(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートストック材料をある特定のコンテナのためのダンネージの断片に変換するためのクッション材変換システムであって、該システムは、
該ストック材料を供給するストック供給アセンブリと、
該ストック供給アセンブリからのシートストックをダンネージに変換するダンネージ供給アセンブリと、
該コンテナのパッケージング要件を感知するプローブと、
該プローブによって感知された該コンテナの該パッケージング要件に基づき該コンテナの適切な充填を提供するダンネージの量を決定するプロセッサと、
該ダンネージ供給アセンブリを制御して、該プロセッサによって決定される該ダンネージの量を生成するコントローラと、
を備えている、クッション材変換システム。
【請求項２】
前記プローブが、前記コンテナの空き容量を測定し、該コンテナのパッケージング要件を感知する、請求項１に記載のクッション材変換システム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、概して、紙ストック（paper stock）をクッション材に変換するクッション材変換機に関し、特に、多数の異なる機械を制御し、かつ、機械診断を記録および実行するために用いられるコントローラを有するクッション材変換機に関する。
ある場所から別の場所に商品を輸送する過程において、保護用パッケージング材料が典型的には輸送コンテナに配置され、あらゆる空隙を埋め、および／または、輸送過程の間に商品のクッションとなる。一般的に用いられている保護用パッケージング材料には、ピーナッツ型プラスチックフォーム（plastic foam）およびプラスチックバブルパック（plastic bubble pack）がある。これらの従来のプラスチック材料は、クッション材製品として適切に機能すると考えられるが、欠点がないわけではない。プラスチックバブルラップ（plastic bubble wrap）および／またはピーナッツ型プラスチックフォームの最も重大な欠点は、おそらく我々の環境に与える影響である。非常に単純なことだが、これらのプラスチックパッケージング材料は生分解可能（biodegradable）でなく、従って、地球が既に有している危機的な廃棄物処理問題をさらに増大させることが避けられない。環境に対する責任という点でより進歩的な方針をとる多くの産業を考慮すると、これらのパッケージング材料が非生分解的であることはますます重大になっている。
従来のプラスチックパッケージング材料がこれらの欠点およびその他の欠点を有していることによって、紙製保護用パッケージング材料が非常に人気の高い代替物となった。紙は生分解可能、リサイクル可能、かつ再生可能であり、良心的な企業にとって環境的に信頼できる選択肢となっている。
シート形状の紙は保護パッケージング材料としておそらくは用いられ得るが、紙のシートを低密度クッション材製品に変換することが通常は好ましい。この変換は、米国特許第4,026,198号、第4,085,662号、第4,109,040号、第4,237,776号、第4,557,716号、第4,650,456号、第4,717,613号、第4,750,896号および第4,968,291号（これらの特許はすべて本発明の譲受者に譲渡され、それらの開示全体は本明細書において参考として援用される）に開示されているクッション材変換機などのクッション材変換機によって達成され得る。そのようなクッション材変換機は、多層の紙などのシート状のストック材料を低密度クッションパッドあるいはダンネージ（dunnage）に変換する。
上記で同定された特許に開示されているクッション材変換機などのクッション材変換機は、ストック供給アセンブリと、形成アセンブリと、ギアアセンブリと、切断アセンブリとを備え得、これらすべては機械のフレーム上に取付けられる。そのようなクッション材変換機の動作の間、ストック供給アセンブリはストック材料を形成アセンブリに供給する。形成アセンブリは、シート状ストック材料の側縁部を内側に巻き込むことによって、側部枕型部分（pillow-like portion）と薄い中心帯とを有する連続的なストリップとを形成する。ギアアセンブリはフィードモータによってパワーが供給され、機械を介してストック材料を引っ張り、また、連続的なストリップの中心帯をコイニングする（coin）ことによって、コイニングされたストリップ（coined strip）を形成する。コイニングされたストリップは切断アセンブリに向かって下流に移動し、切断アセンブリはコイニングされたストリップを所望の長さのパッドに切断する。典型的には、切断されたパッドは輸送ゾーンに排出され、次いでただちにあるいはその後に、クッションのためにコンテナに挿入される。
ギアアセンブリを選択的に制御し（すなわち、モータを活性化／非活性化し）、かつ切断アセンブリを選択的に制御することによって、クッション材変換機は様々な長さのパッドを製造し得る。この特徴によって単一の機械が幅広いクッション材化の要求を満たし得るので、この特徴は重要である。例えば、比較的短いパッド長は小型のおよび／または壊れにくい製品と関連して用いられ得、長いパッド長は大型のおよび／または壊れやすい製品と関連して用いられ得る。さらに、（同じ長さあるいは異なる長さの）一式のパッドは、電子機器など、独特の形状をした製品、および／または繊細な製品と関連して用いられ得る。
現時点では、様々な長さ制御システムがパッド長を制御するために用いられている。例えば、パッケージングを行う人が、所望長のコイニングされたストリップを生成するために十分な時間の間、ギアアセンブリをマニュアルで活性化する（すなわち、足ペダルを踏む）マニュアルシステムが利用可能である。次いで、パッケージングを行う人は、ギアアセンブリをマニュアルにより非活性化し（すなわち、足ペダルを解放し）、切断アセンブリをマニュアルにより活性化する（すなわち、機械のコントロールパネル上の２つの適切なボタンを同時に押す）ことによってコイニングされたストリップを切断する。このようにして、所望の長さを有するパッドが生成される。あるいは、マニュアルによるギアアセンブリの非活性化（すなわち、足ペダルを解放すること）によって切断アセンブリを自動的に活性化するように、システムが設計される。
パッド長を制御するために用いられる別の技術は、タイムリピートシステム（time-repeat system）である。そのような長さ制御システムにおいて、タイマーがギアアセンブリに電気的に接続される。タイマーは、ある見積もりギア速度に基づいて、パッドの所望の長さに対応する期間（すなわち、何秒か）に設定される。タイマーは、所望のパッド長を得るために試行錯誤によって設定される。タイムリピートシステムは、選択された期間の間ギアアセンブリを自動的に活性化し、見積もりギア速度が一定であると仮定して、それによって所望長のコイニングされたストリップを生成するように設計される。次いで、システムはギアアセンブリを非活性化し、自動切断機能が動作している場合は、次いで、切断アセンブリを活性化することによってコイニングされたストリップの所望の長さを有する第１のパッドに切断する。その後、システムはギアアセンブリを自動的に再活性化することによってサイクルを繰り返し、タイマーが停止になっていない場合、実質的に同じ長さの多数のパッドを連続的に生成する。
さらに利用可能な長さ制御システムは、リムーバルトリガシステム(removal-triggered system)である。このシステムは、タイマーの設定に基づいてギアアセンブリを非活性化する点で、タイムリピートシステムと類似している。しかし、リムーバルトリガシステムを用いると、ギアアセンブリは自動的に再活性化されない。その代わりに、ギアアセンブリは、パッケージを行う人によるマニュアル操作によって、あるいはコンベアまたは重力による機械的な方法のいずれかによって、切断されたパッドを取り除くときに再活性化されるのみである。再活性化されると、タイマーが停止されていない限り、同一長さの別のパッドが生成される。
さらに別の長さ制御システムは、パッケージングを行う人がある所定のパッド長を選択することを可能にする長さ選択システムを含む。そのようなシステムにおいては、選択パネル（例えば、キーパッド）が複数の長さオプション（例えば、ボタン）を備え、パッケージングを行う人が適切なパッド長をマニュアルで選択し得るようにしている。ある長さオプションが選択されると、選択されたパッド長に対応する期間（見積もりギア速度に基づく）の間ギアアセンブリは自動的に活性化される。この期間の終了時に、ギアアセンブリは非活性化され、切断アセンブリが活性化される。
紙の保護用パッケージング材料の人気が高まっていることによって、製造者は、異なる大きさおよび形状の製品のための保護パッケージングを生成するため、事前設定パラメータを有する複数のクッション用ダンネージ変換機をしばしば用いる。この構成によって、セットアップ時間がしばしば短縮され、製造者が最小限の時間で商品を生成し輸送することが可能になる。さらに今日、製造者は、プログラムされたコントローラを組み込むことによって、クッション用ダンネージ変換機の動作を制御する。これらのコントローラによって人的労働力が減少し、製品がより均質になり、製造コストが低くなり、エラーが少なくなり、作業環境がより安全になる。
コントローラは、機械に接続された感知回路を用いてそれぞれの機械を連続的にモニターすることによって動作する。感知回路は、事前にプログラムされたプロセッサに出力信号を与えて、製造者の仕様書に従って各々の機械を制御する。それぞれの異なる機械は、典型的には、その機械に独自の独立したコントローラを各々有している。各機械タイプに異なるコントローラを用いることによって、製造コストおよび製造におけるエラーが生じる可能性がしばしば増加し、交換および修復を複雑にする。
コントローラに大幅な調整あるいは改変を行わずに様々な機械タイプを動作させ得る単一のコントローラを提供することが望ましい。そのような汎用コントローラは、製造がより安価で、維持し易いであろう。なぜなら、このコントローラが故障した場合、技術者はコントローラの回路基板を取り替え、新しい回路基板を設置するだけでいいからである。コントローラが診断情報を収集および格納し、改良および自動化されたパッケージング機能を行うことも望ましい。
本発明は、コントローラをほとんどあるいは全く改変する必要がなく、クッション材変換機の様々な異なる構成において用いるために適した汎用コントローラを有するクッション材変換機を提供する。汎用コントローラは、用いられる切断アセンブリあるいは汎用コントローラについて選択される動作モードに関係なく、クッション材変換機の機能を制御する多数の出力ポートを備えている。クッション材変換機は、好ましくは、様々なセンサおよび測定装置と通信を行うコントローラを備え、それによって、診断およびその他の機能において、コントローラが記録、および補助することに利用できる情報を、おおいに増加させる。
本発明の１つの局面によると、クッション材変換機は、機械を介してストックを供給し、それをクッション材製品に変換するフィードアセンブリと、クッション材製品を切断する切断アセンブリと、汎用コントローラとを備え、上記汎用コントローラは、所定の事象の発生を感知する複数の感知装置と、クッション材変換機とともに用いられ得る複数の可能な（possible）切断アセンブリのうちの一つを制御する複数の出力ポートと、複数の制御オプションのうちの一つを選択するセレクタスイッチと、感知装置によって検出された事象および選択された制御オプションに従って用いられた切断アセンブリを制御するプロセッサとを備えている。
本発明の別の局面によると、クッション材変換機は、各々が切断装置へのパワー供給を制御する、複数の切断回路と、クッション材変換機の動作モードを検出し、検出されたモードを示すモード信号を生成する複数のモード検出回路と、モード信号に従ってクッション材変換機の動作を制御し、複数の切断回路のうちの少なくとも１つへのパワーの供給を制御する制御信号を生成するプロセッサとを備えている。
本発明の別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、変換アセンブリの下流でフレームに取り付けられた、ダンネージの連続的なストリップを所望の長さの断片に切断する切断アセンブリと、フィードアセンブリおよび切断アセンブリの動作を制御するコントローラとを備えており、上記コントローラは、フィードアセンブリおよび切断アセンブリの動作モードを選択する選択装置と、選択された動作モードに基づいて制御信号を生成する処理装置と、生成された制御信号に従ってフィードアセンブリおよび切断アセンブリを制御する制御装置とを備えている。
本発明のさらに別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、フィードアセンブリの動作を制御するコントローラとを備え、上記コントローラは、フィードアセンブリの動作モードを選択する選択装置と、選択された動作モードに基づいて制御信号を生成する処理装置と、生成された制御信号に従ってフィードアセンブリを制御する制御装置とを備えている。
本発明のさらに別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、変換アセンブリの下流でフレームに取り付けられた、ダンネージの連続的なストリップを所望の長さの断片に切断する切断アセンブリと、機械の動作をモニタする診断装置とを備え、上記の診断装置は、フィードアセンブリおよび切断アセンブリの動作モードを感知する感知装置と、感知された動作モードに対してフィードアセンブリおよび切断アセンブリの不適切な動作を判定し、そのような不適切な動作に従って信号を生成する処理装置と、不適切な動作について生成された信号に対応するコード（code）を表示する表示装置とを備えている。
本発明の別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、フィードアセンブリの動作を制御およびモニタするコントローラ／診断装置とを備え、上記コントローラ／診断装置は、フィードアセンブリの動作モードを選択する選択装置と、選択された動作モードに基づいて制御信号を生成し、選択された動作モードについてフィードアセンブリの機械状態および不適切な動作を判定し、そのような機械状態および不適切な動作に従って信号を生成する処理装置と、生成された制御信号に従ってフィードアセンブリを制御する制御装置と、機械状態および不適切な動作について生成された信号に対応するコードを表示する表示装置とを備えている。
本発明の別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、変換アセンブリの下流でフレームに取り付けられた、ダンネージの連続的なストリップを所望の長さの断片に切断する切断アセンブリと、ストック材料上に印刷されたコードを読み取るコード読み取り器と、ストック材料から読み取られたコードからの情報を復号化し、情報の効用（function）として機械の動作を選択的に制御するコントローラとを備えている。
本発明のさらに別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、変換アセンブリの下流でフレームに取り付けられた、ダンネージの連続的なストリップを所望の長さの断片に切断する切断アセンブリと、ある特定のコンテナのパッケージング要件（packaging requirements）を決定するプローブ（probe）と、フィードアセンブリおよび切断アセンブリを制御して、プローブによって決定されたように各コンテナ用に要求されるダンネージ製品の断片を生成するコントローラとを備えている。
本発明の別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、フィードアセンブリの動作を制御およびモニタするコントローラ／診断装置とを備え、上記コントローラ／診断装置は、機械の機械状態を決定し、そのような機械状態に従って信号を生成する処理装置と、そのような機械状態を格納する記憶装置と、そのような機械状態をリモートプロセッサ（remote processor）に通信する通信装置とを備えている。
本発明の別の局面によると、クッション材変換ネットワーク（cushioning conversion network）は、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換する複数のクッション材変換機と通信する監視コントローラを備え、クッション材変換機の各々は、監視コントローラから受け取られた指示（instructions）に従って機械の動作を制御するコントローラを備えている。
本発明の別の局面によると、クッション材変換ネットワークは、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換する複数のクッション材変換機を備え、各々の変換機がその機械の動作を制御するコントローラを備えている。各機械のコントローラは、コントローラ間の通信のために、少なくとも一つの別の機械のコントローラとリンクされている。
本発明のさらに別の局面によると、クッション材変換ネットワークは、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換する複数のクッション材変換機にリンクされている監視コントローラを備え、監視コントローラは各機械の動作を制御する。
本発明のさらに別の局面によると、シート状ストック材料をダンネージ製品に変換するクッション材変換機は、上流端および下流端を有するフレームと、ストック材料供給アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、シート状ストック材料をダンネージ製品の連続的なストリップに変換する変換アセンブリと、フレーム上に取り付けられた、変換アセンブリを介してストック材料を供給するフィードアセンブリと、変換アセンブリの下流でフレームに取り付けられた、ダンネージの連続的なストリップを所望の長さの断片に切断する切断アセンブリと、ストック供給アセンブリから変換アセンブリに供給されるストック材料の長さを測定するアセンブリとを備えている。
本発明のさらに別の局面によると、クッション材変換機は、フレームと、フレーム上に取り付けられ、ストック材料をクッション材製品に変換する変換アセンブリと、クッション材製品が製造されるときにクッション材製品の長さを測定する長さ測定装置とを備え、変換アセンブリは回転変換アセンブリを備え、このアセンブリの角度移動はクッション材製品の長さに直接対応し、この長さ測定装置は、回転変換アセンブリの角度移動、すなわちクッション材製品の長さをモニタするために配置される。
大まかに、本発明は、以下に十分に記載され、特に請求の範囲で示される上記およびその他の特徴を含む。以下の記載および添付の図面は、本発明のある例示された実施形態を詳細に説明しているが、これは本発明の原理が用いられ得る様々な方法の一つを示すものでしかない。
添付図面において、
図１は、クッション材変換機を示す図である。
図２は、本発明によるクッション材変換機のための汎用コントローラのブロック図である。
図３〜図８は、汎用コントローラの一実施形態の電気模式図である。
図９は、進んだ診断能力を有するクッション材変換機のコントローラのブロック図である。
図１０は、クッション材変換機の長さ測定装置およびその他の関連する部分の正面図である。
図１１は、長さ測定装置の側面図である。
図１２は、ストック紙から情報を読み取るコード読み取り器と、パッケージングが付加されるコンテナからのパッケージング情報を決定するコンテナプローブとを備えているコントローラのブロック図である。
図１３は、障害耐性のある（fault tolerant）クッション材製造ネットワークのブロック図である。
図１４は、コンベアのいずれかの端部に位置し、ネットワークを介して通信する２つのクッション製造機械の図である。
図面のうち、まず最初に図１を参照すると、変換アセンブリ１４の様々な構成要素が取り付けられたフレーム１２と、クッション材アセンブリの構成要素を有する機械を制御するコントローラ１６（模式的に図示）とを備えたクッション材変換機１０が示されている。フレーム１２は、変換アセンブリ１４によってクッション材料に変換するためのストックのロールを保持するストック供給アセンブリ１８を備えている。変換アセンブリ１４は、好ましくは、形成アセンブリ２０と、フィードモータ２４によってパワーを供給されるギアアセンブリ２２とを備えたフィードアセンブリ１９と、例えば、ＡＣソレノイド駆動クラッチ（AC solenoid driven clutch）３０によって切断アセンブリと選択的に係合している切断モータ２８によってパワーを供給される切断アセンブリ２６と、切断後圧迫アセンブリ（post cutting constraining assembly）３２とを備えている。
変換プロセスの間、形成アセンブリ２０は、ストック材料の内側に巻いて、２つのおよびそれらの間に中心帯を有する連続的なストリップを形成する。ギアアセンブリ２２は、連続的なストリップをギアアセンブリの協同し対向する２つのギアの間にはさむことによって「引っ張り」機能を行い、それによってフィードモータ２４が対向するギアを回転させる時間の長さによって決定される持続時間の間、形成アセンブリ２０を介してストック材料を引っ張る。連続的なストリップが２つの対向するギアの間を通過するときに２つのギアが連続的なストリップの中心帯をコイニングして、コイニングされたストリップを形成することにより、ギアアセンブリ２２は「コイニング」あるいは「連結」機能を付加的に行う。コイニングされたストリップがギアアセンブリ２２から下流に移動するに従って、切断アセンブリ２６はストリップを所望の長さの断片に切断する。次いで、これらの切断片は切断後圧迫アセンブリ３２を通って移動する。
コントローラ１６は、好ましくは、「汎用」であるか、あるいはコントローラに大幅な改変を行うことを必要とせずに、多数の異なって構成されたクッション材変換機で用いられ得る。従って、汎用コントローラ１６のある構成は、様々な異なるクッション化機械について製造され得る。それゆえ、それらのクッション材変換機の一つが、空気駆動切断アセンブリ（air powered cutting assembly）、直流駆動ソレノイド切断アセンブリ（direct current powered solenoid cutting assembly）、あるいはモータ駆動切断アセンブリを用いるようになっているときなどでも、組立技術者はクッション材変換機の特殊な構成にコントローラ１６を適合させる必要はない。異なって構成される機械を制御する汎用コントローラの能力によって、組立時間が短縮され、組立コストも低くなる。なぜなら、コントローラを特殊に構成する際の労働コストは、コントローラ中の未使用の電気部品を組み立てるコストをしばしば上回るためである。また、汎用コントローラの上記能力によって、組立エラーが生じる可能性も低減する。さらに、修理技術者の訓練が最少化され、また、様々なクッション材変換機で用いるための汎用コントローラの在庫目録ひとつが維持され得るので、機械の修理が簡易化される。
汎用コントローラ１６の典型例が図２に示されている。その例では、複数の入力５０に従って、マイクロプロセッサ４８からＤＣシヤソレノイド（DC shear solenoid）、ＡＣ制御ソレノイド（AC control solenoid）、切断モータ、フィードモータ、カウンタおよび予備ポートにそれぞれ制御信号を与えるための複数の異なる出力ポート３６、３８、４０、４２、４４および４６を備えている。本明細書ではマイクロプロセッサ４８は単一の装置として図示および記載されているが、マイクロプロセッサ４８は、同じタイプのいくつかのマイクロプロセッサあるいは制御ユニット、もしくはある機能を行うために改変された異なるマイクロプロセッサとして具現化され得ることに留意されたい。ＤＣシアソレノイドは、ＤＣシアソレノイドポート３６を介してマイクロプロセッサ４８によって制御され、クッション材変換機の出力位置（output）に配置された切断刃にパワーを供給する。ポート３６を介して送信された制御信号によってＤＣシアソレノイドにパワーが供給されると、ソレノイドは切断刃を作動させて、刃にダンネージを切断させる。ＤＣソレノイドによってパワーが供給される切断アセンブリを用いる１つの機械は、PadPak▲Ｒ▼という商品名でRanpak Corp.から市販され、本明細書で参考として援用される米国特許第4,968,291号に開示されている。
ＡＣ制御ソレノイドポート３８は、空気駆動切断アセンブリあるいはモータ駆動切断アセンブリのいずれかと共同して典型的には用いられる外部ＡＣソレノイドを制御する。汎用コントローラ１６を備えたクッション材変換機が空気駆動切断アセンブリを用いるとき、切断アセンブリはＡＣソレノイドを用いて、機械を介して供給されるダンネージの一部分を切断刃に剪断させる空気シリンダへの、加圧空気の供給を制御する。空気駆動切断アセンブリを用いるクッション材変換機は、PadPak▲Ｒ▼という商品名でRanpak Corp.から市販され、本明細書で上記で参考として援用される米国特許第4,968,291号に開示されている。ＡＣ制御ソレノイドポート３８は、クラッチ３０を介して直接駆動切断モータ２８を切断アセンブリ２６に連結させるように動作するＡＣソレノイドを制御するためにも用いられ得、それによって切断ストローク（cutting stroke）により切断刃が駆動され、機械を介して供給されるダンネージ材料の一部分が切断される。そのような機械の一つは、AutoPad▲Ｒ▼という商品名でRanpak Corp.から市販され、本明細書で参考として援用される米国特許第5,123,889号に開示されている。クッション材変換機のこの実施形態においては、切断モータ２８に信号を供給するために切断モータポート４０が用いられ、切断が所望であるときに切断モータが駆動することを保証する。
上記のクッション材変換機の実施形態のいずれにおいても、紙材料を機械を介して移動させてダンネージ材料を生成するためのいくつかの手段が用いられている。上記で参照したPadPak▲Ｒ▼およびAutoPad▲Ｒ▼機械は、紙ストックを把持し、かつ機械を介して紙ストックを供給する編み目ギア２２を切り換える、フィードモータ２４を用いる。その機械においては、シート状ストックのダンネージ製品への適切な変換およびダンネージ製品の適切な長さへの切断が行われる。汎用コントローラー１６は、フィードモータポート４２を介してフィードモータ２４を制御する。フィードモータ２４によってクッション材変換機を介して適切な長さの紙を供給することが所望であるとき、マイクロプロセッサ４８はフィードモータポート４２を介して信号を送信し、信号が存在する限りフィードモータにパワーを供給させる。所望の長さの紙ストックが機械１０を介して供給されたとマイクロプロセッサ４８が判定すると、信号は停止され、それによってフィードモータ２４が止まり、機械を介する紙の供給が止まる。この時、マイクロプロセッサ４８は、モード選択スイッチ５２の位置および入力信号５０の状態に基づき、機械１０を介して供給されるダンネージ材料の切断を開始するかどうかを判定する。これについては、以下に十分に記載される。
クッション材変換機１０の実施形態に依存して、汎用コントローラ１６は、機械の使用のトラッキングを維持するカウンタを制御するカウンタポート４４、あるいは他の装置に命令信号を供給するために用いられ得る予備ポート４６も用い得る。
汎用コントローラ１６は、フィードモータ２４および様々な切断アセンブリの制御のための出力ポート３６〜４６を備え、ほとんどの適用例において、すべてのポート数を下回る数のポートが用いられる。例えば、上記のPadPak▲Ｒ▼機械のようなＤＣシアソレノイドパワー駆動切断アセンブリを有するクッション材変換機を制御するために汎用コントローラ１６が用いられるとき、ＤＣシアソレノイドポート３６は用いられるが、ＡＣ制御ソレノイドポート４０および切断モータポート１６は用いられない。空気駆動切断アセンブリを有する機械１０を制御するために汎用コントローラ１６が用いられるとき、ＡＣ制御ポート３８がＡＣ制御ソレノイドを制御するために用いられるが、ＤＣシアソレノイドポート３６および切断モータポート４０は使用されないことがあり得る。同様に、汎用コントローラ１６が、上記で触れたAutoPad▲Ｒ▼のような、切断モータ２８を用いて切断アセンブリ２６を作動させるクッション材変換機と共同して用いられるとき、ＡＣ制御ソレノイドポート３８および切断モータポート４０は、切断アセンブリ２６を制御し、それにパワーを供給するために用いられ、ＤＣシアソレノイドポート３６は未使用であり得る。好ましくは、マイクロプロセッサ４８は、機械と共に用いられる実際の切断アセンブリとは関係なく、適切な信号を出力ポート３６、３８および４０のそれぞれにほぼ同時に送信する。このように、機械の構成のこの局面をマイクロプロセッサ４８に知らせる必要はなく、従って、ポートに接続される切断アセンブリ２６は、どのタイプの切断アセンブリが用いられているかをマイクロプロセッサが識別する必要なく、マイクロプロセッサから送信される信号に応答するアセンブリである。
ＤＣシアソレノイド、切断モータおよびフィードモータなどの様々な装置の制御は、クッション変換機１０の動作条件および感知され得た事象を示すある入力５０に従って、マイクロプロセッサ４８によって行われる。入力５０は、回転スイッチなどのモード選択スイッチ５２によって選択されるクッション材変換機の動作モードの指示も含む。モード選択スイッチ５２は、異なる動作モード、例えば、キーパッドモード、電子分配システム（electronic dispensing system）モード、自動切断モード、フィード切断足踏スイッチモードおよび自動フィードモードに対応する多数の設定を含む。コントローラ１６のモード設定および多数のエラー信号が、ディスプレイ５４上に英数字コードとして表示され得る。例えば、表示コード「１」は、機械１０が自動フィードモードで動作していることを操作者に示し、表示コード「Ａ」は、マニュアルで切断を命令するために用いられるボタンにエラーが発生したことを示し得る。
キーパッドモードは、キーパッドを備え、キーパッド上の適切なキーを押すことによって、操作者が機械に製造させることを望む各パッドの長さを操作者が入力し得る、クッション材変換機用のモードである。このモードでは、用いられる切断アセンブリとは関係なく、マイクロプロセッサ４８は、フィードモータポート４２を介してフィードモータに信号を与えることによって、適切な長さの時間の間機械を介して材料を供給し、それによって操作者がキーパッドを介して選択した長さのダンネージを提供する。キーパッドボタンは、好ましくは、各ボタンが特定の切断長さに対応するように事前にプログラムされている。例えば、操作者がキーパッド上のボタン１２を押すと、このボタンは１２インチの長さに対応することが事前プログラムされており、マイクロプロセッサ４８はフィードモータ２４に信号を送り、１２インチのダンネージ材料の排出と同等な長さの時間の間フィードモータをオンにして、次いでマイクロプロセッサはフィードモータを停止にする。機械を介した選択された長さのダンネージ材料の供給が完了すると、マイクロプロセッサ４８は、出力ポート３６、３８および４０を介して、用いた切断アセンブリ２６に切断を実行することを自動的に命令する。次いで、マイクロプロセッサ４８は、キーパッド上の次のキーが押されるのを待ち、プロセスを繰り返すことによって押されたキーに対応する長さのダンネージを生成する。
電子分配システム（ＥＤＳ）モード設定がモード選択スイッチ５２上で選択されるとき、分配された（dispensed）長さのダンネージ材料の有無を検出するために外部電子分配センサ（electronic dispensing sensor）が用いられる。ダンネージ材料の有無に関する情報は、入力５０のうちの一つを介してマイクロプロセッサ４８に与えられる。機械の切断領域にダンネージ材料が残っていないことをセンサが検出すると、その情報はマイクロプロセッサ４８に送られ、マイクロプロセッサはフィードモータポート４２を介してフィードモータ２４に信号を送信し、それによってある長さの材料が排出される。機械１０を介して供給される材料の長さは、入力５０のうちの一つを通ってマイクロプロセッサ４８に報告されるように、以下に記載されるサムホイール（thumb wheel）の設定によって決定される。一旦材料が機械１０を介して供給され、切断出口で現れると、電子分配センサは、機械の切断出口にダンネージ材料があることをマイクロプロセッサ４８に報告する。完全な長さの材料がフィードモータ２４によって機械１０を介して供給された後、マイクロプロセッサ４８は、フィードモータが停止するのを可能にするために短時間待ち、次いで、必要な出力ポートを通って信号を送ることによって、取り付けられた切断アセンブリ２６によって切断を実行することを命令する。電子分配アセンブリは、材料が除去されるまで、機械の出口にダンネージ材料があることをマイクロプロセッサ４８に報告し続ける。材料が除去されると、センサは入力５０を介してマイクロプロセッサ４８に除去を報告し、それによって、マイクロプロセッサは再びフィードモータ２４に信号を送り、機械を介してダンネージ材料の別の長さ部分を供給する。一旦供給が完了すると、マイクロプロセッサは要求される出力ポートに信号を送り、それによって切断アセンブリ２６に材料を切断させる。このプロセスは、操作者が機械の出口領域から切断ダンネージを除去し続ける限り、継続する。
セレクタスイッチ５２上で自動切断モードを選択すると、次の長さを機械を介して供給し、それを切断するために、操作者が機械からある長さのダンネージ材料を除去する必要がないことを除いて、上記のＥＤＳモードと基本的に同じプロセスをマイクロプロセッサ４８が行う。このモードでは、マイクロプロセッサ４８は、サムホイールの設定によって決定される長さの時間の間材料を機械を介して供給するように、フィードモータポート４２を介してフィードモータ２４に命令する。所望の長さの材料が機械を介して供給されると、マイクロプロセッサ４８はフィードモータ２４への信号を停止させ、フィードモータを停止を可能にするために短時間待ち、次いで、切断アセンブリ２６をそれぞれ制御する出力ポート３６、３８および４０に適切な信号を送信する。マイクロプロセッサ４８は、所定数の長さが操作者によって選択されていない限り、このモードで機械に所定長の材料を連続的に排出させ、切断させる。
フィード切断足踏スイッチモードがモード選択スイッチ５２上で選択されると、マイクロプロセッサ４８による機械の制御は、操作者が作動させた足踏スイッチによって指示（instructed）されるように行われる。操作者が足踏スイッチを踏むと、その事実を示す入力が、入力５０のうちの一つを介してマイクロプロセッサ４８に送信される。それに応答して、マイクロプロセッサ４８は、フィードモータポート４２を介してフィードモータ２４に信号を送信し、それによって機械を介して材料を供給する。マイクロプロセッサ４８によるフィードモータ２４への信号の送信は、操作者が足踏スイッチに圧力をかけなくなるまで継続し、その時にマイクロプロセッサ４８は、フィードモータへの信号を停止し、フィードモータを止めるために短時間待ち、次いで、機械を介して供給される材料を切断するように切断アセンブリ２６を動作させる出力ポート３６、３８および４０へ信号を送る。
モード選択スイッチ５２の第５のモードは、オートフィードモードである。オートフィードモードでは、マイクロプロセッサ４８は、フィードモータポート４２を介してフィードモータ２４に信号を送ることによって、サムホイールの位置によって決定されるように、機械を介してある長さの紙を供給する。適切な長さのダンネージ材料が機械を介して供給された後、切断がマニュアルで要求されるまで、マイクロプロセッサは休止する。このモードでは、操作者は、次いで、切断アセンブリに信号を送って切断を実行させるようマイクロプロセッサに指示しなければならない。操作者は、好ましくは、２つの切断ボタンをマニュアルで同時に押すことによって切断を生じさせる。ボタンが押されると、両方の入力ともが入力ライン５０を通ってマイクロプロセッサ４８に送られ、ボタンがほぼ同時に押されたと仮定すると、マイクロプロセッサは、機械上で用いられる切断アセンブリ２６に適切な出力を介して信号を送り、材料を切断させる。切断が完了すると、マイクロプロセッサ４８はフィードモータ２４に再び信号を送り、それによって機械を介して選択された長さの材料を供給し、次いで、操作者が切断の実行を指示するのを待つ。
上記の汎用コントローラ１６の１つの実施形態は、図３〜図８の模式的な回路図に示されている。まず図３〜図５を見ると、マイクロプロセッサ４８と出力ポート３６〜４６との間のインタラクション（interaction）が示されている。マイクロプロセッサ４８は、市販により入手可能な多数の多目的処理チップのうちのいずれか一つであり得、好ましくは、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートを備え得るプログラム可能周辺機器などの、出力ポート３６〜４６および入力５０〜格納メモリ６０との簡易なインタフェースに適したものである。マイクロプロセッサ４８は、汎用プロセッサ１６がキーパッドモードで動作することが望まれるときにキーパッドが取付けられ得る、キーパッド入力６２も備えている。様々な出力ポートを制御するために、マイクロプロセッサは、適切な出力ポートにアクセス可能なメモリ６０内のある位置に適切な信号値を格納する。例えば、フィードモータポート４２を介してフィードモータ２４に信号を送信するためには、マイクロプロセッサ４８は、ライン６２によってアクセス可能なメモリ６０内の位置に所望の信号値を配置し、切断モータポート４０を介して切断モータ２８に信号を送信するためには、ライン６６によってアクセス可能な位置に信号値を配置し、ＤＣシアソレノイドポート３６を介してＤＣシアソレノイドに、あるいはＡＣ制御ソレノイドポート３８を介してＡＣ制御ソレノイドに信号を送信するためには、ライン６４によってアクセス可能なメモリの位置に信号値が配置される。フィードモータポート４２を介して制御信号が送られ、フィードモータ２４が駆動されると、クッション材変換機の実行時間をトラックし続ける時間メータ６８も活性化され得る。予備出力ポート４６あるいはカウンタポート４４（図５参照）を制御するためには、マイクロプロセッサ４８は、これらのポートあるいは装置によってアクセス可能なメモリ６０内の位置に信号値を配置する。
汎用コントローラ１６が用いられるクッション材変換機１０は、１つのみの切断アセンブリ２６と共に用いられ得るので、切断アセンブリを制御する出力ポートは、異なるタイプの切断アセンブリによって共有され得ること、例えば、ＡＣ制御ソレノイドポート３８は、空気駆動切断アセンブリあるいは切断モータ２８によってパワーを供給される切断アセンブリ２６の係合クラッチ３０を制御し得ること、あるいは、コントロールライン６４がＤＣシアソレノイドポート３８およびＡＣ制御ソレノイドポート１４の両方を制御することが示されているように、単一の制御ラインは２つ以上の出力ポートを制御し得ることに留意されたい。さらに、機械１０によって一度に単一の切断アセンブリ２６のみが用いられているが、単一の切断アセンブリを制御するため、あるいは機械に対して別の制御を行うために、２つ以上の制御ラインが用いられ得る。クッション材変換機１０が切断モータ２８と共に用いられる場合、制御ライン６４と６６とが共に用いられて切断を作動させる。制御ライン６６が切断モータポート４０を介して切断モータ２８に駆動を指示する一方、制御ライン６４がＡＣ制御ソレノイドポート３８を介してＡＣソレノイドに、切断モータ２８と切断刃アセンブリ２６とを連結するクラッチ３０に係合することを指示する。フィードモータの動作によってダンネージ材が機械中で詰まり得るので、切断が開始されたときにフィードモータ２４が動作しないことを確実にするために、制御ライン６２および６４が共同して用いられる。一対のトランジスタ７０および７２は、制御ライン６２および６４に係絡をもって接続され（interconnected）、１つの制御ライン上に信号が存在することによってもう一方の制御ラインが停止になり、フィードモータ２４および切断アセンブリ２６の両方が同時に作動され得ないようにする。
マイクロプロセッサ４８への入力５０は、図６〜図８に示されているような様々な回路を介して生成される。図６は、上述のサムホイール回路７６を図示している。２数字サムホイール７８は、バスインタフェース８０および制御ライン８２を経由して入力バス５０に連結され、また、制御ライン６２およびフィードモータポート４２を経由してマイクロプロセッサ４８がフィードモータ２４に実行を命令する時間の長さを操作者に選択させることを可能にし、このようにして、ＥＤＳモード、自動切断モードおよび自動フィードモードの間に、機械を介して供給されるダンネージ材料の長さを操作者に選択させることを可能にする。選択された供給長さは、入力バス５０を通じてマイクロプロセッサ２４に送られる。図６〜図８に示されるのは、マイクロプロセッサ４８にメモリ６０を介してクッション材変換機の様々な動作事象、例えば、切断が完了しているか、足踏スイッチが踏まれているか、あるいは切断ボタンが押されているかなどの事象と、汎用コントローラ１６の選択された動作モードとを知らせる、付加的な入力を入力バス５０を通じて提供する、多数の電流感知回路である。
電流感知回路はそれぞれ似た構成を有しているが、それぞれ独自の出来事を感知する。電流感知回路の典型例は、一般的に、その感知回路に特定的なある事象が生じると電流を受け取るコンタクト８４を備えている。そのような事象が生じると、光連結器（opto-coupler）９０の互いに逆平行に配置された一対のダイオード８８と電気的に並列に接続されるキャパシタ８６に、コンタクト８４を介して電流が流れる。電流がダイオード８８間で検出され、その感知回路が感知するように設計された事象を示すと、ダイオードからの光はフォトトランジスタ（phototransistor）９２をオンにし、それによってトランジスタは、レジスタキャパシタフィルタ９６によって濾波された一定電圧源９４をバスインタフェース１００への入力９８に連結される。バスインタフェース１００は、制御ライン１０２によって制御されるように、入力バス５０を通じてメモリ６０に適切な入力を与える。
次に特殊な感知回路を見ると、感知回路１０４（RELAYS ON）は、クッション材変換機がリセットされているか、およびすべての安全スイッチが閉状態にあり、機械のカバーなどが閉じられていることを示しているかを検出する。次いで、検出状態は、メモリ６０を経由してマイクロプロセッサ４８に入力バス５０上の入力として送られる。
回路１０６（FEED REV）は、操作者がリバース押ボタン（reverse push botton）を押してフィードモータ２４の回転方向を逆方向すると、感知する。供給リバース機能の目的は、ダンネージ材料の詰まりを除去する手段を提供することである。しばしば、詰まったダンネージは、ただ単にフィードモータを逆方向にし、詰まりが最もよく生じる切断アセンブリからダンネージ材料を引き出すことによって除去され得る。この感知回路１０６の状態は、メモリ６０を介して入力バス５０を通じてマイクロプロセッサ４８にも報告される。
回路１０８（CUT COMP）は、切断完了スイッチの状態を感知する。切断刃を駆動するためにＤＣソレノイドを用いる切断アセンブリは、パワーがソレノイドに継続的に与えられると、迅速に加熱されるという特性を有している。そのようなソレノイドが加熱されすぎると、ソレノイドはパワーを失い、より冷却な状態にあるときほどには効率的に切断を行い得ない。切断完了スイッチは、ダンネージ材料の切断が完了したかを検出する。感知回路１０８は切断完了スイッチの状態を感知し、制御ライン６４を通ってＤＣシアソレノイドポート３６に適切な信号を送ることによって、マイクロプロセッサがＤＣシアソレノイドへのパワー供給を即座に停止し得るように、マイクロプロセッサ４８に状態を報告する。
汎用コントローラ１６がフィード切断スイッチモードに設定されたときに用いられる足踏スイッチの位置は、感知回路１１０（FEED FS）によって感知される。感知回路１１０は足踏スイッチの位置を感知し、マイクロプロセッサ４８に位置を報告する。上記のように、足踏スイッチモードにあるとき、足踏スイッチが踏まれると、マイクロプロセッサ４８はフィードモータポート４２および制御ライン６２を介して信号をフィードモータ２４に送ることによって、足踏スイッチが踏まれている間、機械１０を介して紙を連続的に供給する。足踏スイッチへの圧力が解放されると、足踏スイッチが解放されたことを感知回路はマイクロプロセッサ４８に報告し、マイクロプロセッサはフィードモータへの信号送信を止めてフィードモータを停止させ、次いで、マイクロプロセッサは、制御ライン６４および６６を通って出力ポート３６、３８および４０に信号を送信して、取り付けられた切断アセンブリ２６に切断の実行を促す。
回路１１２（BLADE）は刃スイッチの状態を感知する。刃スイッチは、ナイフ刃がその通常の静止位置にあるのか、あるいは、ナイフ刃が切断途中などのその他の位置にあるのかを検出する。ナイフ刃が静止位置にある場合、機械１０を介して紙を供給しても安全であるが、ナイフ刃が切断途中の状態で紙が供給された場合、紙は刃に巻き込まれ、機械を詰まらせ得る。回路１１２によって感知されるナイフ刃の位置はマイクロプロセッサ４８に報告され、それによってナイフ刃が静止位置に戻ったことを回路１１２が感知するまで、マイクロプロセッサはフィードモータ２４への信号を停止する。
回路１１４（EDS SEN）は、クッション材変換機１０の切断アセンブリ２６領域でのダンネージ材料の有無を感知し、その情報をマイクロプロセッサ４８に報告する。汎用コントローラ１６がＥＤＳモードにあるとき、マイクロプロセッサ４８は、フィードモータ２４に自動的に信号を送ることによって、サムホイール回路７６（図６）によって決定された長さのダンネージ材料を機械１０を介して供給し、供給されたダンネージ材料の最後の一片が出口領域から除去されたことを回路１１４が感知するたびに適切な長さが供給されると、取り付けられた切断アセンブリ２６に信号を送って材料を切断させる。
図８を参照して感知回路の説明を続ける。感知回路１１６（L-CUT）、１１８（R-CUT）および１２０（COM-CUT）はクッション材変換機１０上に位置する３つの押しボタンに対応し、これらの押しボタンによって、機械１０を介して供給されるダンネージ材料を切断アセンブリ２６に切断させることを操作者がマニュアルで行うことが可能になる。汎用コントローラ１６がオートフィードの動作モードにあるときに、これらの回路はマイクロプロセッサ４８によって認識される。安全な測定として、COM-CUTボタンと、L-CUTあるいはR-CUTボタンのうちのいずれか一つとがほぼ同時に押されたことを示す、回路１２０からの入力の検出とほぼ同時に、マイクロプロセッサ４８が回路１１６および１１８の一つからの入力を検出してから、マイクロプロセッサが出力ポート３６、３８あるいは４０のいずれか一つに取り付けられている切断アセンブリ２６に信号を送って切断を行わせることが好ましい。操作者によって押しボタンの一つが押されると、対応する回路１１６、１１８および１２０は、バスインタフェース１２２、入力ライン１２４および制御ライン１２６を経由して入力バスを通ってメモリ６０に入力を与える。
感知回路１２８、１３０、１３２および１３４は、モード選択スイッチ５２の位置を感知し、モードセレクタスイッチがキーパッドモード（KEYPAD）、ＥＤＳモード（EDS SEL）、自動切断モード（A/M CUT）、あるいはフィード切断足踏スイッチモード（F/C COMB）に設定されているかをそれぞれ示し、そのような情報をメモリ６０への入力バス５０を通ってマイクロプロセッサ４８に報告する。モード選択スイッチ５２がキーパッドモード、ＥＤＳモード、自動切断モードあるいはフィード切断足踏スイッチモードのいずれにも設定されない場合、マイクロプロセッサ４８は、デフォルトで上記の自動フィードモードに従って動作する。
所定数のダンネージ材料の長さが生成されるときを感知回路１３６（COUNTER）は感知する。機械が自動フィードモードにあるとき、操作者はカウンタを所定のパッド数に設定する。この数に達すると、カウンタ中で閉状態のコンタクトが感知され、ダンネージの断片数が到達されたことを回路１３６はマイクロプロセッサ４８に知らせ、マイクロプロセッサが自動フィード動作を停止する。
図７に見られるように複数の予備感知回路１３８（SPARE1）および１４０（SPARE2）が設けられることによって、マイクロプロセッサ４８は付加的な入力に基づいて拡張制御機能を行うことが可能になる。
先に述べたように、機械の動作状態が、英数字ディスプレイ５４（図２および図５を参照）を介して操作者に示され得る。英数字ディスプレイは、マイクロプロセッサ４８とインタフェースし得る、市販により入手可能な様々なディスプレイのいずれでもあり得る。マイクロプロセッサ４８は、入力バス５０を通って、あるいは、機械の動作モード、および動作においてエラーが検出されたかをマイクロプロセッサ４８に示す他の入力を介して受け取られる情報に従って、ディスプレイについての情報をディスプレイ５４に与える。好ましくは、ディスプレイ５４上に表示されるエラーコードは、検出されたエラーを目立ちやすくするために、フラッシュ（flash）あるいはブリンク（blink）する。
マイクロプロセッサ４８によって検出され得るエラーの例は、フィードアセンブリ１９あるいは切断アセンブリ２６における紙詰まりである。そのようなエラーの検出を容易にするために、誘導性近接スイッチ（inductive proximity switch）などの符号化器１４４を、ギアアセンブリ２２のコイニングギアの近接に配置して、ギアおよびフィードモータ２４（図１を参照）の回転および回転速度を感知することが好ましいが、別の形態の検出手段も、フィードアセンブリ１９の様々な構成要素の回転速度を感知するために用いられ得る。フィードモータ２４の回転スピードが、ギアアセンブリ２２あるいは形成アセンブリ２０内などのフィードアセンブリ１９中の紙詰まりを示すある一定のしきい値を下回ったとマイクロプロセッサが判定すれば、マイクロプロセッサはフィードモータ２４を停止させ、操作者がエラーの訂正を行い得るように、ディスプレイ５４上に適切なエラーコードを表示する。
切断アセンブリ２６中の紙詰まりを検出するために、マイクロプロセッサ４８は、刃位置検出回路１１２（図７参照）によって決定される切断刃の位置を同様にモニタし得る。刃が切断後に静止位置にない場合、あるいは切断サイクルの開始の所定時間後、刃が静止位置に戻らない場合、マイクロプロセッサ４８は機械の切断動作を停止し、ディスプレイ５４に適切なエラーコードを送り、切断アセンブリ２６中の紙詰まりを操作者に知らせる。
図９を参照すると、一対のモデム２２０および２２２をそれぞれ介して送信ライン２２４を通って、遠隔端末あるいはパーソナルコンピュータなどの遠隔プロセッサ２１８と通信を行うコントローラ２１６が示されている（遠隔プロセッサ２１８および対応するモデム２２２は、業務センタなどの遠隔位置を示す点線の箱２２６によって、コントローラ２１６からは分離しているものとして示されている）。コントローラ２１６は、一般的に、図１から図８に関連して上記したコントローラ１６と等価である。上述のように、マイクロプロセッサ４８は、例えば、図６から図８に示される電流感知回路によって検出される事象に対応する多数の入力５０を受け取る。電流感知回路によって感知される情報は、機械がキーパッドモード、電子分配モード、自動切断モードであるかなどの機械の動作状態を含み、さらにフィードアセンブリ１９および切断アセンブリ２６における紙詰まりなどの機械エラーの検出ならびに機械によって行われた切断回数、機械によって製造されるパッド数および様々なその他の情報を含む。
コントローラ２１６は、多数の時限事象、例えば、機械がオンにされる総時間、メンテナンスにかかった時間と対比される、機械が活性化される総時間、各動作モードで使われる時間、フィードモータあるいは切断モータが駆動される総時間、およびフィードモータが逆方向に動作する総時間などをマイクロプロセッサ４８に記録させることを可能にする、実時間クロック２２８を備え得る。実時間クロック２２８は、マイクロプロセッサ４８によって検出される障害発生のタイムスタンプおよびデートスタンプのためにも用いられ得る。
マイクロプロセッサ４８によって受け取られるすべての情報は、その後の検索のために不揮発性メモリ２３０に格納され得る。所望であるとき、不揮発性メモリ２３０に格納される情報は、モデム２２０および２２２を通し、遠隔プロセッサ２１８とマイクロプロセッサ４８との間の通信を介して遠隔位置２２６からアクセスされ得る。モデム２２０および２２２は、当業者が理解するように、従来の通信プロトコルを介して電話リンク２２４を通って通信を行う、従来の市販により入手可能なモデムであり得る。
コントローラ２１６の不揮発性メモリ２３０に格納される情報は、前もって計画された時間間隔で、例えば、一日の終わりあるいは一週間の終わりに、遠隔プロセッサ２１８に自動的にダウンロードされ得る。あるいは、遠隔位置２２６にいる業務を行う人が、モデム２２０および２２２を経由して遠隔プロセッサ２１８との接続を介してマイクロプロセッサ４８に指示し、所望のように不揮発性メモリ２３０に格納される情報を遠隔プロセッサ２１８にダウンロードし得る。さらに、遠隔プロセッサ２１８とマイクロプロセッサ４８との間の接続によって、機械が動作している間に、センサおよび上記のそのほかの入力に対応するすべての機械入力５０の状態を、業務を行う人がほぼ実時間で見ることが可能になる。これによると、エラーが生じているときに業務を行う人が入力５０を見ることができるので、業務を行う人が機械１０内のエラーを効果的に診断することが可能になる。不揮発性メモリ２３０から遠隔プロセッサ２１８にダウンロードされた情報は、機械のメンテナンスをスケジュールするためにも用いられ得、さらに動作時間、機械を介して供給される紙の量、あるいは機械によって製造されるパッド長あるいはパッド数に基づいて、機械１０の使用料を顧客が請求される場合に、課金機能を行うためにも用いられ得る。
業務を行う人がクッション変換機１０の場所にいる場合、遠隔プロセッサ２１８との通信のために設けられた同一のポートを介して不揮発性メモリ２３０にアクセスすることも可能である。そのような場合、モデム２２０がマイクロプロセッサ４８に接続される代わりに、パーソナルコンピュータあるいはその他の端末が、不揮発性メモリ２３０に格納される情報にアクセスするためにマイクロプロセッサ４８に接続される。これによって、業務を行う人が、機械が業務を行っている間にマイクロプロセッサ４８への情報入力５０へのアクセスをより頻繁に行うことが可能になる。
用いられた紙の量に基づいて機械の使用に対して顧客が課金される場合、マイクロプロセッサ４８と通信する紙使用量メータ２３２を設けることが望ましくあり得る。フィードモータの速度が既知かつ一定であると仮定すると、実時間クロック２２８によって決定されるフィードモータの実行時間を間接的に測定し、その時間を紙速度で乗算することによって、機械によって用いられる紙の移動総量を不揮発性メモリ２３０で維持することがマイクロプロセッサ４８にとって可能である。しかしある例では、紙使用量メータ２３２を用いることによって紙の使用量がより正確に決定されることもある。そのようなメータは、機械に供給される紙に添って巻きこみを行うコンタクトローラ（contact roller）を備え、それによって使用された紙の長さを直接測定するか、あるいは長さを測定するその他の従来の手段によって具現化され得る。不揮発性メモリ２３０に格納される紙使用量およびその他の情報は、望ましいときにはディスプレイ５４上で、また上記のように遠隔プロセッサ２１８を介して、表示のために利用可能にされ得る。
課金目的のとき、あるいは、製造されるパッドの長さがコンテナ内にぴったりと合っていなければならないときなどのように、機械によって生成されるダンネージ製品あるいはパッドの量を正確に決定することが要求される場合は、機械１０は長さ測定装置２３４を備え得る。長さ測定装置の一実施形態を図１０および図１１に示す。この実施形態は共同所有されている米国特許出願第08/155,116号により十分に記載され、この米国特許は、本明細書においてそのまま援用される。図示されている長さ測定装置２３４は、ギアアセンブリ２２の角度移動をモニタするために配置される。長さ測定装置２３４は、ギアシャフト２８１に取り付けられた回転部材２８０と、部材２８０の角度移動をモニタするモニタ２８２と、ギアシャフト２８１とを備えている。好ましくは、回転部材２８０は、同心円上（equal circumferential increments）に配置された一連の開口部２８４を有する円盤である。より好ましくは、回転部材２８０は、１２個の開口部を有する黒い非反射性のアルミニウム円盤である。このように、各開口部２８４は３０度の角度移動に対応し、好ましい実施形態においては、１インチのパッド長に対応する。
モニタ２８２は、光ビームを伝送および受容するフォト光学（photo-optic）トランスミッタ／レシーバ２８６と、伝送される光ビームを反射させる反射板２８８とを備えている。トランスミッタ／レシーバ２８６は機械フレームに取り付けられ、回転部材２８０が回転すると、伝送された光ビームが開口部２８４を通って伝わるように配置される。フォト光学トランスミッタ／レシーバ２８６は、好ましくは、光ビームの受光の遮断をリレーし得る電気回路を備えている。反射板２８８は機械フレーム上に取り付けられ、開口部２８４を通過する伝送光ビームを受光するように配置される。
回転部材２８０が回転すると、トランスミッタ／レシーバ２８６によって伝送される光ビームは、第１の開口部２８４を通り、反射板２８８と接触し、反射されてトランスミッタ／レシーバ２８６に戻る。一旦この開口部２８４が回転して、トランスミッタ／レシーバ２８６（および反射板２８８）との位置並びがずれると、次の開口部２８４が移動して位置が合うまで、トランスミッタ／レシーバ２８６による反射光ビームの受光が遮断される。従って、好ましい回転部材２８０を用いると、部材２８０が１回転するたびに、すなわち、駆動ギアシャフト２８１が１回転するたびに、１２回の遮断が生じる。
トランスミッタ／レシーバ２８６は、プロセッサ４８（図９）に遮断の発生をパルスの形態でリレーする。プロセッサ４８はこの情報を用いてギアアセンブリ２２を制御する（すなわち、フィードモータポート４２を通ってフィードモータに活性化／非活性化信号を送る）。すなわち、プロセッサは、この情報を用いてパッド長を制御し、かつ、製造されるパッドの全長を決定し不揮発性メモリ２３０に格納する。
図１２を参照すると、上記のコントローラ２１６と実質的に同じコントローラ２１６’が示され、このコントローラは、紙コード読み取り器３００と、コンテナプローブ３０２とを備えている。コントローラ２１６’は、コード読み取り器３００、コンテナプローブ３０２および不揮発性メモリ２３０のみとしか示されていないが、コントローラは、図９を参照して記載されている遠隔プロセッサ２１８との通信のためのモデム２２０、実時間クロック２２８、紙使用量メータ２３２、および長さ測定装置２３４も備え得る。紙コード読み取り器３００およびコンテナプローブ３０２は、別々に用いても、一緒に用いてもよい。
ストック紙タイプ、源（source）、あるいはロットを同定もしくは確認するために、紙コード読み取り器３００は、紙が変換アセンブリ２０に入る前に、紙が機械を介して供給されるときに、ストック紙３０４上に符号化された情報を読み取る。そのような情報は、ある特定の紙ロットを用いる機械で生じた問題などの機械の問題を、業務を行う人が診断する助けになり得る。あるいは、そのような情報は、例えば、単一層か多層の紙ストックかで変わり得る、そのような紙から作られるパッドのクッション材特性に関する情報を決定するために用いられ得る。後者のタイプの情報は、与えられたコンテナを適切にクッション材で充填するためのパッド量を機械１０が自動的に決定し製造する場合に、特定の値を有し得る。一例として、ストック紙材料の不適切な使用によって生じる機械１０へのダメージを防止するために、紙コード読み取り器３００によってあるタイプのストック紙が確認されるときにのみ、コントローラ２１６’はパッドを製造するよう改変され得る場合がある。
紙コード読み取り器３００は、好ましくは、所望の情報が符号化された適切なバーコードを有するストック紙と共に用いられる、従来のバーコード読み取り器である。紙コード読み取り器３００は、バーコードが周知のスペース間隔でストック紙３０２上に印刷されているとき、あるいは長さ情報がバーコードに符号化されているときに、紙長さ情報をプロセッサ４８に与えるためにも用いられ得る。紙コード読み取り器３００は、バーコード読み取り器以外の光学コード読み取り器、あるいは紫外線を用いて符号化された情報が存在することを読み取るあるいは検出するために改変された読み取り器を含む、別のタイプの情報検索システムでもあり得る。
紙コード読み取り器３００によって紙ストック３０４から検出された情報はプロセッサ４８に転送され、そこでその情報に基づいて動作し、および／または、所望に応じて、不揮発性メモリ２３０からの後の検索のために格納され得る。所定の源から使用されるストック紙のロール数あるいは量、ならびにあるグレード、厚さあるいは層数の、使用されるストック紙のロールの数あるいは量は、不揮発性メモリ２３０に格納される有用な情報の例である。
コンテナプローブ３０２は、コンテナをクッション材で適切に充填するようにパッド量およびパッド長を決定して製造を行うために、コンテナ３０６から情報を読み取るバーコード読み取り器などのコード読み取り器として具現化され得る。そのような場合には、バーコードは、コンテナ３０６の上に印刷あるいは固定される（affixed）か、コンテナとともに与えられるパッケージングインボイス（packaging invoice）に固定される。バーコード読み取り器は、コンテナが輸送されてくるときにバーコードを読みとるように配置されるか、あるいは機械１０に関して既知の位置に配置される。バーコードから情報を読み取るとき、コンテナプローブ３０２は、プロセッサ４８に情報を転送する。プロセッサ４８はその情報を用いて、ルックアップテーブルによって決定される、あるいはバーコードに直接符号化されている、必要な数および長さのパッドを生成するように機械１０に指示し得る。次いで、操作者は、機械１０によって自動的に製造されるパッドを取り、操作者と機械との間でさらなるインタラクションを行わずにコンテナ３０６内にそれらを配置する。
コンテナブローブ３０２は、コンテナの空き容量を実際に測定するプローブの形態でもあり得る。そのようなプローブは、コンテナ３０６をプローブすることによってコンテナを充填するために必要なパッド材の容量を決定する、プランジャ（plunger）、空気シリンダ、あるいはその他の低圧プローブなどの機械プローブを含み得る。機械プローブは、１つあるいは複数の位置でコンテナ３０６を調べることによって必要なパッド量を決定する。また、機械プローブは、バーコード読み取り器と関連して、あるいは光学センサ、超音波センサ、および別の形態の機械ビジョンあるいはパターン認識を用いるセンサを含む、コンテナ３０６の充填容積および充填度を感知するセンサと共同して、あるいはそれらのセンサに代えて用いられ得る。
障害耐性のあるクッション材製造ネットワーク４００が、図１３に模式的に図示されている。そのようなネットワーク４００は、典型的には、複数のクッション材変換機１０を備えている。これらのクッション材変換機のおのおのは、好ましくは、機械のパッド製造機能および診断機能を制御するため、上記のコントローラ１６、２１６および２１６’などのコントローラ４０２を有している。個々の機械１０は監視コントローラ４０４によっても制御される。この監視コントローラは、パーソナルコンピュータあるいは同様のプロセッサにおいて実行される専用監視コントローラであるか、あるいはクッション材変換機械に常駐し得、この場合、監視コントローラはホスト機械の制御を行い、かつ、そのホスト機械およびネットワーク４００内のその他の機械に監視制御機能を提供する。監視コントローラ４０４は、各機械１０のコントローラ４０２と従来の「マスタ−スレーブ」モードで通信し得るか、あるいは、複数のコントローラが従来の「ピア−トゥ−ピア（peer-to-peer）」モードで互いに通信し得る。それは、所望される機械１０間の相互通信のレベル、およびマスタ監視コントローラを用いることが望ましいか否かに依存する。
ネットワーク４００がマスタ−スレーブモードで動作しているとき、個々のあるいは複数の機械１０は、監視コントローラ４０４に指示されて、所望数および所望長のパッドを製造する。監視コントローラ４０４は、機械の作業スケジュールおよびメンテナンススケジュールに従って、異なる機械間で作業負荷を配分し得、紙詰まり、あるいは機械の紙ストック切れなどの障害状態（fault condition）を監視コントローラに知らせる機械から、作業をバイパスあるいは再割り当てし得る。また、複数の機械は、情報および障害状態を互いに通信し合い得る。各機械１０が個別のコントローラ４０２を備えていることが望ましいが、機械は、各機械について個別のコントローラを必要とせずに、監視コントローラ４０４を介して制御されてもよい。
ネットワーク４００がピア−トゥ−ピアモードで動作しているとき、主要なあるいは第１の機械が活性化されてパッドを生成するが、残りのひとつまたは複数の機械は非活性である。第１の機械が故障している場合、残りのひとつまたは複数の機械が第１の機械の引継ぎを自動的に行う。そのようなネットワークは、図１４に示されるように、リバーシブルコンベアシステム４１０の各端部にある２つの機械１０ａと１０ｂとの間で実行され得る。この場合、通常の動作では、１つの機械が活性であるが、もう一方の機械はアイドル（idle）状態である。活性機械、すなわち、機械１０ａは所望の長さのパッドを生成し、そのパッドをコンベアシステム４１０上に置き、コンベアシステムがパッドを活性機械１０ａから操作者に運搬する。機械１０ａが、例えば、紙詰まり、紙切れなどによって動作不能になったり、あるいはスケジュールされた間隔でスイッチが所望されている場合、機械１０ａが非活性になり、機械１０ｂがパッド製造機能を引き継ぐ。この時、コンベアシステム４１０の方向は、機械１０ｂによって製造されるパッドを機械から操作者に運搬するために方向を逆転し得る。
いくつかの特定のクッション材変換機に関連していくつかのコントローラをこれまで記載してきたが、容易にわかるように、本発明のコントローラは、多くのタイプあるいは構成のクッション材変換機の動作の制御において、広範囲な適用例を有している。コントローラの用途の広さおよびその構造によって、そして、予備コントローラポートを設けることによって、機械の異なる用途についてのコントローラ機能および付属装置制御のカスタマイゼーションも可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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