望ましい払い出しパーセントを維持する。
【００７５】
上述の方法と方程式は、完全なサンプリングを使用して、つまり、回転アーム１１２の完全な回転から得られる値を使って、荷周囲寸法Ｇｃを決定する手段を提供する。しかしながら、荷周囲寸法Ｇｃは、完全なサンプリングよりも少ないものを使って決定することもできる。例えば、荷周囲寸法Ｇｃは、ハーフ・サンプリング（回転アーム１１２の半分の回転）を使って決定されることができる。上に記載したように、半分のサンプルであること、つまり、回転アーム１１２の半回転であることを除けば、これは、コントローラ１７０が値を得て計算を実行することを必要とする。コントローラ１７０が半回転に対して荷周囲寸法Ｇｃを決定すると、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の完全な回転の間に遭遇する荷周囲寸法Ｇｃの推定を提供するために、その荷周囲寸法を２倍にすることができる。部分的なサンプリングのこの方法は、回転アーム１１２の回転の少ない部分であっても用いることができるということを理解されたい。従って、コントローラ１７０が荷周囲寸法Ｇｃを連続的に計算しているならば、荷に相対したディスペンサの回転の任意の部分に対する荷周囲寸法Ｇｃの相対的であるか対応する部分は、同定するか、計算することができる。
【００７６】
部分的なサンプリングの正確さは、部分的なサンプルが、回転アーム１１２の完全な回転に近づくほど、増加することができることも理解されるべきである。例えば、荷が長辺と短辺で形成された長方形であるならば、４分の１のサンプルは、荷だけの長辺と考えられることがあり得る。従って、４分の１サンプルからの荷周囲寸法Ｇｃが、回転アーム１１２の完全な回転に対する荷周囲寸法の推定を提供するために、４倍にされると、推定された荷周囲寸法は、実際の荷周囲寸法より非常に大きいかもしれない。しかしながら、半分のサンプルが取得される場合には、半分のサンプルは、長い辺と、短い辺とを考慮に入れることになる。そして、２分の１サンプルからの荷周囲寸法Ｇｃが、回転アーム１１２の完全な回転に対する荷周囲寸法の推定を提供するために、２倍にされると、推定された荷周囲寸法は、より正確であり得る。荷が正方形である場合には、４分の１サンプルは、半分のサンプルと同様に正確な結果を返すことができる。好適には、部分的なサンプルは、回転アーム１１２が定常状態（例えば、加速も減速もしていない）にあるときに、取得される。そうすれば、結果の正確性を増すことができる。追加的に、ディスペンサと荷との間の相対的回転を提供する手段は、荷に相対するディスペンサの回転の任意も部分に対する荷周囲寸法Ｇｃの相対的であるか対応する部分を正確に決定するのに必要なサンプルのサイズに影響を及ぼすことがあり得る。例えば、相対的回転の速度が大きけば大きいほど、相対的回転のより大きな部分が、相対的回転の周期に対応する荷周囲寸法Ｇｃの相対的であるか対応する部分を正確に決定するために必要となる。従って、６０ｒｐｍの速度を達成する回転リングに対しては、荷周囲寸法Ｇｃの対応する部分を決定するために、２０ｒｐｍの速度を達成するターンテーブルよりも、相対的回転のより長い、より大きな部分が、必要とされる。同様に、およそ３５−４０ｒｐｍの速度を達成するかもしれない回転アームは、回転リングとターンテーブルに対して必要なものの間にはいる、相対的回転の部分を必要とする。
【００７７】
荷周囲寸法Ｇｃは、代替手段を使用して決定できることも考えられる。例えば、カメラ・デバイス（図示せず）を、それが荷１０４の方へ動いて包装材料１１８を見ることができるように、搭載することができる。包装材料１１８は、その長さに沿った選択された間隔で複数の参照マークを含むことができる。参照マークは、カメラ・デバイスで見ることができる。カメラ・デバイスは、１つの相対的回転の間に通過する参照マークの数を数えることができ、荷周囲寸法Ｇｃを見出だすために、その値に参照マークの間の既知の距離を掛け算する。カメラ・デバイスは、コントローラ１７０にこの情報を中継することができる。追加的に、または代替として、測定デバイス（図示せず）を、それが荷１０４の方へ動いて包装材料１１８の上にレーザ光線を照射することができるように、搭載することができる。測定器は、包装材料１１８からのレーザ光線の反射を受けるように構成された検出回路を含むことができる。包装材料１１８は、例えば、その長さに沿った選択された間隔で変形した、または違う色のついた領域などの参照マークを含むことができる。包装材料１１８のマークされていない領域は、マークされた領域と異なるように光を反射することができ、反射率の変化をモニターすることによって、測定器は、通過する参照マークの数を数え続けることができる。その数を参照マークの間の既知の距離を乗算することは、測定器を通過する包装材料１１８の長さを示す値を提供することができる。測定器は、コントローラ１７０にこの情報を中継することができる。
【００７８】
周囲寸法の関数としてフィルム需要を計算することの代わりに、需要は、アイドルローラー１３４の動作に基づいて、厳密に決定することができる。より詳しくは、回転の間のアイドルローラー１３４の表面上の点によってカバーされる距離、アイドルローラー速度、及び／又はアイドルローラー加速度に基づいて需要を決定することができる。そのような場合には、回転駆動システム１０８の包装材料駆動システム１２４への結合がない。むしろ、包装材料ディスペンサ・システム１２４のアイドルローラー１３４への直接の電子結合がある。この構造によって、フィルム需要の変化への実質的に瞬間的に応答できるようになる。アイドルローラー１３４は、ロードセルに対するのと同様のやりかたで、効果的にフィルム需要をマップする。アイドルローラー１３４がフィルム需要をマップするのと同様なやり方で、アイドルローラー１３４も、フィルム需要における変化と荷周囲寸法の変化をマップする。
【００７９】
需要に基づいて、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４の動作を制御することによって包装材料ローラー１２２の動作（例えば、包装材料ローラー１２２の表面の点によってカバーされる距離、包装材料ローラー速度及び／又は包装材料ローラー加速度）を制御することができる。例えば、アイドルローラー１３４の速度が増加すると、コントローラ１７０は、その増加を需要の増加に起因するものとして認識することができる。従って、コントローラ１７０は、より多くのフィルムが増加した需要を満たすように定量供給されるように、包装材料ローラー１２２の速度を増やすことができる。一方、アイドルローラー１３４の速度が減少すると、コントローラ１７０は、その減少を需要の減少に起因するもとして認識することができる。従って、コントローラ１７０は、より少ないフィルムが、減少した需要に適合するために定量供給されるように、包装材料ローラー１２２の速度を減少させることができる。アイドルローラー１３４の速度は、たとえば、アイドルローラー１３４の表面速度を第２につきインチまたは回転／分のアイドルローラー１３４の回転速度で、含むことができる。
【００８０】
コントローラ１７０は、上記のプロセスを実行するのを助けるように構成されたフォロワー回路を含むことができると考えられる。フォロワー回路は、包装材料駆動システム１２４をアイドルローラー１３４に直接リンクすることができる。それで、包装材料ローラー１２２の速度は、アイドルローラー１３４の速度に従う。これは、包装材料ローラー１２２が従う速度設定ポイントを確立するために、アイドルローラー１３４の速度を用いて達成することができる。例えば、アイドルローラー速度が１秒につき１００インチであり、払い出しパーセント設定ポイントは１１０％である場合には、速度設定ポイントは、１秒につき１１０インチである。コントローラ１７０は、従って、包装材料ローラー１２２を、１秒につきおよそ１１０インチの速度で走らせるアイドルローラー速度が増減するならば、需要が増減したことを示し、コントローラ１７０は、払い出しパーセント設定ポイントを維持することに応答して、包装材料ローラー速度を増減する。この実施形態において、払い出しパーセント設定ポイントの維持は、包装材料駆動システム１２４と回転駆動システム１０８との間の比率を維持することに基づかない。
【００８１】
コントローラ１７０は、アイドルローラー１３４から、アイドルローラー１３４の速度を含むフィードバックを得ることができ、包装材料ローラー１２２の出力を制御するために、ＰＩＤ（比例／積分／微分）タイプの制御アルゴリズムとともに、それを使用することも考えられる。そのような実施の形態においては、アイドルローラー速度は、２つの速度をマッチさせるために、ＰＩＤが包装材料ローラーの出力を修正するように、速度設定ポイントを確立する。例えば、アイドルローラー速度が１秒につき１００インチであり、払い出しパーセント設定ポイントが、１１０％であった場合、ＰＩＤ制御の設定ポイントは、１秒につき１１０インチである。ＰＩＤは、次に、１秒につきおよそ１１０インチの速度を維持しようとするように、包装材料ローラー１２２の出力を制御する。アイドルローラーの速度が変化すると、ＰＩＤの設定ポイントは、フィルム長と荷の速度需要とをマッチするように、連続的に更新される。
【００８２】
フォロワー回路とＰＩＤタイプ制御アルゴリズムは、同様の結果を生むことができる。例えば、いずれの場合も、アイドルローラー速度の変化は、包装材料ローラー速度の変化をもたらす。例えば、上述の状況（すなわち、１秒につき１００インチのアイドルローラー速度、１１０％の払い出しパーセント設定ポイント、そして、１秒につき１１０インチの包装材料ローラー速度）から始めると、アイドルローラー速度が、次に、１秒につき１１０インチまで増加するならば、コントローラ１７０は、応答して、包装材料ローラー速度を１秒につきおよそ１２１インチに増加する。アイドルローラー速度が１秒につき９０インチに減少するならば、応答して、コントローラ１７０は、１２２速〜１秒につきおよそ９９インチ、包装材料ローラーを減少させる。
【００８３】
荷１０４を包装する間の包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動によって、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の１回転の間に定量供給される包装材料の量は、荷周囲寸法と異なる可能性がある。図５は、荷１０４の４つの側面を、垂直面を展開できるならば、そのように荷１０４が見えたであろうものを表現するために、並べて示す。荷１０４と相対する包装材料ディスペンサ１１６の１回転の間に、荷１０４に適用されるそれを示す包装材料１１８の長さもまた示される。包装材料１１８の長さは、回転駆動システム１０８によって提供される、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の水平移動に対応する水平距離「ａ」をカバーする。包装材料１１８の長さは、また、リフト駆動システム１４８によって提供される、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動に対応する垂直距離「ｂ」をカバーする。従って、荷周囲寸法は、ディスペンサ１１６の垂直移動の量を補償されなければならない。包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動が起こるときの、荷１０４の上の包装材料１１８の実際の長さを示す値「Ｌａｃｔ」は、以下の方程式を使用して決定することができる。
【００８４】
【数９】
2011509220.tif 000011
【００８５】
値「ａ」は、荷周囲寸法に最も密接に対応する。値「ｂ」は、包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動に対応する。包装材料ディスペンサ１１６の垂直速度が増加するならば、値「ｂ」は、Ｌａｃｔが増加するように、より大きくなる。これは、エラーを生じ得る。コントローラ１７０が、包装材料が垂直成分「ｂ」を持たないものとして、計算を実行するからである。「ｂ」がより大きくなると、エラーの量は増加する。
【００８６】
エラーに対処すために、コントローラ１７０は、包装材料ディスペンサ１１６と荷１０４との間の相対的回転の間の、包装材料の需要を示し、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動（上方、下方の両方）を調整する、値「Ｄｃｏｒ」を計算することができる。Ｄｃｏｒを、上のパラグラフで記述されたＳｐｍｒを計算するのに用いられる方程式のセットにおいて、Ｄに対する値の代わりに使うことができる。コントローラ１７０は、包装材料ディスペンサ１１６の最大垂直速度のパーセンテージとして表される垂直速度を示すことができるリフト駆動部ＶＦＤ  １６８から値Ｓ％ｍａｘｌｆｔと、包装材料ディスペンサ１１６が１つの相対的回転の間、カバーすることができる最大の垂直距離を示す値「ｂｍａｘｌｆｔｔ」と、Ｓ％ｍａｘｌｆｔと、荷の周囲寸法Ｇと、払い出しパーセントＰとを得ることによってＤｃｏｒを計算することができる。コントローラ１７０は、Ｄｃｏｒを計算するために、以下の方程式を使用することができる。
【００８７】
【数１０】
2011509220.tif 000012
【００８８】
回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との間の関係を維持すること、及び／又は、包装サイクルの実質的部分にたいする払い出しパーセントを実質的に一定にしておくことは望ましいが、それらの値の一つ以上の調整をすることが望ましいような包装サイクルの部分があり得る。例えば、包装サイクルの初めの部分や終わり部分を例外とすることがありえる。包装サイクルの始まりまたは最初の部分は、フィルム・ディスペンサ１１６が、荷１０４に相対して９０度以下の弧で回転した包装サイクルの部分として定義することができる。包装サイクルの終わり部分は、包装材料１１８がそのホーム・ポジションに、荷１０４に相対して回転の最後の１８０度に接近する包装サイクルの部分として定義することができる。
【００８９】
包装サイクルの開始の前に、包装材料１１８の末端は、クランプ・デバイス１８０によって、包装材料１１８が、クランプ・デバイス１８０と包装材料ディスペンサ１１６の間に伸びることができるように保持することができる。包装サイクルの開始部分の間、包装材料ディスペンサ１１６と荷１０４の間で相対的回転を提供し始めるために、回転駆動システム１０８は、加速することができる。包装材料駆動システム１２４は、また、包装材料１１８を定量供給するために加速することができる。このフェーズにおいて、大きな締め付け力が、包装材料１１８の末端を保持するために要求される。
【００９０】
必要とされる締め付け力を減らす方法は、コントローラ１７が、スタートアップの間にクランプ・デバイス１８０において包装材料１１８の長さを保持するのに必要な締め付け力の量を減少することができるように、十分な包装材料１１８を定量供給するスタートアップと実質的に同時に包装材料駆動システム１２４を走らせるためである。スタートアップの間に、どれくらいの包装材料１１８を定量供給するべきかについて決定するために、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の回転の軸と包装材料ディスペンサ１１６との間の距離を示す値「Ｒｒｏｔ」を得ることができる。この値は、オペレーターによって予めプログラムすることもでき、入力することもできる。Ｒｒｏｔを用いて、コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、包装材料ディスペンサ１１６が移動する経路の円周を示す値Ｃｒｏｔを計算することができる。
【００９１】
【数１１】
2011509220.tif 000013
【００９２】
コントローラ１７０は、次に、以下の方程式を用いて、回転アーム１１２の回転の最初の９０度の間（すなわち、荷についてのアームの最初の１／４回転の間）、包装材料ディスペンサ１１６がカバーする移動の通り道の長さＬａｃｅｌを計算するために、Ｃｒｏｔを使うことができる。
【００９３】
【数１２】
2011509220.tif 000014
【００９４】
コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４に、包装サイクルの開始部分の間に包装材料ディスペンサ１１６が９０度に移動する距離に実質的に等しい包装材料の長さを定量供給するように指示することができる。これは、ほとんどあるいはまったく力が、包装材料ディスペンサ１１６と開始の間のクランプ・デバイス１８０の間の包装材料１１８の長さにかからないことを確実にする助けとなることができる。加速の率に依存して、Ｃｒｏｔに基づいて計算された移動の通り道の長さは、より大きいこと、より小さいことがあり得え、サイクルの開始部分の間に、上記の方程式は、アームによって完了される１回転の量を反映するために修正することができる（例えば、（上で例示されるように）９０°＝１／４回転、１８０°＝１／２回転、及び、４５°＝１／８回転）。
【００９５】
クランプ・デバイス１８０がスタートアップの間、静止状態を維持しない可能性があるので、開始の間、定量供給する包装材料１１８の長さを計算するときに、クランプ・デバイス１８０の動作を考慮に入れることができる。例えば、クランプ・デバイス１８０は、スタートアップの間に荷１０４の側の方へ、弧状に移動することができる。従って、包装材料ディスペンサ１１６の方の包装材料１１８の末端を動かす。この動作は、クランプ・デバイス１８０と包装材料ディスペンサ１１６との間の包装材料１１８の長さにおける張力の力の一部を軽減することができる。この動作の存在を、過剰な包装材料１１８が供給されないように、開始時に定量供給された包装材料１１８の長さを修正するのに使用することができる。
【００９６】
開始時に定量供給された包装材料１１８の長さは、他の要因に従い増減することができることも考えられる。例えば、クランプ・デバイス１８０がより強い保持力を持つクランプ・デバイスと置き換える場合には、スタートアップの間に、定量供給される包装材料１１８の長さは、減らすことができる。クランプ・デバイス１８０がより弱い保持力があるクランプ・デバイスと置き換える場合には、開始の間に、定量供給される長さを増加することができる。追加的に、または代替として、包装材料１１８の強さを考慮に入れることができる。より強い包装材料は、開始の間に、より短い長さを定量供給することを必要とするかもしれず、一方、より弱い包装材料は、開始の間に、より長い長さを定量供給することを必要とするかもしれない。更に、荷１０４に相対するクランプ・デバイス１８０の幾何形状は、スタートアップで供給する包装材料１１８の長さのいくらであるかにも影響を及ぼしえる。例えば、クランプ・デバイス１８０が開始の間に、過度に包装される場合には、クランプ・デバイス１８０は、荷１０４上のバンプのような動きをすることができる。そのバンプのサイズは、荷１０４からのクランプ・デバイス１８０の距離、クランプ・デバイス１８０の形、及び／又は、クランプ・デバイス１８０のサイズに影響を受けることがある。バンプを補償するために、更なる包装材料１１８を定量供給することが、過度の張力が包装材料１１８にかかるのを防ぐために、スタートアップの間に、要求されえる。
【００９７】
包装サイクルの開始部分の完了の後、回転駆動システム１０８の速度と、包装材料駆動システム１２４の速度を、Ｓｐｍｒの計算において以前に記述したように、荷周囲寸法と払い出しパーセントに基づいて、セットすることができる。
【００９８】
開始部分の間、入力された、または、コントローラ１７０で得た荷周囲寸法のための値Ｇは、Ｃｒｏｔと等しい可能性があることも考えられる。包装サイクルの開始部分の後、その値は、荷の実際の周囲寸法を示す値と置き換えることができる。包装サイクルの開始部分の間に、ストレッチ包装装置１００を操作するそのような方法は、それらが固定値例えば回転アーム長または包装材料ディスペンサ経路）に依存し、そして、包装される荷のサイズに関係なく方法が機能することができる点において、特にロバストである。
【００９９】
追加的に、または代替として、コントローラ１７０は、包装材料ディスペンサ１１６に、包装サイクルの開始部分に対応した選択された長さの時間に対して盲目的に包装材料１１８を定量供給するように指示するようにプログラムすることができる。
【０１００】
包装サイクルの終わり部分に対して、テストを、クランプ・デバイス１８０と包装材料ディスペンサ１１６の間の伸びる包装材料１１８の長さの上の力を減らすか、取り除く払い出しパーセントのための値を決定するのに用いることができる。テストは、包装サイクルの終わり部分の間に、１１５％の払い出しパーセント「Ｐ」が、望ましい結果（例えば、力を減らす、過剰な包装材料を生じない）を生むことを示した。従って、コントローラ１７０は、包装サイクルの終わり部分の間、払い出しパーセントＰは、それが以前１１５％にセットされたレベルから変化できるように、プログラムすることができる。上で提供される方程式を使用して、コントローラ１７０は、１１５％にセットしたか、変化した払い出しパーセントＰを考慮したＳｐｍｒに対する適切な値を決定することができる。
【０１０１】
修正された払い出しパーセントにおいて、十分な包装材料１１８を、包装サイクルの終わり部分の間、クランプ・デバイス１８０によって広げられるときに、包装材料１１８が、損傷を受けないように、定量供給することができる。追加的に、または代替として、十分な包装材料１１８を、包装材料ディスペンサ１１６とクランプ・デバイス１８０とによる力がほとんどあるいはまったくそれらの間に伸びる包装材料１１８の長さにかからないように、定量供給することができる。これを達成する払い出しパーセントは、たとえば、包装サイクルの終わり部分の間、クランプ・デバイス１８０が包装材料１１８を広げる方法と程度、包装材料１１８の強さ、荷１０４に相対するクランプ・デバイス１８０の幾何形状（例えばそのサイズ、形状や位置）を含む、いくつかの要因に依存するかもしれない。一旦、望ましい払い出しパーセントが見つかって、インプリメントされると、それは、包装材料１１８の末端が、クランプ・デバイス１８０から引き剥がされるのを防ぐこと、包装材料１１８が裂け、あるいは、切断されるのを防ぐこと、包装材料ディスペンサ１１６が逆の方向にクランプ・デバイス１８０の方へ引っ張られるのを防ぐことを助けることができる。更に、修正された払い出しパーセントで包装サイクルを終了することによって、クランプ・デバイス１８０と包装材料ディスペンサ１１６の間に広がっている包装材料１１８の長さのテンションは、次の包装サイクルの開始部分と関連する変化しやすさを一部除くことで、一貫しており、予想可能であることができる。
【０１０２】
本開示の更に別の形態によれば、包装サイクルの間に、包装材料破断を見つけるための手段を提供することができる。破断が迅速に見つけられないならば、包装材料ディスペンサ１１６は、まるで破断が起こらなかったように、包装材料１１８を定量供給し続けるかもしれない。過剰な包装材料は、更なる故障、及び／又は、包装材料ディスペンサ１１６、または、包装装置１００の他の部分への損傷を引き起こす。追加的に、破断を見つけることができないと、荷が未包装のまま包装ステーションを離れてしまうということになりえる。一旦、破断が見つけられるならば、包装装置１００は、ダウンタイムを最小にするために、タイムリーな状況でリセットされなければならない。ここで使用されているように、「破断」という用語は、包装材料１１８の完全な切断あるいは全体の切断を記述するものである。つまり、包装材料１１８を別々の部分に分けるような包装材料１１８の全幅に渡って切断または引き裂くことである。「破断」という用語は、ラッピングの間に荷１０４の上へもたらされる包装材料１１８における、比較的小さなパンク、裂け、破れに言及するものではない。しかしながら、包装材料１１８の比較的小さなパンク、裂けまたは破れが、荷１０４の上へ進む前に完全に包装材料１１８を切断するような点に伸びるならば、比較的小さなパンク、裂けまたは破れは、破断となる。
【０１０３】
ロードセルを用いて、包装材料破断を見つけること、包装材料の上で力を測定すること、力が許容できる値の範囲の外になったとき破断が起こったことを信号伝達すること、は知られている。しかしながら、較正を必要とするので、ロードセルの使用は好ましくないことがある。他の電子装置に起因するノイズにより故障する可能性があり、包装装置の全体的な複雑さと、コストを上げるかもしれない。更に、荷１０４の相対する包装材料ディスペンサ１１６の回転の間に、包装装置１００が包装材料１１８の選択された長さを定量供給することができるので、低いレベルの力が、包装材料ディスペンサ１１６と荷１０４の間に広がる包装材料の長さの上に存在する。包装材料の破断が低力状況の下で起こるときに、ロードセルが識別することは難しい。さらにまた、ロードセルは、典型的には、破断が感知される時と破断に応じて措置がとられるときとの間のディレイを引き起こし、速く破断を見つけて、対応して措置をとろうとするときには、その遅れは好ましくないものである。
【０１０４】
本開示の１つの形態によれば、コントローラ１７０は、包装サイクルの間に、破断がいつ包装材料で起こったかについて検出するために、センサ・アセンブリ１３６を使って、アイドルローラー１３４の回転をモニターすることができる。前提として、センサ・アセンブリ１３６によって検知されるパルスの数がパルスの期待数より少ないならば、コントローラ１７０は、破断が起こったと認識することができることである。
【０１０５】
破断検出を達成する１つの方法は、パルス間の実際の時間をパルス間で期待される時間と比較することである。コントローラ１７０は、センサ・アセンブリ１３６及び、例えばストップウォッチまたはコントローラ１７０の内部時計などの適切なタイミング・メカニズム（図示せず）を使用してパルス間の実際の時間を示す値「Ｔａｃｔ」を得ることができる。コントローラ１７０は、センサ・アセンブリ１３６とタイミング・メカニズムを使って回転／分の回転アーム１１２の速度を示す値「Ｓｒｐｍ」も得ることができる。コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、秒／回転の回転アーム１１２の速度を示す値「Ｓｓｐｒ」を計算することができる。
【０１０６】
【数１３】
2011509220.tif 000015
【０１０７】
コントローラ１７０は、荷周囲寸法Ｇを得ることができる。それはコントローラ１７０にプログラムすることができ、オペレータ・インタフェース１７６を使って入力することもでき、あるいは、上のパラグラフで記述された方法でアイドルローラー１３４を用いて決定することもできる。コントローラは、「Ｑｒ」も得ることができる。それはアイドルローラー１３４の円周を示す、そして、Ｎｉｒを得ることができる。それはアイドルローラー１３４の上でトランスデューサーの数を示す。これらの値を使って、コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、パルスの間の期待時間を示す値「Ｔｅｘｐ」を計算することができる。
【０１０８】
【数１４】
2011509220.tif 000016
【０１０９】
コントローラ１７０は、次に、値「Ｆ」を得ることができる。値Ｆは、パルス間の実際の時間が、コントローラ１７０は破断が起こったと確定する前に、パルス間の期待時間より長くなければならない回数を示すことができる。従って、コントローラ１７０は、以下の関係が満たされるとき、破断は起こったことを認識することができる。
【０１１０】
【数１５】
2011509220.tif 000017
【０１１１】
上記の方程式を使用して、パルス間の実際の時間をパルス間の期待時間と比較することによって破断検出が実行されるならば、制御システム１６０の感度を制御するために、Ｆの値は、選択的に調節することができる。パルス間のより長い遅れが、コントローラ１７０を起動させることなく、許容されるので、Ｆを増加することは、コントローラ１７０の感度を下げることである。一方、Ｆを減少させることは、コントローラ１７０をより敏感にすることである。パルス間の許容できる遅れの長さが減少し、より迅速にコントローラ１７０を起動させることとなるからである。
【０１１２】
破断が検出されるときには、コントローラ１７０は、包装材料駆動部ＶＦＤ  １６６に包装材料駆動システム１２４を止めるように、指示することができる。このように、包装材料ディスペンサ１１６から包装材料を定量供給するのを停止させる。
【０１１３】
代替的に、コントローラ１７０は、見逃されたパルスでも、包装材料破断と認識されるように、プログラムすることができる。それがあまりに多くの偽陽性を生む場合には、コントローラ１７０は、続けて２つの見逃されたパルスは、包装材料破断と認識されるように、プログラムすることができる。包装材料破断を意味する見逃されたパルスの数は、望ましい感度のレベルに応じて、選択的に調節することができる。
【０１１４】
開始や包装サイクルの終わり部分の間に、Ｆの値すなわち破断を意味するのに必要な見逃されたパルスの数は、包装サイクルのそれらの部分の間の運転中の変化を調整するために、増加することができる。例えば、２つの見逃されたパルスが、包装サイクルの中間の部分（すなわち、スタートアップの後であるが終わりの前）の間の、包装材料破断として認識されるならば、開始部分及び／又は終了部分の間に、包装材料破断が認識される前に、５つの見逃されたパルスを必要とすることができる。
【０１１５】
フィルムの破損は、例えば、破断したフィルムの破損または反発の後フィルムの回復によって、アイドルローラー１３４の回転の方向を変えることができ、回転の方向の変化は、破損の指標であるかもしれない。従って、見逃されたパルスの数に関係なく、コントローラ１７０は、アイドルローラー１３４の回転の方向がバックするならば、破断が起こったことを認識することができる。アイドルローラー１２４の回転の方向は、センサ・アセンブリ１３６によってモニターすることができる。それは、たとえば、エンコーダを含むことができる。
【０１１６】
本開示の更に別の形態によれば、包装材料ディスペンサ１１６中の包装材料１１８のロール１３０を使って包装することができる荷の数を決定するための手段を提供することができる。この決定をする１つの方法は、最初に１本の新しい完全な包装材料１１８のロール上には、どれだけの包装材料１１８があるかを決定することである。これは、新しいフル・ロールを包装材料ディスペンサ１１６にロードし、ロールがフルから空になるまで、定量供給される包装材料１１８の長さを追跡して、ロールが空になるまで荷を包装することによって、達成することができる。その長さは、前記のカメラ・デバイス、レーザ測定装置、及び／又は、他の適当な包装材料長測定手段を使用して、追跡できる。
【０１１７】
追加的に、または代替として、制御システム１６０を、ロール１３０の上で包装材料１１８の長さを測定するのに使用することができる。例えば、コントローラ１７０は、値「Ｎｐｍｒ」を決定することができる。それは、ロールがフルから空になるまでに、センサ・アセンブリ１２８で発生するパルスの数を示すことができる。包装材料ローラー１２２の上に搭載されるトランスデューサー１３８の数を示すことができる値「Ｔｐｍｒ」は、コントローラ１７０にプログラムすることもできるし、あるいは、オペレータ・インタフェース１７６を使って入力することもできる。以下の方程式を用いて、コントローラ１７０は、包装材料のロールが消費されるときの包装材料ローラー１２２の回転数を示す値「Ｙｐｍｒ」を計算することができる。
【０１１８】
【数１６】
2011509220.tif 000018
【０１１９】
オペレータ・インタフェース１７６で入力された、または、他の手段により入力された情報を通して、包装材料ローラー１２２の円周を示す値「Ｃｐｍｒ」を得ることによって、コントローラ１７０は、新しいロールが消費される時の定量供給される包装材料１１８の長さを示す値「Ｌｒｏｌｌ」を計算することができる。長さＬｒｏｌｌは、以下の方程式を用いて、見出すことができる。
【０１２０】
【数１７】
2011509220.tif 000019
【０１２１】
一旦、Ｌｒｏｌｌが見つかると、以降の交換ロールの各々は、フィルムのロールは実質的には同じであるから、フィルムの同じ長さを持つことができるとみなすことができる。
【０１２２】
別のロールがその後挿入されると、コントローラ１７０は、包装が実行される間に包装材料ローラー１２２が回転して、センサ・アセンブリ１２８で発生するパルスの数を数えることができる。その数、Ｔｐｍｒ、ＣＰｍｒ、そして、上で述べたステップと方程式を用いて、コントローラ１７０は、消費される包装材料１１８の長さを示す値「Ｌｕｓｅｄ」を計算することができる。ＬｕｓｅｄをＬｒｏｌｌから引くことによって、コントローラ１７０は、ロールの上に残っている包装材料１１８の長さを示す値「Ｌｒｅｍ」を計算することができる。
【０１２３】
コントローラ１７０は、各包装された荷に対してセンサ・アセンブリで発生したパルスの数も数えることができる。その数、Ｔｐｍｒ、ＣＰｍｒ、そして、上で述べたステップと方程式を用いて、コントローラ１７０は、前の荷の包装の間、定量供給される包装材料１１８の長さを示す値「Ｌｐｒｅ」を計算することができる。コントローラ１７０は、現在のロールを使ってまだ包装することができる荷の数を見つけるために、ＬｐｒｅでＬｒｅｍを割り算することができる。例えば、Ｌｐｒｅが定量供給した長さが１００インチであり、そして、Ｌｒｅｍは４５０インチであるならば、コントローラ１７０は、４５０を１００インチで割って４．５の値を得て、現在のロールで包装することができる荷の数を計算することができる。これは、前に包装した荷に類似したおよそ４つ半の荷を、現在のロールが空になる前に、包装することができる。途中まで荷を包装することは好ましくないかもしれないので、コントローラ１７０は最も近いものに整数を切り下げることができる。この例では、４であることを意味する。従って、コントローラ１７０は、４つの荷を、現在のロールで完全に包装することができることを認識することができる。これを知って、コントローラ１７０は、現在のロールが実際に空になる前に、たとえば、オペレータ・インタフェース１７６を使って、現在のロールを取り替えなければならないことをオペレーターに知らせるために、オペレーターに合図することができる。例えば、コントローラ１７０は、上記の例では、最初か、第２か、第３か、第４の荷の包装の前にオペレーターに合図することができる。従って、オペレーターは、ロールが空であるか、ほとんど空のとき、ロールを交換する準備をすることができ、機械ダウンタイムを最小にするのを助けることができる。コントローラ１７０がオペレーターにロール変化の必要について警告する時は、現在のローラーを用いた包装することができる荷の数が閾値に落ちるとき、オペレーターが警告されるように、閾値でセットすることができるということを理解されたい。閾値は、オペレーターが応答するのにかかる時間の時間長に依存して増減することができる。現在のロールを使っている包装することができる荷の数は、オペレータ・インタフェース１７６のそばを歩いていて、ディスプレイ・データの点検を実行している間に、新しいロールが要求されたときオペレーターが決定できるように、オペレータ・インタフェース１７６に頻繁に表示することができることも考えられる。代替的に、または、追加的に、コントローラは、ロール交換まで（自動車のダッシュボード・ディスプレイの上のガス欠までに走行できるマイル数と同様の）包装される荷の数の現行のカウントを表示することができる。
【０１２４】
図３は、包装装置２００の回転リングの多様性を示す。包装装置２００は、包装装置２００に関係して示されるものと同様の要素を含むことができる。類似した要素は、同様の参照番号で表される。図示したように、包装装置２００は、包装装置１００の回転アーム１１２の代わりに回転リング２１２を含む。しかしながら、包装装置２００は、上で記述されたものと類似した方法で動くことができるということを理解されたい。
【０１２５】
図４は、包装装置３００における回転ターンテーブルの多様性のを表す。包装装置３００は、包装装置３００に関して示されるものと同様の要素を含むことができる。同様の要素は、同様の参照番号で表すことができる。図示したように、包装装置３００は、包装材料ディスペンサ３１６が固定されたままである間、包装装置１００の回転アーム１１２の代わりに荷３０４を回転させるために、回転しているターンテーブル３１２を含む。しかしながら、包装装置３００は、上で記述されたものと同様の方法で動くことができるということを理解されたい。
【０１２６】
荷を包装する典型的な方法が、次に記述される。図１と図２の要素を参照する。
【０１２７】
最初に、包装材料ディスペンサ１１６は、そのホーム・ポジション、つまり、図１に示されるすぐ近くのクランプ・デバイス１８０にあることができる。包装材料１１８は、クランプ・デバイス１８０の方へ包装材料ディスペンサ１１６から伸びている。クランプ・デバイス１８０は、包装材料１１８の先端をつかむことができる。荷１０４は、包装表面１０２に置かれる。荷１０４は、パレット・トラック（図示せず）によって、包装表面１０２に置くことができ、包装表面１０２の上へ、運搬手段を用いて（すなわち、ローラーまたは伝えているベルト、図示せず）運ばれる。あるいは、その上にいくつかのアイテムを積み重ねるか、配置することによって包装表面１０２の上に構成される。
【０１２８】
荷１０４の周囲寸法Ｇが知られている場合には、コントローラ１７０がそれを得るか、コントローラ１７０に入力される。荷周囲寸法Ｇは、巻き尺を使用して、あるいは、荷の角、エッジまたは表面の位置を認識するように構成された一つ以上の感知デバイスを使用して、測定することができる。周囲寸法Ｇがわかっていない場合には、後で更に詳しく記述されるステップを使用して包装サイクルが始まったあとに、測定することができる。
【０１２９】
払い出しパーセントＰは、コントローラ１７０が得ることができるか、コントローラ１７０に入力することができる。払い出しパーセントＰは、望ましい包装力に基づいて選ばれるかもしれない。望ましい包装力は、例えば、輸送の間に、荷１０４と同様の荷のシフトをうまく妨げた包装力を同定するパフォーマンス・データの履歴を見ることにより得ることができる。
【０１３０】
荷１０４を配置して、コントローラ１７０は、包装サイクルの開始段階に入ることができる。開始段階の間に、包装材料ディスペンサ１１６は、急速に加速される。コントローラ１７０は、スタートアップの間に、クランプ・デバイス１８０によって要求される締め付け力を減らして、十分な包装材料１１８を定量供給するために、開始してすぐ実質的に包装材料駆動システム１２４を走らせる。コントローラ１７０は、いくつかの計算を実行することによって、スタートアップの間に、どれくらいの包装材料１１８を定量供給するべきかについて決定することができる。コントローラ１７０は、回転アーム１１２の回転の軸と包装材料ディスペンサ１１６との間の距離Ｒｒｏｔを得ることができる。この値は、オペレーターによって予めプログラムすることもでき、入力することもできる。コントローラ１７０は、次の方程式を使用して包装材料ディスペンサ１１６によって移動する経路の円周Ｃｒｏｔを計算することができる。
【数１８】
2011509220.tif 000020
コントローラ１７０は、次の方程式を使用して、包装材料ディスペンサ１１６が、開始段階（例えば、回転アーム１１２の回転の最初の９０°または回転アーム１１２の１／４回転）の間に、カバーする移動の通り道の長さＬａｃｅｌを計算するために、Ｃｒｏｔを使う。
【数１９】
2011509220.tif 000021
コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４に、包装材料ディスペンサ１１６が開始段階で移動した長さに実質的に等しい包装材料の長さを定量供給するように指示することができる。
【０１３１】
包装サイクルの開始段階の後に、コントローラ１７０は、開始段階に続く包装サイクルの中間の段階の間に、荷１０４が適切に包装されるように、包装装置１００の操作上のセッティングの調整をすることができる。調整は、操作上のセッティングを、コントローラ１７０で得られるか、計算された値と等しく設定することができる。その値は、包装サイクルの前またはその間に得ることができるか、あるいは、計算することができる。計算の典型的な実施形態が、次に、記述される。
【０１３２】
周囲寸法Ｇが、包装サイクルの始まる前に知られているならば、コントローラ１７０は、以下の方程式を使用してフィルム需要Ｄを計算することができる。
【数２０】
2011509220.tif 000022
コントローラ１７０は、包装材料ローラー１２２の円周Ｃｐｍｒを得るか、与えられ、包装材料ローラー１２２が、以下の方程式を用いて、需要Ｄを満たすために、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の１回転につき受けなければならない回転数Ｎｐｒｒを計算することができる。
【数２１】
2011509220.tif 000023
コントローラ１７０は、回転／分の回転駆動システム１０８の速度Ｓｒｏｔを得る、または、計算することができる。コントローラは、回転駆動部ＶＦＤ  １６４を用いて、回転駆動システム１０８の最高速度のパーセントとして表される回転駆動システム１０８の速度Ｓ％ｍａｘｒｏｔを得ることによって、Ｓｒｏｔを計算することができる。回転／分のアーム１１２を回転させる最大の速度Ｓｍａｘｒｏｔは、回転駆動システム１０８および、包装サイクルの開始り前の回転駆動部ＶＦＤ１６４を較正することにより測定することができる。これらの値を使って、コントローラは、以下の方程式を使用して、Ｓｒｏｔを計算することができる。
【数２２】
2011509220.tif 000024
コントローラは、以下の方程式を用いて、相対的回転の間に、包装材料ローラー１２２の回転Ｎｐｒｒの望ましい数を達成するために、包装材料ローラー１２２の必要な速度Ｓｐｍｒ（回転／分の）を計算するために、値ＮｐｒｒとＳｒｏｔによって表現される包装材料ローラー１２２の要求される回転数を使うことができる。
【数２３】
2011509220.tif 000025
【０１３３】
包装材料駆動ＶＦＤ１６６を使って、Ｓｐｍｒで動くように、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４をセットすることができる。例えば、コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、包装材料ローラー１２２の最高速度のパーセントとして表される包装材料駆動システム１２４の速度Ｓ％ｍａｘｐｍｒを計算するためにＳｐｍｒと包装材料ローラー１２２の最大の速度Ｓｍａｘｐｍｒ（すなわち、回転／分の包装材料駆動システムが最大速度となる包装材料ローラー１２２の速度）を使うことができる。
【数２４】
2011509220.tif 000026
回転／分の包装材料駆動システム１２４の最大の速度Ｓｍａｘｐｍｒは、包装サイクルがスタートする前に、包装材料駆動システム１２４および包装材料駆動部ＶＦＤ１６６を較正することで決定することができる。コントローラ１７０は、包装材料駆動部ＶＦＤ１６６に包装材料ローラー１２２が、荷１０４を包装するために、荷１０４に相対して包装材料ディスペンサ１１６が回転する、包装サイクルの中間の段階の間に、Ｓ％ｍａｘｐｍｒに対応する率で回転するように、電気モーター１２６を走らせるように指示することができる。
【０１３４】
包装サイクルのこの段階の間に、得られるか計算された上の値のいずれかが変化するならば、コントローラ１７０は、操作上のセッティングの調整を更にすることができる。コントローラ１７０は、上記の方程式を使用して、更新された値を絶えず計算することによって、及び、従って、荷１０４の包装が実行されているときに回転駆動部の速度と包装材料駆動部の速度の関係を維持するために、電気モーター１２６の速度を調節することによってこれを達成することができる。しかしながら、周囲寸法Ｇが、包装サイクルの始まる前に知られていないならば、制御システム１６０を用いて、前記包装サイクルの間、コントローラ１７０は、荷周囲寸法Ｇを計算することができる。アイドルローラー１３４は、荷１０４へ行く途中の間に、包装材料ローラー１２２からの包装材料１１８がアイドルローラー１３４を係合するので、回転することができる。アイドルローラー１３４が回転すると、アイドルローラー１３４に搭載された１つ以上のトランスデューサー１４２が、感知デバイス１４４の範囲に入り、出ていくことができる。１つ以上のトランスデューサー１４２が感知デバイス１４４の範囲に入るたびに、パルスが、感知デバイス１３６によって生成される。コントローラ１７０は、パルスの数、周期およびタイミングをモニターすることができる。コントローラ１７０は、また、センサ・アセンブリ１１４を使っている回転アーム１１２の回転をモニターすることもできるので、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の１回転につきアイドルローラー１３４のパルスＮｉｒの数を測定する能力を有することができる。アイドルローラー１３４上に搭載したトランスデューサー１４２の数Ｔは、コントローラ１７０にすでにプログラムされている。以下の方程式を用いて、コントローラ１７０は、回転アーム１１２の回転毎のアイドルローラー１３４の回転数Ｙを計算することができる。
【数２５】
2011509220.tif 000027
アイドルローラー１３４の円周Ｃｉｒを得ると直ちに、コントローラ１７０は、以下の方程式を使用して、荷周囲寸法Ｇｃを計算することができる。
【数２６】
2011509220.tif 000028
値Ｇｃは、包装材料ローラー１２２の望ましい速度Ｓｐｍｒを計算するために、コントローラ１７０により、荷周囲寸法Ｇとして使用することができる。
【０１３５】
更に、たとえ荷周囲寸法Ｇが包装サイクルの開始の前に知られていたとしても、荷周囲寸法Ｇが包装サイクルの間に変化するならば、回転駆動システム１０８の速度と包装材料駆動システム１２４の速度との関係は、包装サイクルの中間の段階の間の変化を調整するために、連続的に更新することができるように、コントローラ１７０は、新しいＳｐｍｒを計算するために、Ｇｃを使用することができると考えられる。
【０１３６】
少なくとも包装サイクルの一部の中間の段階の間（例えば、開始段階と終わり段階の間）、包装材料ディスペンサ１１６は、荷１０４と相対して単に駆動されるだけでなく、包装材料１１８が、螺旋状に荷１０４を包装するように、荷１０４に相対して、垂直に駆動される。図５で示すように、荷１０４に相対する包装材料ディスペンサ１１６の１回転の間に定量供給される包装材料１１８の量は、包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動によって、荷周囲寸法Ｇと異なることができる。従って、荷周囲寸法Ｇはディスペンサ１１６の垂直移動の量に対して補償されなければならない。包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動が起こるときの、荷１０４上の包装材料１１８の実際の長さＬａｃｔは、以下の方程式を使用して決定することができる。
【数２７】
2011509220.tif 000029
値「ａ」は、荷周囲寸法「Ｇ」に最も密接に対応する。値「ｂ」は、包装材料ディスペンサ１１６の垂直移動に対応する。垂直移動に起因するエラーに対処すために、コントローラ１７０は、包装材料ディスペンサ１１６の荷１０４に相対する垂直移動（上方または下方への）を補償するように調整される包装材料ディスペンサ１１６と荷１０４の間の相対的回転の間、包装材料に対する需要Ｄｃｏｒを計算することができる。Ｄｃｏｒを、上のパラグラフで記述されたＳｐｍｒを計算するのに用いられる方程式のセットにおいて、Ｄに対する値の代わりに使うことができる。コントローラ１７０は、最大垂直速度のパーセンテージとして表される包装材料ディスペンサ１１６の垂直速度Ｓ％ｍａｘｌｆｔをリフト駆動部ＶＦＤ  １６８から得ることによって、Ｄｃｏｒと、１つの相対的回転の間、カバーすることができる包装材料ディスペンサ１１６の最大垂直距離ｂｍａｘｉｆｔと、Ｓ％ｍａｘｒｏｔと、荷の周囲寸法Ｇと、払い出しパーセントＰとを計算することができる。コントローラ１７０は、Ｄｃｏｒを計算するために、以下の方程式を使用することができる。
【数２８】
2011509220.tif 000030
包装材料ディスペンサ１１６が、荷１０４を螺旋状に包装材料１１８で包装するときに、包装サイクルの中間の段階の前又は間にそのような計算と決定は、実行することができる。
【０１３７】
包装サイクルの開始と中間の段階の間に、包装材料ディスペンサ１１６は、荷１０４の底部分、荷１０４を支持するパレット（図示せず）の上部分、荷１０４の側、及び荷１０４の上部分の周囲を、包装材料１１８の一つ以上の層を包装することができる。荷１０４を実質的に包装して、包装材料ディスペンサ１１６は、図１のクランプ・デバイス１８０に近接したホーム・ポジションの方へ後退して進むことができる。包装サイクルの間の包装材料ディスペンサ１１６の回転の最後の１８０°は、包装サイクルの終わり部分を含む。包装材料ディスペンサ１１６がホーム・ポジションへ移動すると、クランプ・デバイス１８０は、荷１０４と包装材料ディスペンサ１１６の間で伸びる包装材料１１８の長さをつかみ、この経路において包装材料１１８を広げる。終わり部の間、適切に保持するためにクランプ・デバイス１８０が包装材料１１８の末端に及ぼすことを要求される締め付け力を減少する払い出しパーセントＰに対して選択された値は、コントローラ１７０に入力され、使用することができる。例えば、１１５％の払い出しパーセントＰは、望ましい結果を達成するのを助けることができる。上で提供される方程式を使用して、コントローラ１７０は、１１５％にセットしたか、変化した払い出しパーセントＰを考慮したＳｐｍｒに対する適切な値を決定することができる。包装材料ディスペンサ１１６が、そのホーム・ポジションに来て、包装サイクルは終了する。新しく包装された荷１０４は、次の荷のためのスペースをつくるために、包装表面１０２から運ばれるか、さもなければ取り除かれる。
【０１３８】
包装サイクルの開始段階、中間の段階や終わり段階の間では、コントローラ１７０は、破断がいつ包装材料１１８で起こったかについて検出するためにセンサ・アセンブリ１３６を使って、アイドルローラー１３４の回転をモニターすることができる。包装サイクルのいずれの段階においても、センサ・アセンブリ１３６によって検知されるパルスの数がパルスの期待数より少ないならば、コントローラ１７０は、破断が起こったと認識することができる。コントローラ１７０は、パルス間の実際の時間をパルス間の期待時間と比較することによって破断検出を達成することができる。コントローラ１７０は、センサ・アセンブリ１３６と、適切なタイミング・メカニズム（図示せず）を使用して、パルス間の実時間Ｔａｃｔを得ることができる。コントローラ１７０は、センサ・アセンブリ１３６とタイミング・メカニズムを使って回転アーム１１２の回転／分での速度Ｓｒｐｍも得ることができる。コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、回転アーム１１２の秒／回転の速度Ｓｓｐｒを計算することができる。
【数２９】
2011509220.tif 000031
コントローラ１７０は、荷周囲寸法Ｇを得ることができる。これは、コントローラ１７０にプログラムすることもできるし、あるいは、オペレータ・インタフェース１７６を使って入力することもでき、あるいは、上のパラグラフで記述された方法でアイドルローラー１３４を用いて決定することもできる。コントローラ１７０はまた、アイドルローラー１３４の周長Ｃｉｒと、アイドルローラー１３４上のトランスデューサーの数Ｎｉｒも得ることができる。これらの値を使って、コントローラ１７０は、以下の方程式を用いて、パルスの間の期待時間Ｔｅｘｐを計算することができる。
【数３０】
2011509220.tif 000032
コントローラ１７０は、次に、パルス間の実際の時間が、コントローラ１７０は破断が起こったと確定する前に、パルス間の期待時間よりより長くなければならない回数Ｆを得ることができる。従って、コントローラ１７０は、以下の関係が満たされるとき、破断は起こったことを認識することができる。
【数３１】
2011509220.tif 000033
追加的に、または代替として、アイドルローラー１３４の回転の方向が逆転するならば、コントローラ１７０は、破断を認識することができる。破断が検出されるときには、コントローラ１７０は、包装材料駆動部ＶＦＤ１６６に包装材料駆動システム１２４を止めるように、指示することができる。このように、包装材料ディスペンサ１１６から包装材料を定量供給するのを停止させ、包装サイクルを終了するか、中断する。コントローラ１７０は、音声及び／又は視覚の警報、あるいは、オペレーターに破断が起こったことを通知する他の適切な信号を生成することができる。オペレーターは、状況を調整して、包装サイクルを再スタートすることができる。
【０１３９】
荷を包装する別の典型的な方法が、次に記述される。図１と図２の要素を参照する。
【０１４０】
最初に、包装材料ディスペンサ１１６と、クランプ・デバイス１８０と、包装材料１１８と、包装材料ディスペンサ１１６と、荷１０４と、包装表面１０２とは、上述の方法において、最初に配置されたのと同様に配置される。
【０１４１】
回転駆動システム１０８の速度と、望ましい払い出しパーセントＰは、コントローラ１７０が獲得するか、コントローラ１７０に入力できる。払い出しパーセントＰは、望ましい包装力に基づいて選択することができる。望ましい包装力は、たとえば、輸送の間に、荷１０４と同様の荷のシフトをうまく妨げた包装力を同定するパフォーマンス・データの履歴を見ることにより得られる。
【０１４２】
荷１０４を配置して、コントローラ１７０は、包装サイクルの開始段階に入ることができる。開始段階は、上述の方法の開始段階と同様であっても良い。包装サイクルの開始段階の後に、コントローラ１７０は、開始段階に続く包装サイクルの中間の段階の間に、荷１０４が適切に包装されるように、包装装置１００の操作上のセッティングの調整をすることができる。調整は、操作上のセッティングを、コントローラ１７０で得られるか、計算された値と等しく設定することができる。
【０１４３】
中間の段階の間、コントローラ１７０は、需要を決定するために、アイドルローラー１３４の速度を使うことができる。また、需要に基づいて、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４を制御することによって包装材料ローラー１２２の速度を選択あるいは調節することができる。
【０１４４】
例えば、１つの実施の形態においては、コントローラ１７０は、包装材料駆動システム１２４をアイドルローラー１３４にリンクするフォロワー回路を含むことができる。アイドルローラー１３４の速度を、包装材料ローラー１２２が従う速度設定ポイントを確立するために、使用することができる。アイドルローラー速度が増減するならば、需要が増減したことを示し、コントローラ１７０は、包装サイクルの全ての中間の段階を通して望ましい払い出しパーセントを維持するために、包装材料ローラー速度を増減する。
【０１４５】
追加的に、または代替として、コントローラ１７０は、アイドルローラー１３４から、アイドルローラー１３４の速度を含むフィードバックを得ることができ、包装材料ローラー１２２の出力を制御するために、ＰＩＤ（比例／積分／微分）タイプの制御アルゴリズムとともに、それを使用する。そのような実施の形態においては、アイドルローラー速度は、２つの速度をマッチさせるために、ＰＩＤが包装材料ローラーの出力を修正するように、速度設定ポイントを確立する。アイドルローラーの速度が変化すると、需要が変化したことを示し、ＰＩＤの設定ポイントは、フィルム長と荷の速度需要とをマッチするように、連続的に更新される。これはまた、コントローラ１７０が望ましい払い出しパーセントを維持するのを助けることができる。
【０１４６】
包装サイクルのこの段階の間に、得られるか計算された上の値のいずれかが変化するならば、コントローラ１７０は、操作上のセッティングの調整を更にすることができる。コントローラ１７０は、上記の方程式を使用して、更新された値を絶えず計算することによって、及び、従って、回転駆動部の速度とアイドルローラーの速度の関係を維持するために、電気モーター１２６の速度を調節することによってこれを達成することができる。
【０１４７】
包装サイクルの開始と中間の段階の間に、包装材料ディスペンサ１１６は、荷１０４の底の部分、荷１０４を支持しているパレット（図示せず）の上の部分、荷１０４の側と荷１０４の上の部分のまわりに、包装材料１１８の一つ以上のレイヤを包装することができる。荷１０４を実質的に包装して、包装材料ディスペンサ１１６は、図１のクランプ・デバイス１８０に近接したホーム・ポジションの方へ後退して進むことができる。包装サイクルの間に、回転の最後の１８０°を通過する包装材料ディスペンサ１１６の動作は、包装サイクルの終わり部分を含む。終わり部は、上記の方法で記述される終わり部と類似している。包装材料ディスペンサ１１６がそのホーム・ポジションに着くと、包装サイクルは終了する。新しく包装された荷１０４は、次の荷のためのスペースをつくるために、包装表面１０２から運ばれるか、さもなければ取り除かれる。
【０１４８】
包装サイクルの開始段階、中間の段階や終わり段階の間では、コントローラ１７０は、破断がいつ包装材料１１８で起こったかについて検出するためにセンサ・アセンブリ１３６を使って、アイドルローラー１３４の回転をモニターすることができる。破断がいつ起こったかについて検出する方法、及び、応答してとられる処置は、上述の方法において、破断が見つけられて、対応する方法と類似している。
【０１４９】
本開示で記述された要素と方法の各々は、他の記述された要素と方法と適切に組合せて使用することができる。
【０１５０】
他の実施の形態は、本開示の明細書及び実施を考慮することにより、この技術に精通した者には明白である。仕様および例は単なる例としてのみ考慮されるべきであり、本発明の真の範囲および趣旨は、特許請求の範囲により示される。
【図１】
2011509220.tif 000034
【図２】
2011509220.tif 000035
【図３】
2011509220.tif 000036
【図４】
2011509220.tif 000037
【図５】
2011509220.tif 000038
【国際調査報告】
2011509220.tif 000039
2011509220.tif 000040
2011509220.tif 000041
2011509220.tif 000042