JP2000509683A - 一次及び二次引張りユニットを有するバンド掛け機及びこのための制御系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可撓性のヒートシール可能なストラップを物品の周りに掛けるバンド掛け機及びバンド掛け方法は、バンド掛け機内に設けられた種々のセンサからのエンコーダ信号及び他の信号を受け取って各バンド掛けサイクルを調節するプログラム可能な制御系を含む。送り及び引張りユニットが、制御系からの信号に基づいて物品周りにおけるストラップの一次引張りを行う。送り及び引張りユニットに設けられたモータ駆動式ローラ及びピンチローラがそれぞれ、別々のエンコーダ信号を制御系に送って制御系が送りシーケンス及び引張りシーケンス中にそれぞれストラップの送り及び引込みを行うのを助け、そしてストラップの正確な位置を表す信号を出すようにする。二次引張り装置が、ストラップに対する最終的な大引張り力を生じさせる。制御系は、引張りを含む個々のバンド掛けサイクルを自動調節して種々のサイズの束及び種々のタイプの物品を補償するようにする。しかる後、シールヘッドがストラップをシールし、そしてシールしたストラップを残りのストラップコイルから切り離す。制御系は、大引張り力による引張り中に破損したり変形する恐れのある物品について個々のバンド掛けサイクルの際、二次引張りを選択的に解除できる。

Description

【発明の詳細な説明】 一次及び二次引張りユニットを有するバンド掛け機及びこのための制御系 技術分野 本発明は、荷造り又はバンド掛け（ストラッピング）向きの種々のタイプの可 撓性で可融性ストラップを用いる機械に関する。代表的な用途としては、雑誌、 新聞紙、箱、トレー等が挙げられるが、これらには限定されない。 発明の背景 例えば、米国特許第３，７３５，５５５号、第３，８８４，１３９号、第４， ３１２，２６６号、第４，１９６，６６３号、第４，２０１，１２７号、第３， ４４７，４４８号、第４，３８７，６３１号、及び第４，４７３，００５号に開 示されているような多くの高速自動バンド掛け機が開発された。これら米国特許 の装置で分かるように、一般的には、コンベヤベルトがストラップの束を高速で バンド掛けステーションに搬送し、ここでストラップは、コンベヤベルトがスト ラップ束を装置から遠ざける前に自動的にバンド掛けされる。最新式の機械は、 毎分約４０〜５０束をバンド掛けできる。しかしながら、かかるバンド掛け装置 の速度を一段と上げて処理量を多くするのが望ましい。 代表的なバンド掛け機は、束の周りでのストラップの初期引張りを行う初期又 は一次引張り装置を採用している。しかる後、二次引張り装置がストラップの張 力を大きくし又はその引張り具合を大きくする。その後、シールユニット又はシ ールヘッドが、代表的には加熱ナイフ機構の使用によりストラップをシールして 結束作業を完了させる。 従来型バンド掛け装置はもっばら、タイミングを取る上で（調時のために）、 機械式の組立体、例えば多数のカム及びフォロア機構、ピストン駆動式リンク機 構等を利用している。かかる機械式機構は或る束については非常に迅速なバンド 掛けを行うことができる。しかしながら、種々の材料から成る種々のサイズの束 を結束する場合、かかる機械式のバンド掛け装置は、一サイズの物品束のバンド 掛けに使用上の優位性があるに過ぎず、これに対して別のサイズの束又は種々の 物品の束のバンド掛けは劣る。かかる機械式又は電気機械式の装置は、これに素 早く送られている互いに異なるサイズの束及び種々の物品の束に合わせて自動調 整することができない。その上、かかる機械式装置は、毎分６０束を越える速度 で物品を効率的に結束することができない。重要なこととして、一次引張りユニ ットと二次引張りユニットの両方は、かかる高速の状態で信頼性をもって動作で きない。 一般に、現在市場に出ているバンド掛け機は、動力伝達に関して、従来の電気 機械式構成部品、例えばクラッチ、ブレーキ、Ｖベルト等を用いている。しかし ながら、他の産業分野におけるサーボ制御の普及により、今やバンド掛け機にお いても、このような従来の電気機械式装置に代わる経済的且つ技術的に有用な手 段としてサーボ制御が利用されるようになっている。 しかしながら、伝統的なサーボ制御では、サーボモータを駆動するためにＰＬ Ｃ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）プラットホーム及びいわゆる「 スマート」なサーボドライブカードが用いられるのが通例である。残念なことに 、このアーキテクチャを用いると、高速動作方式では許容できないほどの著しい 遅れが制御プログラムに生じる。ＰＬＣを利用したシステムは本質的には、ドラ イブカードに命令を出してドライブカードがその命令を実行するようにする主中 央処理ユニット（ＣＰＵ）とマスタースレーブ関係をなして動作し、ＣＰＵとカ ードとの間には実時間リンク（又、リアルタイムリンク）が用いられない。実時 間リンクがなければ、制御系は融通性がなく、ＣＰＵはサーボモータに送られる 移動ルーチンを完全には制御しない。 発明の概要 本発明は、従来型バンド掛け装置を改良し、サーボ駆動制御の実行に加えて、 プログラマブルコントローラの制御機能を実行する制御系又は機械コントローラ を採用することにより追加の利点をもたらす。制御系中の変数を用いてバンド掛 け及びシールサイクルを種々の生産及び包装要件に適合するよう容易に変更する ことができる。 本発明のバンド掛け機は、シールヘッド及び送り及び引張りローラ駆動装置に 用いられるサーボモータを採用している。サーボモータ及び駆動装置は、位置、 速度及び加速度の正確な制御を可能にし、しかも従来型の駆動装置構成部品、例 えばクラッチ、ブレーキ、Ｖベルト等をと関連した保守上の問題点を減らすこと ができる。サーボ機能に対する実時間ＣＰＵ制御を行うために、制御系はプロセ ッサ、例えばインテル・コーポレイションの８０Ｃ１９６ＮＰプロセッサを採用 している。制御系は又、機械の各種機能を制御するためにサーボモータ回路及び Ｉ／Ｏ回路を有する。 本発明のバンド掛け機の送り及び引張りユニットは、閉ループ制御方式を採用 している。送り及び引張りエンコーダからの信号出力ピンチローラ近接スイッチ のデータを比較することにより、ピンチローラと駆動ローラとの相対的滑りを検 出できる。このデータは２つのモード、即ち(1)ストラップがトラック中へ通っ ていかない送り不足を検出するフィード又は送りモード、(2)束の周りにおける ストラップの一次引張りの完了時を検出するテンション又は引張りモードで用い られる。 送りモードでは、送り及び引張りユニットサーボモータは、ストラップを所定 数のエンコーダパルスの間、トラック中へ送る。送り作業中、エンコーダパルス は、ピンチローラ近接スイッチのパルスと連続的に比較される。この位置追跡の 際の著しいばらつきは、駆動ローラとピンチローラの相互の滑りを表し、送り不 足条件を指示する。送り不足条件が検出されると、ストラップは「再試行」シー ケンスがエンコーダ及び近接スイッチデータをリセットするストラップセンサレ バー領域に引っ込められる。制御系の決定に応じて送りシーケンスを数回にわた って再試行するのが良い。 一次引張りモードでは、送り及び引張りサーボモータは、ストラップを所定の 束サイズに関してループサイズ制御モード内のエンコーダパルスの所定回数の間 引っ込めるか、或いは引張り駆動ローラがストラップ上で滑り始める箇所までス トラップを引っ込める。圧縮性の高い包装品をバンド掛けする場合、制御系は、 シールヘッド速度を変えて駆動ローラがストラップを十分に引っ張るための時間 が得られるようにするのが良い。 本発明のバンド掛け機は又、束高さセンサ又はオペレータ入力により開始され る閉ループの機械式二次引張りを採用している。シールヘッド及び送り及び引張 ピンチローラの位置を追跡することにより、機械式二次引張りシーケンスをバン ド掛けサイクル中の適当な時刻に開始できる。二次引張り装置は好ましくは、二 次引張りカムに基づいてカム駆動され、この二次引張りカムは、共通駆動軸上の システムの残りのカムと同軸状に設けられている。制御系は、一次引張りを受け ているストラップの位置、共通軸の速度又は遅さ、回転数をモニターでき、二次 引張りが適当な時に加えられるようにすることができる。 本発明の上記利点及び他の利点は、度業者であれば以下の詳細な説明を読むと 明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明を具体化したバンド掛け機の正面部分図である。 図２Ａは、図１のバンド掛け機により用いられるストラップディスペンサの平 面図である。 図２Ｂは、図１のバンド掛け機により用いられるストラップディスペンサの正 面側等角図である。 図３は、図１のバンド掛け機により用いられる制御系のブロック図である。 図４Ａは、図１のバンド掛け機より用いられるストラップアキュムレータの平 面図である。 図４Ｂは、図４Ａのバンド掛け機より用いられるストラップアキュムレータの 正面図である。 図４Ｃは、図４Ａのバンド掛け機より用いられるストラップアキュムレータの 分解等角図である。 図５Ａは、図１のバンド掛け機により用いられるストラップ送り及び引張りユ ニットの平面図である。 図５Ｂは、図５Ａのバンド掛け機より用いられるストラップ送り及び引張りユ ニットの正面図である。 図５Ｃは、図５Ａのバンド掛け機より用いられるストラップ送り及び引張りユ ニットの分解等角図である。 図６Ａは、図１のバンド掛け機により用いられる二次引張りユニットの平面図 である。 図６Ｂは、図６Ａの二次引張りユニットの正面図である。 図６Ｃは、図６Ａの二次引張りユニットの分解等角図である。 図６Ｄは、図６Ａの二次引張りユニットの変形例の平面図である。 図６Ｅは、図６Ｄの二次引張りユニットの変形例の正面図である。 図６Ｆは、図６Ｄの二次引張りユニットの変形例の分解等角図である。 図７Ａは、図６Ａの二次引張りユニットの一部の正面図であり、ハイテンショ ンポジションを示す図である。 図７Ｂは、図６Ａの二次引張りユニットの一部の正面図であり、ハイテンショ ン使用不能位置を示す図である。 図７Ｃは、図６Ａの二次引張りユニットの一部の正面図であり、ホームポジシ ョンを示す図である。 図７Ｄは、図６Ｄの二次引張りユニットの変形例の一部の正面図であり、ハイ テンションポジションを示す図である。 図７Ｅは、図６Ｄの二次引張りユニットの変形例の一部の正面図であり、ハイ テンション使用不能位置を示す図である。 図７Ｆは、図６Ｄの二次引張りユニットの一部の正面図であり、ホームポジシ ョンを示す図である。 図８Ａは、図１のバンド掛け機により用いられるトラックの正面部分図である 。 図８Ｂは、図８Ａのトラックの８Ｂ−８Ｂ線矢視横断面図である。 図８Ｃは、図８Ａのトラックの分解等角図である。 図９Ａは、図１のバンド掛け機により用いられるシールヘッドの平面図である 。 図９Ｂは、図９Ａのシールヘッドの９Ｂ−９Ｂ線矢視横断面図である。 図９Ｃは、図９Ａのシールヘッドの分解等角図である。 図１０Ａは、図１のバンド掛け機により用いられる主駆動装置の平面図である 。 図１０Ｂは、図１０Ａの主駆動装置の１０Ｂ−１０Ｂ線矢視横断面図である。 図１１は、カム調時シーケンスの略図である。 図１２Ａは、図３の制御系により実行される基本的な例示のルーチンの諸段階 を一緒に示すフローチャートである。 図１２Ｂは、図３の制御系により実行される基本的な例示のルーチンの諸段階 を一緒に示すフローチャートである。 図１２Ｃは、図３の制御系により実行される基本的な例示のロードルーチンの 諸段階を示すフローチャートである。 図１２Ｄは、図３の制御系により実行される基本的な例示のストラップ引込み ルーチンの諸段階を示すフローチャートである。 図１３は、図５Ａの送り及び引張りユニットの送り及び引張りモータ及びピン チローラ及び図９Ａのシールヘッドについて、時間及びエンコーダパルスと毎分 の回転数の関係を表したプロット図である。 発明の詳細な説明 可撓性のテープタイプの材料を取り扱う機械、特にバンド掛け機において一次 引張りと二次引張りを行う装置及び方法を本明細書において詳細に説明する。以 下の説明において、本発明の完全な理解が得られるよう数多くの具体的細部、例 えば特定の構成要素、かかる構成要素の配置及び結合状態等を記載している。し かしながら、当業者であれば、本発明の特徴は、或る特定の細部を用いなくても 、或いは他の構成要素、結合要素等を用いても実施できることは容易に理解でき よう。他の場合では、本発明の内容をぼかさないようにするために周知の構造に ついては説明をしていない。 図１を参照すると、バンド掛けシステム又はバンド掛け機１０が、以下の主要 な構成要素、即ちディスペンサユニット１１、アキュムレータユニット１２、送 り及び引張りユニット１３、トラック又は軌道ユニット１４、二次引張りユニッ ト１５、シールヘッドユニット１６及び制御系２００を有し、これらは全てハウ ジング又はフレーム１０’に取り付けられている。バンド掛け機の基本動作では 、ストラップをディスペンサ１１に取り付けられたストラップコイルから巻き出 し、ストラップの自由端をアキュムレータ１２、送り及び引張りユニット１３、 シールヘッド１６及びトラック１４中に送る。ストラップをトラック１４の周り に送ってシールヘッド１６内へ戻した後、バンド掛けサイクルの開始が可能であ る。バンド掛けサイクルは、以下に詳細に説明するように、シールヘッド１６の 共通軸及びカムの一回転だけでバンド掛け機能を実行する一連のシールヘッドカ ムによって制御される。 システム１０の作動全体をまず最初に説明し、その後個々の構成要素について 詳細に説明する。バンド掛けサイクルは、右側のグリッパ１４８（図９Ｃ）がス トラップの自由端をカバースライダ１５３（図９Ｃ）に押し付けた状態に把持す ることで始まる。トラックガイド１３２を機械的に開放して、ストラップを主又 は一次引張りシーケンスにおいて送り及び引張りモータ１２６（図５）によって 包装品の周りに引きながらストラップをトラックガイド１３２（図８Ｂ）から引 き出す。 この一次引張り段階を完了すると、シールヘッド１６は引き続き回転し、追加 のストラップ張力が二次引張りユニット１５によって加えられる。二次引張り段 階が完了すると、左側グリッパ１４９（図９Ｃ）がストラップの供給側をカバー スライダ１５３に押し付けた状態に把持する。オーバーラップした状態のストラ ップ部分をヒーターブレード１５０によって加熱されている定盤１５２によって 互いに押し付け、ストラップカッター１５４によって供給源から切り離す（全て 図９Ｃに示されている）。次に、ヒーターブレードをストラップシール領域から 引っ込める。シールヘッド１６は回転し続け、定盤１５２がオーバーラップ状態 のストラップ部分を押さえてこれらをシールすることができるようにする。 シールサイクル中、シールヘッド１６を通るストラップ経路はもう一度整列し 、送りシーケンスが開始できる。シールヘッド１６は回転し続けて、送りシーケ ンスの続行中にシールを放冷させる。バンド掛けサイクルの終りで、カバープレ ート１５３は開き、シールされたストラップが解除され、カバースライダが閉じ 位置に戻る。ストラップの送りは、自由端がサイドシールヘッド１６に到達する まで続けられる。送りシーケンスが完了した後では、バンド掛け機は別のストラ ップをバンド掛けする準備ができている。 ２つの動作モード、即ち、(1)手動及び(2)自動モードが利用できる。手動モー ドにより、ストラップをオペレータにより、主としてオフラインバンド掛け作業 及びメンテナンス検査を行うためにストラップをバンド掛けできる。自動モード では、バンド掛け機は、上流側の送り込み設備、例えばコンベヤと連携し、バン ド掛けサイクルは、システム１０の入口側に設けられた包装品センサ（図示せず ）によって開始され、この包装品センサは、包装品がシステムに送られているこ とを指示する上流側インターロック信号を出してバンド掛けサイクルを開始さ せる。ストラップディスペンサユニット 図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、ディスペンサ１１は、バンド掛け作業に必要 なバンド掛け材料２０から成るコイル（破線で示す）の取付け手段を構成してい る。バンド掛けシステム１０は好ましくは、２つのディスペンサ１１を採用して おり、そのうちの１つだけが図２Ａ及び図２Ｂに示されている。ディスペンサは 必須の構成要素として、着脱自在な軸方向に取り付けられた外側のサイドプレー ト１８を備えた軸１７、接線方向に配置されたストラップ排出スイッチ１１２、 非接触式ロー(low)又は残量僅少ストラップセンサ１１３、ガイドローラ１１１ ，１５１及び軸方向に取り付けられたディスペンサコイルブレーキ１１０を有し ている。軸は、軸受１９によってアキュムレータ１２に近接した状態でバンド掛 けシステム１０に回転自在に取り付けられ、ストラップ排出スイッチ１１２、コ イルブレーキ１１０及び非接触ローストラップセンサ１１３は、図３に示すよう に制御系２００の幾つかの入力のうちの１つに電気的に接続されている。制御系 からコイルブレーキ１１０に送られるブレーキ解除信号に基づき、軸受１９に取 り付けられたディスペンサ軸１７の回転が、電気的に操作されるブレーキによっ て制御され、ブレーキはストラップがバンド掛け機の要求に応じて制御系により 解除される。ディスペンサブレーキ１１０は好ましくは、電気信号がない場合に 働く従来型バネ作動タイプのものである。制御系は、中身の少なくなったアキュ ムレータ１２部分を満杯にするためにアキュムレータモータ１２２（図４Ａ）を 付勢するたびにブレーキを解除する。制御系２００がアキュムレータモータ１２ ２を消勢すると、ディスペンサブレーキ１１０はもう一度働く。 バンド掛け材料２０はコア取付けコイル（図示せず）上に送られ、このコイル は、外側サイドプレート１８を取り外し、コイルをディスペンサマンドレル２４ に取り付け、サイドプレート１８を元通りにすることにより軸１７にロードされ る。ストラップ２０をロード又は装填するためには、バンド掛け機１０は、アキ ュムレータを動作させてストラップを受け入れることができるようにするロード モード（以下に説明する）の状態になければならない。ストラップコイルの固定 していない端、即ち自由端を手でガイドローラ１１１の周りに通し、そしてスト ラップ排出スイッチ１１２に通してから第２のガイドローラ１５１の周りに通し 、さらにアキュムレータの上方ガイド１１７の中へ通し、ここで回転アキュムレ ータローラ１１４，１１５（図４Ｂ）によって捕捉される。 非接触式ローストラップセンサ１１３は、コイル直径をモニターし、コイルが 無くなりかけると制御系信号を出す。非接触式ローストラップセンサは、バンド 掛け材料２０から反射された光を受け取るようディスペンサマンドレル２４に対 して経路に沿って接線方向に位置決めされた光学変換器を採用している。しかし ながら、十分な量のバンド掛け材料がディスペンサ１１から出てバンド掛け材料 の直径が減少し、それにより接線方向に取り付けられている光学変換器がストラ ップコイル直径に対して反射光を受けることができない場合、ローストラップセ ンサ１１３は、制御系２００にローストラップ信号を出す。この信号を受け取る と、制御系は、ローストラップ灯（図示せず）を照明し、オペレータにロースト ラップ（ストラップの残量が僅少である）状態を警告する。 ストラップ排出スイッチ１１２は、２つのディスペンサ１１のうちどちらが（ 上方又は下方）現在使用中であるが、そしてストラップコイルが少なくなったか どうかを指示する残量僅少信号を制御系２００に出す。残量僅少信号をいったん 受け取ると、制御系２００は、オペレータに警告する可聴アラームを出し、スト ラップをアキュムレータユニット１２から引っ込める。しかる後、制御系２００ はバンド掛け機が自動ロード準備シーケンスに入るようにする。 下方のディスペンサ１１のストラップが空になり、バンド掛け機１０が上述の ストラップを空にするシーケンスを完了した後であると仮定すると、上方ディス ペンサからのストラップコイルの固定されていない端は、下方ストラップコイル と同一の経路で（但し、ストラップ排出スイッチ１１２へのストラップの通し具 合は、この場合にはガイドローラ１１１の下で行われ、上方コイルが稼働中のコ イルであることを指示していることを除く）手送りされる。２つの位置スイッチ は、スイッチの作動レバーが、下側コイルが可動状態にあることを指示する第１ の位置にあり、そして上側のコイルが可動状態にあることを指示する第１の位置 から回動自在に変位した第２の位置にあるときに第１の信号を制御系２００に出 す。ストラップを２つの位置の一方に通すことにより、ストラップ排出スイッチ １１２の作動レバーは、第１又は第２の位置に回動自在に位置して、適当な信号 を制御系２００に出す。かかる２つのコイルシステムにより、オペレータはバン ド掛け機が引続き作動している間に、空になった下側コイルを交換することがで きる。ストラップアキュムレータユニット 次に、図４Ａ〜図４Ｃに示すアキュムレータ１２を参照すると、アキュムレー タは、バンド掛け作業のためのストラップのリザーバ２０及び、ストラップが２ つのディスペンサ１１のうち一方について空になった後に自動的にストラップを ロードするために必要な機構を構成する。アキュムレータ１２は必須の構成要素 として、以下の要素、即ちピンチローラ１１４を付勢するバネ１６５、モータ駆 動式ローラ１１５、蓄積室窓１１６、ストラップガイド１１７，１１８、一体ス トラップガイドスロット３０を備えたアキュムレータドア１１９、ストラップセ ンサレバー１２０及びこれら要素が固定された後方取付けプレート１１８’を有 している。アキュムレータ１２は、３つの作動モード、即ち(1)ロードモード、 （2）バンド掛けモード、及び(3)引込みモードを有している。 ロードモードでは、ストラップは、ディスペンサ１１からアキュムレータピン チローラ１１４及びモータ駆動ローラ１１５内に手送りされる。ピンチローラ１ １４は、偏心軸１７４に回転自在に取り付けられており、この偏心軸はピンチロ ーラレバー１７５の一端に取り付けられている。ピンチローラ１１４は、ピンチ ローラレバーの自由端に固定されているバネ１６５によって駆動ローラ１１５内 へ押し込まれ又はこれに押し付けられる。ロードシーケンスを開始するため、オ ペレータは、ディスペンサ領域内に設けられたロード押しボタン（図示せず）を 押す。制御系２００がこれに応答してロードシーケンスをいったん開始すると、 制御系は、アキュムレータモータ１２２を付勢し、このアキュムレータモータは 駆動ローラ１１５を回転させ、それによりストラップ２０を回転中のピンチロー ラ１１４及び駆動ローラ１１５によってアキュムレータ１２内へ引き込む。スト ラップは、上方ストラップガイド１１７及び下方ストラップガイド１１８によっ てアキュムレータ１２の下方部分内へ案内され、次にアキュムレータドア１１９ 内に設けられたガイド３０によって送り及び引張りローラ１３の部分内へ案内さ れる。 ロードシーケンス中、制御系２００は、ドア閉鎖信号をアキュムレータドアソ レノイド１２１に送り、それにより、アキュムレータドア１１９を閉鎖状態に保 っている端にフックが設けられたレバー１１９’を引っ込める。アキュムレータ ドア１１９を閉鎖状態に保持することにより、ストラップ２０は、アキュムレー タドア１１９内のガイドストック３０に封じ込められ、送り及び引張りローラ１ ２７，１２９（図５Ｂ）内へ案内される。ストラップを送り及び引張りローラ１ ２７，１２９中へ送って送り管１６９（図５Ａ）内へ送り込んだ後、制御系２０ ０及びストラップセンサレバー１６８に結合されているストラップセンサ１１６ （図５Ｂ）は、ストラップセンサレバーの運動を検出する。送り管１６９に設け られているストラップセンサレバー１６８は、ストラップが送り及び引張りロー ラ１２７，１２９を越えて送られると、制御系２００に、機械がバンド掛けモー ドに入ることができることを指示するストラップ検出信号を出す。図５Ａ〜図５ Ｃと関連して以下に説明するように、ストラップセンサレバーは好ましくは、ス トラップセンサの周りに回動自在に枢着されていて、レバーの自由端が送り管を 通って移動するストラップによって回動自在に変位するようになっている。これ に応答して、好ましくは誘導性近接センサであるストラップセンサが、ストラッ プ検出信号を制御系に出力し、それによりストラップがアキュムレータ１２及び 送り及び引張りユニット１３中へ正しく送られたことを指示する。 バンド掛けモードでは、制御系２００は、アキュムレータドアソレノイド１２ １を解除し、それによりバネ押しアキュムレータドア１１９が引っ込むことがで き、かくしてストラップはドアのガイドスロット３０から出て、窓１１６、後方 取付けプレート１１８’の左側部分及びこれらの間に配置されたスペーサ１１６ ’によって形成される主アキュムレータ室１１６”内へ入ることができる。窓１ １６及びドア１１９は、オペレータがアキュムレータユニット１２内のストラッ プ２０（図４Ｃには示さず）を見ることができるよう透明である。制御系は、ア キュムレータモータ１２２に信号を出して動作しつづけるようにし、それにより アキュムレータ室１１６”をストラップで満杯にし、ついには回動自在に取り付 けられているストラップセンサレバー１２０を休止位置から満杯位置に押しさ ゲル下向きの重み力を生じさせるのに十分な量のストラップが存在するようにす る。ストラップセンサレバー１２０を一杯まで押し下げた後、アキュムレータバ ックプレートに取り付けられたホール効果センサ１２３が、ワンド１２０の基端 部に取り付けられた磁石１２４を検出する。ホール効果センサ１２３は、制御系 ２００に結合されていて、アキュムレータ室１１６”が満杯になったことを指示 する。ストラップ満杯信号を制御系２００に出す。アキュムレータ室１１６”が 満杯になった後、制御系２００は、アキュムレータモータ１２２に消勢信号を出 し、するとバンド掛け機１０は、送り及び引張りユニットと関連して以下に説明 する自動送りシーケンスの準備ができている。 引込みモードは、自動的に制御され、これを用いて先に少なくなったストラッ プ２０の一片をバンド掛け機１０から取り除き、それによりバンド掛け機に容易 にロードできるようにする。ディスペンサ１１に設けられたストラップ排出スイ ッチ１１２（図２）が空になったコイルを検出して適当なストラップ排出信号を 制御系２００に送ったあと、制御系は、アキュムレータモータ１２２を停止させ る。次に、ストラップをアキュムレータ室１１６”から供給し、ついにはホール 効果センサ１２３が磁石１２４を検出できず、アキュムレータ室１１６”が満杯 ではないことを指示するようになる。ストラップ排出スイッチ１１２からのスト ラップ排出信号と同時に、ホール効果センサ１２３からの非満杯信号に応答して 、制御系２００は、逆の信号をアキュムレータモータ１２２及び張力ユニットモ ータ１２６（以下に説明する）に出し、このモータ１２６はアキュムレータ１２ 内の残りのストラップをバンド掛け機から送り出す。この時点において、制御系 ２００はバンド掛け機１０をロードモードに戻し、先にロードされたコイルから のストラップがストラップ排出スイッチ１１２を通してアキュムレータローラ１ １４，１１５内を通すことができ、かくして別のロードシーケンスを開始する。送り及び引張りユニット 次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、送り及び引張りユニット１３が、ストラ ップをトラック１４の周りに送るための手段を構成すると共に引張りシーケンス 中、一次引張りを行う。送り及び引張りユニット１３は、誘導性近接センサ１３ ０を備えたソレノイド装荷式ピンチローラ１２９に被動ローラ１２７を押し付け るブラシレスＤＣサーボモータ１２６を有している。ストラップ２０を受け入れ る送り管１６９が、上述のようにストラップセンサ１６６を備えている。サーボ モータ１２６は、ディジタルエンコーダ１７９を備え、このディジタルエンコー ダ１７９は、閉鎖ループ制御信号を制御系２００に出して駆動ローラ１２７の位 置、速度及び加速度をモニターする。 ピンチローラ１２９は、第１の端部がソレノイドに結合されると共に自由端が 偏心軸１６０に結合されたピンチレバー１６７を用いてソレノイド１２８によっ て選択的にロードされる。ピンチローラは、偏心軸の自由端に回転自在に取り付 けられていて、制御系２００が付勢信号ソレノイド１２８に出すと、ソレノイド がピンチレバー１６７を回動させてピンチローラ１２９を駆動ローラに押し付け るようになっている。図３に示すように、ソレノイドは、可変力をピンチローラ １２９に与え、かくして可変ピンチ力をストラップ２０に及ぼして本明細書で説 明する種々の操作モードが行えるようにするパルス幅変調（ＰＷＭ）回路によっ て制御される。 直角位相（quadrature）追跡信号を制御系２００に出すために誘導性近接セン サ１３０が用いられ、制御系２００は、駆動ローラの回転に対するストラップの 位置及び応答性をモニターする。追跡信号は、制御系が送り及び引張りエンコー ダ１７９からの信号と後述するような近接センサ１３０の情報とを比較できるよ うにすることにより、閉鎖ループ引張り制御を可能にする。近接センサ１３０及 びディジタルエンコーダ１７９は好ましくは、従来型直角位相符号化法を採用し 、それぞれセンサの対を用いて駆動ローラ及びピンチローラの回転の大きさと方 向の両方を制御系２００によって検出できるようにする。隣接センサ１３０が、 ピンチローラ１２９の縁部の周りに配置された複数の半径方向に設けられた穴の 回転によって引き起こされる可変磁束を検出する誘導エンコーダであるが、当業 者に知られている他の符号化法、例えば、光学符号化法、ブラシ付き又はブラシ レス電気符号化法を使用できる。 送り及び引張りユニット１３は、３つの操作モード、即ち(1)ロードモード(2) 一次引張りモード、(3)送りモードを有している。ロードモードの間、ストラッ プはアキュムレータローラ１１４，１１５によって送り及び引張りローラ１２７ ， １２９内に送り込まれ、ここでストラップはピックアップされて、送り管１６９ 内に設けられているストラップセンサレバー１６８まで駆動される。ストラップ がストラップセンサレバー１６８に達した後、センサレバーはストラップによっ て回動自在に変位され、それによりストラップセンサ１６６はストラップ検出信 号を制御系２００に出す。これに応答して、制御系２００は送りシーケンスを停 止させ、アキュムレータソレノイド１２１を消勢し、このアキュムレータソレノ イドはアキュムレータドア１１９を解除して、アキュムレータ室１１６”がスト ラップで満たすことができるようにする（図４Ｂ）。ロードシーケンスの間、制 御系２００は、ストラップをゆっくりとレバー１６８まで進め、そしてセンサ１ ６６が最初に作動してストラップ検出信号を制御ユニット２００に送った時に静 止させることにより送り及び引張りモータ１２６のゼロ点を定める。まず最初に レバー１６８を変位させてストラップ検出センサ１６６がまず最初にストラップ 検出信号制御系に出すと、制御系は、駆動ローラとピンチローラとの将来的な滑 りにもかかわらず、ストラップの位置を正確に決定するのに用いられるゼロ点を 定める。センサ１６６の初期の作動を検出することは、各再試行又はロードシー ケンスの際にのみ行われる。 ストラップ２０がアキュムレータ室１１６”を満たし、ホール効果センサ１２ ３がストラップ満杯信号を制御系２００に出した後、制御系は高速フォワード又 は正方向信号を送り及び引張りモータ１２６に送り、このモータはストラップを 送り管１６９中へ迅速に送り進める。この時間の間、制御系２００は、軽い力を ピンチローラソレノイド１２８に与えて送り及び引張りローラ１２７，１２９相 互間に軽い力を維持し、他方、制御系はローラをモニターして両方のローラが同 一の表面速度で回転しているかどうかを確かめる。これにより、もしストラップ ２０が送りを完了していなければ、ストラップは送り及び引張りローラ１２７， １２９によって損傷を受けず、その後に送りシーケンスを終了させることができ る。もし制御系２００が、ディジタルエンコーダ１７９と誘導性近接センサ１３ ０との速度差を検出すれば、送りシーケンスを即座に終了させ、制御系は別のホ ーミング（homing）シーケンスを開始させ、別のゼロ点を定める。ホーミングシ ーケンスの完了後、別の送りシーケンスを試みる。このホーミングシーケンス 及び送りシーケンスを制御系による決定に応じて数回繰り返すのがよい。もし制 御系がホーミングシーケンス及び送りシーケンスを所定回数繰り返しても成功し なければ、制御系はエラー信号をオペレータに送り、オペレータは手動でストラ ップを送るか、或いは機械の問題が何であるかを突き止めて是正する必要がある 。制御系２００が送りシーケンスを首尾よく完了すると、バンド掛け機は通常の バンド掛け操作の準備ができている。 通常のバンド掛け作業の一次引張りモードでは、ストラップを上述した手動モ ード又は自動モードのいずれかで包装品にバンド掛けすることができる。２つの 引張りシーケンス、即ち(1)ループサイズ制御モード及び(2)引張りモードを一次 引張りモードで利用できる。これらのモードは、バンド掛け機の上流側に位置し ていて、高さ信号制御系２００に与える包装品高さセンサ（図示せず）によって 自動的に選択できる。変形例として、これらモードは、オペレータによるバンド 掛け機のタッチスクリーンコントロールパネル（図示せず）から選択される。バ ンド掛け機１０はまた、２つのモードの組合せを採用できる。制御系２００は、 シールヘッド１６（図９Ｃ）を回転させ、ストラップの固定されていない端部を 把持する右側のグリッパ１４８に係合することにより、一次引張りモードを開始 する。シールヘッド１６が回転し続けると、トラックガイド１３２（図８Ｃ）が 開き、ストラップはトラックガイドから解除され、引張りシーケンスが始まる。 引張りシーケンス中、ストラップは、後述するように包装品の回りに迅速に引き 下げられる。 ループサイズ制御モードでは、制御系２００は、ストラップ２０を、送り及び 引張りエンコーダ１７９及び／又は近接センサ１３０からのパルス信号をモニタ ーすることにより、所定のループサイズに引き下げる。制御系が、近接センサ１ ３０からの所定のパルス数に達すると、制御系は、送り及び引張りモータ１２６ を制御された停止状態まで減速させる。しかしながら、制御系２００により、シ ールヘッド１６は回転し続け、送り及び引張りモータ１２６はその位置を保ちつ づけ、ついには、シールヘッド１６内の左側のグリッパ１４９が、左側のグリッ パカム及びフォロア（以下に説明する）の位置に応じて引っ張られているストラ ップ端部を固定するようになる。 引張りモードでは、ストラップ２０は、モータ駆動ローラ１２７がストラップ の表面上を滑り始めるまで、束又は包装品周りに強く引っ張られる。逆に、ピン チローラ１２９は、ストラップとの接触を保持し、これはストラップの位置及び 速度の指示手段である。制御系２００は、送り及び引張りエンコーダ信号とピン チローラの近接センサの信号の差からこの滑りを検出する。制御系が信号相互間 の所定の設定値又は目標値の差を検出した後、制御系は送り及び引張りモータ１ ２６を減速させると共にＰＷＭ回路を介してピンチソレノイド１２８の力を増大 させる。これに応答して、送り及び引張りモータ１２６はゆっくりとした速度で ストラップを所定の力まで引っ張り続け、送り及び引張りモータ１２６はストラ ップに加わる張力を維持する。もしハイテンションモードを選択した場合、大き な張力のユニット又は二次引張りユニット１５が、シール操作が行われる前に以 下に説明するようにストラップに最終的な張力を及ぼすであろう。左側のストラ ップの端部を固定した後、切断及びシール作業の前にストラップの張力を解除し てストラップが切断作業中に裂けないようにする。シールヘッド１６は、以下に 説明するように引張りシーケンス全体及びこれから切断及びシールシーケンスに 入るまで回転しつづける。 ストラップ切断／シールシーケンスが開始した後に起こる送りモードの間、送 り及び引張りモータ１２６は、シール作業全体を通じて続行する送りシーケンス を開始させる。シールヘッドの回転の終りに、シールヘッドカバースライダ１５ ３が引っ込み、ストラップを包装品上に解放し、そのもとの閉鎖位置に戻る。 シーリングサイクル中、制御系２００は、ストラップをトラック１４の周りに 送り続け、そしてついにはストラップは第２のパスの際にシールヘッド１６に入 り、シール定盤１５２（図９Ｃ）をちょうど越えたところに止まるようになる。 制御系２００は、送りモードで小出しされたストラップの長さを、エンコーダ１ ７９からの信号をモニターすることによってモニターする。所定の数のエンコー ダパルスを制御系が受け取った後、送り及び引張りモータ１２６は、減速されて 適当な場所で停止される。送りシーケンスが終了すると、ストラップのバンド掛 けサイクルが完了し、バンド掛け機は、別のスナップをバンド掛けする準備がで きている。 図１３は、時間及びエンコーダパルスと、図５Ａの送り及び引張りユニットの 送り及び張力モータ及びピンチローラ並びに図９Ａのシールヘッドの毎分の回転 数の例示のプロットを示している。シールヘッドの曲線を参照すると、シールヘ ッドは回転を開始し、その毎分の回転数と時間が増大するにつれて加速し、つい にはシールヘッドは一定速度となり、その後減速するようになる。シールヘッド の最初の加速中、送り及び引張りモータ１２６及びピンチローラ１２９は迅速に 、毎分約４０００回転のピーク速度まで加速する。約２１０ミリ秒（約48000エ ンコーダパルス）の時点で、送り及び引張りモータ１２６は、ストラップに対し て滑りを生じる。図１３の例示の曲線の条件では、小径トラックユニット１４が 、ストラップを小さな束の周りに巻き付けるために採用される。その結果、バン ド掛け機１０は、主としてループサイズ制御モードで動作する。したがって、送 り及び引張りモータ１２６はこの時点では減速される。約６５ミリ秒後に、送り 及び引張りモータ１２６は停止する。変形例として、より大きな直径サイズのト ラックを用いると共により大きな束等を用いた場合にバンド掛け機１０をより遅 いバンド掛け速度で動作させると、制御系２００は、ストラップの滑りが最初に 検出された時に（約２１０ミリ秒）送り及び引張りモータ１２６の減速を開始さ せることができる。約５０４ミリ秒の時点で、制御系２００は送り及び引張りモ ータ１２６及びピンチローラ１２９を再び付勢して、次にバンド掛け作業を行う ようトラックユニット１４へのストラップの送りを始め、その際、シールヘッド はめそのときのバンド掛け作業を完了し、減速中にある。トラックユニット 図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、トラック１４は、トラックガイド１３２を有し 、このトラックガイドは、シールヘッド１６を通る第１のパスで始まり、第２の パスでシールヘッド１６で再び終わる大きなループを形成するようストラップ２ ０を案内するスロット１３２’を有している。トラックガイド１３２は、次のバ ンド掛けサイクルが始まるまでストラップを保持する。トラックの必須の構成要 素として、(1)スロット１３２’が好ましくは低摩擦材料で作られているストラ ップガイド１３２、(2)一体の線形軸受組立体１３３’を備えたトラック支持ブ ロック１３３、(3)トラック開放リンク機構１３４、(4)トラックカバー１３５及 び４本のカバーが取り付けられたストラップ抜取り又はストリッパーピン１３６ を有する。 トラックガイド１３２は下端部がトラック支持ブロック１３３に固定され、こ のブロックは、軸受組立体１３３’によってカバー１３５に対して摺動自在に移 動できるようになっている。トラック開放リンク機構１３４は、トラック支持ブ ロック１３３の下面に固定されると共に、トラックカム１３１（図９Ｃ）に作動 自在に結合されていて、トラックカムが移動すると、リンク機構、トラック支持 ブロック及びトラックガイドは、カバー１３５に対して横方向に変位するように なっている。 ４本の抜取りピン１３６は、トラックピン支持組立体１３６’によってトラッ クガイド１３２の側から、４つの対向した箇所の周囲のところでトラックカバー １３５に固定されている。トラックピン支持組立体１３６’は、トラックピン１ ３６をトラックガイドに設けられた穴の中に保持し、それにより、トラックガイ ドがトラックカバーに当接する場合の第１の位置では、ピンはトラックガイド内 に部分的に延びるに過ぎない（図８Ａに示す）。しかしながら、トラックガイド がトラックカバーから横方向に変位したときの第２の位置では、ピンはこれらの 穴の中に位置した状態でこれを貫通してスロット１３２’内へ延び、ストラップ ２０をスロットから押し出す。 バンド掛けサイクル中、シールヘッド１６内のトラックカム１３１（図９Ｃ） がトラック開放リンク機構１３４を作動させてトラックガイド１３２をトラック カバー１３５に対して横方向に変位させ、それと同時にストラップをトラックカ バーに取り付けられている抜取りピン１３６によってトラックガイド１３２から 抜き取る。トラックガイド１３２は新たなトラップ送りシーケンスを行うために 、再び閉じてシールサイクルが開始するまで、トラックカバーから横方向に変位 した状態、即ち「開き」状態のままになる。トラックガイド１３２は、新たなバ ンド掛けサイクルが始まるまで、サイクルの残り全体を通じて閉じ状態のままで ある。 トラックブロック１３３のうち１つの頂部に取り付けられたガイドトラック１ ３４’は、各送りシーケンスの際におけるストラップ２０の自由端の導入を容 易にするよう送り及び引張りユニット１３からトラックガイド１３２の導入箇所 に至るテーパスロットを構成する。ブラシユニット１３５’が、トラックカバー １３５に取り付けられていて、このブラシユニットは、トラックガイドの内部に 隣接すると共にこの中に位置した状態でトラックガイド１３２の２つの垂直方向 側部のうち一方に平行に延びる複数の剛毛からなる細長いブラシを有する。トラ ックガイド１３２が開くと、ストラップは物品の周りに引き下げられる前の少し の間、ブラシの外縁部に当たっている。その結果、ブラシ及びブラシユニット１ ３５’は、ストラップが最初に物品の周りに引かれている間、これが捩じれるこ とはないようにする。二次（高）引張りユニット 図６Ａ〜図６Ｃを参照すると、二次引張りユニット１５は、一次引張りシーケ ンスを完了した後、最終的なストラップの引張りを行う。二次引張りは、すべて の包装品について必要であるというわけでなく、二次引張りユニット１５は、制 御系２００がこれを使用不能にするための手段を備えている。二次引張りユニッ ト１５は必須の構成要素として、(1)シールヘッド主軸に取り付けられたテンシ ョンカム１３７、(2)カム駆動式テンションアーム１３８、(3)バネ作動式テンシ ョンローラ１３９、(4)ストラップグリッパ１４０、(5)可調ストラップ張力を生 じさせる圧力調整式空気シリンダ１９０を有している。以下に説明するように、 テンションカム１３７は、シールヘッドの主軸に取り付けられ（図９Ｃ）、テン ションアームに取り付けられたカムフォロアローラ１３７’によってテンション アーム１３８の回動運動を制御する。バンド掛け機１０のハウジングフレームに 固定されたピボット組立体１３８が、テンションアーム１３８を回動自在に保持 する。 テンションローラ１３９は、上方に延びるローラスライダ１３９’によって回 転自在に受け入れられ、このローラスライダは、テンションアーム１３８の自由 端に結合された自由端を有している。一連のプレートに回動自在に取り付けられ た横方向には移動しないローラ１３９”が、この下にストラップ２０を受け取り 、ここでストラップは丸いガイドブロック１３９’”の下を通る前にローラ１３ ９上でループ状となる。ハンマ状のレバー１４６’が第１の端部のところで回動 自 在に取り付けられている。レバー１４６’の自由端又は「ヘッド」側の端部は、 下方にばね押しされて、テンションローラ１３９の上面に当たり、それにより、 ストラップの最初のロード中、二次引張りユニット１５を通るストラップ２０の 自由端を案内しやすくしている。バンド掛け作業中、レバー１４６’は、ストラ ップの上面に当たり、ストラップのループを二次引張りユニット１５内で押し下 げ、それによりストラップの運動を垂直方向に制限する。グリッパリンク機構１ ４０’が、ストラップグリッパ１４０の一端を回動自在に受け取り、それにより グリッパリンク機構１４０’は、その自由端がＬ字形ブロック１９５に回動自在 に結合されている。グリッパアクチュエータリンク機構１４４が、第１の端部が バンド掛け機１０のフレーム又はアクチュエータユニット１２の安定性のある部 分に回動自在に結合された作動アーム１４４’を有している。作動アーム１４４ ’の自由端は、グリッパリンク機構１４０’に結合され、上向きの作動力をグリ ッパリンク機構に及ぼしており、これについては以下に説明する。 テンションアーム１３８のホームポジション（図７Ｃ）では、テンションアー ム１３８は下方に変位され、それにより、空気圧シリンダ１９０のシリンダロッ ド１９３に結合されているハンマー状のシリンダアイ１９１を下方に変位させる 。テンションアーム１３９の下面は、シリンダアイ１９１の上面１９１’に当た っている。Ｌ字形ブラケット１９４が、シリンダアイ１９１の側部に調節自在に 結合されており、Ｌ字形ブラケットの自由端は、Ｌ字形ブロック１９５の上面に フック掛けされた状態でこれで支持されている。その結果、テンションアームが シリンダアイ１９１を下方に変位させると、Ｌ字形ブロック１９５、グリッパリ ンク装置１４０’及びグリッパ１４０は、これと同様に下方に変位される。しか しながら、ハイテンションポジション（図７Ａ）では、バネ１４６が、テンショ ンアーム１３８を上方に変位させ、したがってテンションアームはシリンダアイ １９１の上面１９１’に当たらないようになる。その結果、グリッパリンク機構 １４０’及びグリッパ１４０は、上方に変位され、グリッパ１４０を上方に移動 させてストラップ及び案内ブロック１３９’”に押し付ける。ガイドブロック１ ３９’”の下面は、歯又は他の表面変形部を有するのがよく、したがってガイド ブロック１３９’”はストラップグリッパ１４０の歯と共に、これらの間にス トラップを固定するようになっている。 グリッパ１４０はグリッパリンク機構１４０’に回動自在に取り付けられてい て、グリッパの歯は、ガイドブロック１３９’”の下面の歯と平行なままでこれ と噛み合い、それにより適正な把持作用を確保している。グリッパアクチュエー タリンク機構１４４とバンド掛け機１０の固定部分との間に結合された１又は２ 以上のグリッパバネ１４５が、作動アーム１４４’及びグリッパリンク機構１４ ０’に上向きのバネ力を及ぼし、それによりバネ力はストラップグリッパによっ て供給される力の大きさを制御する。その結果、ストラップは大きな張力を加え る前に、ガイドブロック１３９”とストラップグリッパ１４０との間で確実に係 止される。 動作原理を説明すると、一次引張りシーケンスの完了後、シールヘッド１６は 、テンションカム１３７がテンションアーム１３８を作動していると引き続き回 転する。二次引張りを実行可能にした状態で、ストラップグリッパ１４０は、テ ンションアーム１３８の運動中、ストラップ２０をガイドブロック１３９’”の 下面に押し当てた状態に固定し、それにより何本ものストラップがアキュムレー タ１２から引き出されないようにする。テンションアーム１３８がそのホームポ ジション（図７Ｃ）からハイテンションポジション（図７Ａ）までその行程を動 くと、空気圧シリンダ１９０が解除されて上向きの力を出し、それによりローラ １３９がストラップを空気圧シリンダが出せる力に合わせて引っ張ることができ るようにする。制御系２００は、空気圧シリンダ１９０によって供給される力の 大きさを制御できる。空気圧シリンダ１９０は、バネを用いる後述の変形実施形 態とは異なり、大きな力を出し且つ一定の力を出すことができる。 ンアーム１３８はそのホームポジションに戻り、ストラップの張力を、後述する ように切断作業に先立って解除する。 図６Ｄ〜図６Ｆ及び図７Ｄ〜図７Ｆに示す空気圧シリンダ１９０の変形実施形 態では、バネ押し二次引張りユニット及び電気制御式抑止システムを採用しても よい。変形実施形態は、上述の実施形態と実質的に同じであり、作動又は構成に おける顕著な相違点のみを詳細に説明する。例えば、グリッパホルダ１４０”は 、グリッパリンク機構１４０’の一端に回動自在に受け入れられ、グリッパホル ダ はこの中にストラップグリッパ１４０を受け入れている。テンションアーム１３ ８のホームポジション（図７Ｆ）では、テンションアームは下方に変位され、そ れにより、自由端がテンションアームに回動自在に結合されている作動アーム１ ４４’を同様に下方に変位させる。しかしながら、ハイテンションポジション（ 図７Ｄ）では、テンションアーム１３８、作動アーム１４４’、グリッパ１４０ 、グリッパホルダ１４０”及びグリッパリンク機構１４０は下方に変位され、そ れによりグリッパ軸の第１の端部がガイドブロック１３９”の下面に当たった状 態で摺動して下方に回動し、それによりストラップグリッパ１４０をストラップ 及び案内ブロックの下面に上方に押し付ける。グリッパバネ１４７が、固定フレ ーム部材１４５’と作動アーム１４４’との間に結合されている。 バネ１４２の力設定値は、バンド掛けされるべき特定の物品に応じてオペレー タによる機械的な調節が可能である。テンション調節リンク機構１７３を動作さ せる調整ノブ１７２が、容易に接近できるようバンド掛け機の外部に設けられて いる。ピボット組立体１８２が、テンションバネ１４２の第１の端部を受け入れ ると共に、テンションアーム１３８の自由端のところで回動自在に保持されてい る。軸又はボルト１８３が、テンションバネ１４２の自由端を貫通し、バネとボ ルトの両方はバネ管１４２’内に配置されている。ボルト１８３の端は、回動自 在に固定された張力調整アーム１８０の上方の第１の端部に当たっている。ロッ ド１８１の第１の端部が、リンク機構１８１’を介してローラ１８０’に結合さ れている。ローラ１８０’は、ボルト１８３及び調整アームの回動箇所と反対側 の調整アーム１８０の上縁部で支持されている。ロッド１８１の自由端は、テン ションノブ１７２を回すことにより選択的に手動で位置調整可能であり、それに よりロッド１８１の自由端に結合されているネジ付きリンク機構１７２’を駆動 する。オペレータがノブ１７２を回すと、ネジ付きリンク機構１７２’（その一 部は、バンド掛け機１０のフレームに結合されている）同様に回転してロッド１ ８１を回動させると共にローラ１８０’をハイテンションポジション又は大きな 力の位置（図６Ｆに示す）からピボット箇所に近いローテンションポジションま で移動させる。 抑止ソレノイド１４１が、ピボット式リンク機構１４３’を介して抑止レバー １４３の自由端に結合されている。抑止レバー１４３の自由端は、グリッパアク チュエータリンク機構１４４の作動アーム１４４’の上面に当たっている。その 結果、制御系２００が抑止信号をソレノイド１４１に送ると、それにより、テン ションアーム１３８の運動にもかかわらず、抑止レバー１４３が回動してアーム １４４’を下方に変位させ、それによりグリッパリンク機構１４０’及びストラ ップグリッパ１４０が上方に移動してストラップに当たることがないようにする 。 二次引張りは、二次テンションユニット１５によって生じるストラップの大き な張力がバンド掛けされるべき包装品を損なう場合には抑止される場合が多い。 このモードはオペレータ用タッチスクリーンを介して手動で又は包装品の高さ検 出器によって自動的かのいずれかで選択される。自動モードでは、制御系２００ は、所与の包装品についての高さ信号と閾値を互いに比較することができ、もし 高さ信号が閾値よりも小さければ、制御系は抑止信号を空気圧シリンダ１９０又 はソレノイド１４１に送る。上述のように、二次引張りは、抑止信号によって使 用不能にされる。この使用不能モードでは、テンションアーム１３８は、その通 常の経路を動くが、テンションユニットストラップグリッパ１４０は、グリッパ リンク機構１４０を下方に引っ張ることにより使用不能になる。図７Ｂに示すよ うに、第１の実施形態の空気圧シリンダ１９０は、シリンダロッド１９３を引っ 込めてシリンダアイ１９１、Ｌ字形ブラケット１９４及びＬ字形ブロック１９５ を下方に引張って、グリッパリンク機構１４０’が上向きの力をストラップグリ ッパ１４０に及ぼさないようにする。 変形実施形態の作動も同様である。図７Ｅに示すように、ソレノイド１４１は 、抑止レバー１４３を作動させ、それにより、テンションアーム１３８に回動自 在に取り付けられている作動アーム１４４が、上向きの力をストラップグリッパ １４０に及ぼすことがないようにする。制御系２００が抑止信号をソレノイド１ ４１に送ると、ソレノイドは抑止レバー１４３を下方に回動させてアーム１４４ が上方に動くことがないようにし、それによりストラップグリッパ１４０を作動 不能にする。 いずれの実施形態でも、テンションアーム１３８は、カム１４７がハイテンシ ョンポジションまで回転すると、バネ１４６の空気圧シリンダ１９０又はバネ１ ４２の圧縮力及びバネ１４６の引張り力を受けて依然として上方に動く。その結 果、ローラレバー１３９’及びかくしてローラ１３９は、テンションアーム１３ ８が同様に上方に回動すると依然として上方に動く。テンションローラが上方に 移動すると、テンションローラ１３９によって引き取られたストラップの短い部 分は、アキュムレータ１２から（包装品の周りからではなく）引き出される。そ の結果、二次テンションアーム１３８の運動は、包装品の周りのストラップの張 力に何の影響も及ぼさない。送りサイクルが始まると、二次テンションローラ１ ３９によって残されたストラップの短い部分は容易に引き出され、次のバンド掛 けサイクルのためにトラックガイド１３２の周りに送られるストラップの一部と なる。シールヘッドユニット 図９Ａ〜図９Ｃを参照すると、シールヘッド１６は、バンド掛けサイクル中に 切断及びシール作業を実行する。シールヘッド１６は、主駆動減速機１７６及び 駆動ベルト１７７を介してシールヘッド主軸１２５（図１０）を回転させるブラ シレスＤＣサーボモータ１４７を採用している。主軸１２５及びかくしてシール ヘッド１６の種々のカムの回転は、主駆動ディジタルエンコーダ１７８、ホーム ポジション近接スイッチ１７０及び近接スイッチピックアップ１７１によって制 御系２００によりモニターされ、これらは全て制御系に電気的に結合されている 。このエンコーダ１７８及び近接スイッチ１７０の上方は、制御系によってモニ ターされて後述するように閉ループシールヘッドの制御を可能にする。シールヘ ッドは必須の構成要素として、(1)主軸に取り付けられたカム、(2)右側及び左側 のグリッパ１４８，１４９、(3)ヒータブレード１５０、(4)定盤１５２及び(5) カバースライダ１５３を有している。 シールヘッドのカムは、相対的なカム位置を維持するようにするために主軸に キー止めされている。主軸又はシールヘッド１６が回転すると、カムは動作して 、ストラップシール作業と関連した種々の機構を位置決めする。図１１のカムタ イムシャートは、後述する種々のカムの位置及びこれらによって結果的に生じる グリッパ、ヒータブレード及びシールヘッド１６の他の構成要素の作動状態を示 している。 右側グリッパ１４８及び左側のグリッパ１４９は、一連の歯（図９Ａに示す） を備え、右側のグリッパカム１５７及び左側のグリッパカム１５８によってそれ ぞれ動作される。右側グリッパ１４８及び左側グリッパ１４９は、切断及びシー ル作業中ストラップ２０を固定する。加うるに、右側グリッパ１４８は、一次及 び二次引張りシーケンス中、ストラップの自由端を固定するのに用いられる。ヒ ータカム１５６が、ヒータブレード１５０を作動させ、この場合ブレードはオー バーラップ状態のストラップ部分の表面を溶融させるのに用いられ、それにより シールが形成されることになる。制御系２００は、バンド掛け機の電力がオン状 態の時に付勢される定電圧高電流ＰＷＭ回路２１６（図３）によってヒータブレ ード温度を制御する。制御系２００は、本明細書で説明するようにＰＷＭ回路２ １６に送られるパルスの周波数又は長さを調整することによりヒータブレードの 温度を調節する。 一体形ストラップカッタ１５４を備えた定盤１５２が、ストラップの自由端を 供給源から切断すると共に、ヒータブレード１５０によって溶融状態にあるスト ラップ端部を互いに押し付けてシールを形成するのに用いられる。カバースライ ダ１５３は、シール作業中定盤１５２があたる表面となっている。シールヘッド の全体的作動に関するこれ以上の詳細については、米国特許第４，１２０，２３ ９号に見出だすことができる。なお、かかる米国特許の内容を本明細書の一部を 形成するものとして引用する。 動作原理を説明すると、まず最初にシールヘッドを回転させると、右側のグリ ッパカム１５７及び右側のグリッパフォロア１６１により、右側のグリッパ１４ ８が上方に摺動して、右側のグリッパのグリッパ歯がストラップの自由端に係合 してこれをカバースライダ１５３の下面に設けられた対応関係にある歯（図示せ ず）にしっかりと当接保持するようになる。シールヘッド主軸１２５は、回転し 続け、ストラップトラックガイド１３２を開放する。トラックガイド１３２が開 放すると、ストラップは各トラックのコーナに位置した抜取りピン１３６によっ てトラックガイド１３２から抜き取られる。トラックが開放されている間、スラ イダカム１５９が内側のスライダ１５５を引っ込めて、定盤１５２及び左側のグ リッパ１４９をシールヘッド１６の前から遠ざける。内側スライダ１５５の引っ 込み中、定盤及び左側のグリッパカム１６４，１５８により、定盤１５２及び左 側のグリッパ１４９（左側のグリッパフォロア１４９’によって）は、上方スト ラップ部分及び下方ストラップ部分の両方のレベルよりも下に下降する。ストラ ップの自由端が右側のグリッパ１４８によって依然として保持されると共にスト ラップのループは今やトラックガイド１３２から自由になった状態で、一次引張 りシーケンス（上述した）が始まる。シールヘッド主軸１２５は回転し続け、そ して一次引張りシーケンスが完了した後、テンションカム１３７はそのハイテン ションポジションまで回転し、二次引張りシーケンスが上述したように開始する 。 二次引張りシーケンスの完了後、シールヘッド１６は回転を続け、ヒータカム １５６は、ヒータブレード１５０を作動させてブレードを上方ストラップ部分と 下方ストラップ部分との間に挿入する。この時間の間、スライダカム１５９は内 側のスライダ１５５を再びシールヘッド１６の前部に移動させ、定盤１５６及び 左側グリッパ１４９を、シールシーケンスの準備のためにストラップ部分の下に 配置する。次に左側グリッパカム１５６を、左側ギリッパフォロア１５９’を介 して左側グリッパ１４９をその上昇位置まで作動させ、ストラップループの左側 の端部を把持する。ストラップを左側グリッパ１４８及び右側グリッパ１４９で 固定した後、定盤カム１６４が定盤１５２をその上昇加熱位置まで作動させて、 オーバーラップ状態のストラップ部分をヒータブレード１５０内へ押し込んで加 熱サイクルを行う。 加熱位置へのこの移動中、定盤１５２に取り付けられたカッタ１５４は、カッ タ１５４と右側グリッパフェースとの間の剪断作用によりストラップを源から切 り離す。定盤１５２は加熱位置への上昇移動を続け、上方ストラップ端部及び下 方ストラップ端部をヒータブレード１５０内へ押し込む。ストラップ端部は、ヒ ータカムの一時停止時間及びシールヘッド１６の回転速度によって定まる期間の 間、ヒータブレード１５０と接触状態に保たれる。これについては図１１を参照 されたい。ヒートポジションでのこの一時停止後、シールヘッド１６は回転し続 け、定盤１５２はシール領域から僅かに下降し、それによりヒータブレード１５ ０がヒータカムの位置に基づいて引っ込めることができるようにする。ヒータブ レード１５０をシール領域から引っ込めた後、定盤１５２は再び上昇して溶融状 態のストラップ端部を互いに押し付けてストラップをシールする。 図１１に示すように、定盤１５２のシール位置は、ヒータブレードの厚さを見 込んで加熱位置よりも僅かに高い。定盤１５２は、シールヘッド１６が回転し続 けている間、シールサイクル全体にわたってこの位置を維持する。シール作業中 、シールヘッド１６を通るストラップ経路は整列して、上述の送りサイクルが始 まることができるようになる。シールヘッド１６は、右側グリッパ１４８、左側 グリッパ１４９及び定盤１５２が僅かに下降してカバースライダ１５３の下面に 加わる上方ロード力を抜くと、シールサイクルの終りまで回転し続ける。次に、 スライダカム１５９は、カバースライダ１５３を作動させてこれを開放し、スト ラツプを解除して再び閉鎖して次のサイクルを開始する。カバースライダ１５３ が閉じると、その時点で送られているストラップは、シールヘッド１６に接近し て送りを完了する。ストラップの端部がシールヘッド１６に入ると、送り／引張 り制御系２００により、モータ１２６は定盤をちょうど過ぎたところで所定の且 つ制御された停止状態まで減速する。バンド掛けサイクルは今や完了しており、 次のサイクルの準備ができている。制御系及び動作ルーチン 図３を参照すると制御系２００が詳細に示されている。公知のように、機械式 装置は代表的には、特定の力を特定の期間にわたって及ぼすよう設計されている 。制御系２００によって得られる大きな利点は、力及びこれらの適用時間がプロ グラムできることである。この制御により、機械は未知の設計仕様及び要件に合 わせて改造したり実行することができる。加うるに、プログラマブルコントロー ラの機能とサーボ制御の機能を組み合わせることによって達成される相当大きな コストの節減は、この機械の概念を実行可能にする。制御系２００は必須の構成 要素として、(1)マイクロプロセッサ２０２、(2)不揮発性フラッシュメモリ２０ ４、(3)ＲＡＭメモリ２０６、(4)監視用回路２０８、(5)ディジタル入力２１０ 及びディジタル出力２１２、(6)アナログ入力２１４及びアナログ出力２１６、 （7）サーボモータを制御する４つの専用マイクロコントローラ２１８を有して いる。制御系はまた、リアルタイムクロック及び２つのタイマ、２つのエンコー ダ信号入力２２２及び３つの双方向シリアルポート２２４を有するクロック回路 ２ ２０を有している。種々の構成要素２０４〜２２４が、バス２２６によってマイ クロプロセッサ２０２に結合されている。 用いられるマイクロプロセッサ２０２は好ましくは、インテル・コーポレーシ ョン製の８０Ｃ１９６ＮＰである。８０Ｃ１９６ＮＰマイクロプロセッサは現在 、（1）２５ＭＨｚの動作、(2)１０００バイドのレジスタＲＡＭ、(3)レジスタ 間アーキテクチャ、(4)３２Ｉ／Ｏポートピン、(5)１６個の優先順に配置された 割込み源、(6)４つの外部割込みピン及びマスク不可能書込み（ＮＭＩ）ピン、 （7）直角位相計数機能を備えた２つのフレキシブル１６ビットタイマ／カウン タ、（8）高ドライブ機能を備えた３つのパルス幅変調（ＰＷＭ）出力、(9)専用 ボーレート発生器を備えた全二重シリアルポート、（10）周辺トランザクション サーバ（ＰＴＳ）、(11)４つのハイスピード収集／比較チャネルを備えた事象処 理プログラムアレイ（ＥＰＡ）を有している。ＥＰＡは、本明細書で説明するよ うにストラップピンチ力及びヒータブレード温度を制御する互いに別個のパルス 幅変調信号を発生するのに用いられる。ＰＴＳは、各バンド掛けサイクル中、あ る特定の操作のタイミングを適当に取るためのバックグラウンド計数及び調時機 能を実行するのに用いられる。 不揮発性フラッシュメモリ２０４は、プロセッサによって再プログラム可能で ある。フラッシュメモリは好ましくは、マイクロプロセッサが本明細書で記載し た種々の操作を実行するよう動作するルーチン３００を含むよう再プログラミン グされている。ルーチン３００は、図１２Ａ〜図１２Ｄのフローチャートと関連 して以下に詳細に説明する。重要なこととして、フラッシュメモリを用いること により、ルーチンを、構成部品を変更する必要なく、制御系内で変えることがで きる。 監視用回路２０８は、従来型ウォッチドッグタイマ及び従来型電源異常検出回 路を備えている。ウォッチドッグタイマは、もしプログラムが所定の期間後タイ マを周期的にポーリングしてリセットすることがないならば、プロセッサ２０２ に割り込む。もしウォッチドッグタイマがタイムアウトすると（時間切れになる と）、ウォッチドッグタイマは代表的には、プログラム又はプロセッサの故障が 生じた時に、プロセッサをリセットするであろう。電源異常検出により、制御系 は電源の故障を検出して、機械を決まった順序で運転停止する（例えば、ヒータ ブレード１５０をパワーダウンする）。 制御系２００は好ましくは、３２のディジタル入力、２４のディジタル出力、 ４つのアナログ入力、４つのアナログ出力及び２つのパルス幅変調出力を採用し ている。ディジタル入力２１０及びディジタル出力２１２は、調整され（フィル ター掛けされ）、公知の光電分離回路（図示せず）を用いて光学的にコントロー ラボードから分離されている。光学的分離は、工業的環境においてしばしば生じ る電圧のスパイク及び電気ノイズを制限する。ストラップ排出スイッチ１１２、 ローストラップセンサ２６、ホール効果センサ１２３、近接センサ１３０、スト ラップセンサ１６６、ホームポジション近接スイッチ１７０は、ディジタル入力 ２１０に結合されている。コイルブレーキ１１０、アキュムレータドアソレノイ ド１２１、及び抑止ソレノイド１４１は、ディジタル出力２１２に結合されてい る。主駆動エンコーダ１７８及び送り及び引張りエンコーダ１７９は、２つの入 力２２２に結合されている。アナログ入力２１６により、コントローラボードは 、特定の要件を持つ用途のために多種多様なアナログセンサ、例えば光電及び超 音波測定装置を用いることができる。 双方向シリアルポート２２４により、制御系２００は外部の装置と連続できる 。例えば、制御ポートのうち１つは、従来型ディスプレイ装置、例えばタッチ式 ＬＣＤスクリーンでディスプレイ情報をオペレータに提供する。第２の連絡ポー トが、制御系２００を外部の診断装置に結合できる。第３の連絡ポートをモデム に結合して情報を通信回線で制御系と変革の場所との間で交換できるようにする のがよい。さらに、制御系２００は、フラッシュメモリ２０４を再プログラミン グすることにより、連絡ポート２２４のうち１つを介して再プログラミングでき る。図示していないが、制御系２００は、制御系への信号入力及び制御系からの 出力を増幅し又は調整する増幅器及びフィルタ回路をさらに有するのがよい。例 えば、増幅器は、高電流信号をヒータブレードに与えるためにＰＷＭ出力２１６ とヒータブレード１５０との間に採用できる。 ４つのマイクロコントローラ２１８は好ましくは、ナショナル・セミコンダク ター・コーポレーション製のＬＭ６２８Motion Controlチップであり、これは 本質的には専用マイクロプロセッサである。したがって、マイクロコントローラ ２１８は、サーボモータを制御するために高レベル命令に応答する。制御プログ ラム又はルーチン３００（以下に説明する）は、回転数、加速度及び速度を決定 する。この情報は、マイクロコントローラ２１８に伝えられ、このマイクロコン トローラは台形の動作プロフィールをコンピュータ処理して実行する。公知のよ うに、台形の動作プロフィールは、一定の終速度への速度の処理増加分を決定し 、しかるのちバンド掛け機１０によって採用されているサーボモータについても 速度の減少分を決定する。マイクロコントローラ２１８は、モータに取り付けら れたディジタルエンコーダ１７８，１７９からのモータ位置フィードバックを受 け取る。すると、マイクロコントローラ２１８は外部電力増幅器（図示せず）に 信号を送って適正な電圧及び電流を制御モータの動作に与える。マイクロコント ローラ２１８は、その時点でのモータ位置と所望の位置とを比較し、次に駆動信 号を毎秒３０００回以上更新する。 次に、図１２Ａ〜図１２Ｂのフローチャートを参照して、バンド掛け機１０に 関する制御系２００の動作全体を説明する。バンド掛けサイクルを始めるために 、バンド掛け機１０には上述したようにバンド掛け材料２０をロードしなければ ならない。したがって、ステップ１０２では、プロセッサ２０２は、ストラップ センサ１６６がストラップ存在信号を出しているかどうかを判定することにより 、バンド掛け機１０内にテープ材料２０があるかどうかを判定する。ストラップ がなければ、ステップ３０４において、プロセッサ２０２は、図１２Ｃと関連し て以下に説明するロードシーケンスを実行する。 バンド掛け機１０にストラップがあれば、ステップ３０６において、プロセッ サ２０２は、バンド掛け機が手動モードであるか、或いは自動モードであるかを 判定する。オペレータがステップ３１０において手動モードの開始ボタンを押す ことにより、或いは自動モードにおいて（ステップ３１０）包装品導入信号によ ってバンド掛けサイクルを開始させる。ステップ３１０において、プロセッサ２ ０２は、高さセンサからの高さ信号又はオペレータによる選択情報を受け取って 一次及び／又は二次引張りを特定の包装品に対して行うべきかどうかを判定する 。 オペレータによって開始される開始信号又は包装品がトラック１４に入ったこ とによる自動開始信号のいずれかに応答して、マイクロプロセッサ２０２はステ ップ３１２において、シールヘッド駆動装置の主駆動サーボモータ１４７を作動 させる。サーボモータ１４７は、加速度及び終速度を制御する所定の動作シーケ ンスに応じてシールヘッド１６を回転させ始める。ステップ３１２において、プ ロセッサ２０２及びマイクロコントロール２１８のうちの１つは、所定の動作プ ロフィールにしたがってサーボモータ１４７を制御する。代表的なバンド掛けサ イクルは、図３の制御系２００によって実行される図１２Ａ〜図１２Ｄのルーチ ン３００に属するステップだけでなく、シールヘッド１６によって実行される図 １１の調時ダイヤグラムに属する左側グリッパ、右側グリッパ、スライダ及び定 盤の運動等の種々の動作をも含む。バンド掛け機１０の作動の完全な理解を得る ために、図１２Ａ〜図１２Ｄのルーチン３００のステップを、図１１のカム調時 ダイヤグラムでシールヘッド１６によって実行される各種作動と関連して以下に 説明する。したがって、シールヘッド１６が回転し始めると、右側グリッパのカ ム調時プロフィールにより、右側グリッパフォロア１６１がグリッパバネ１６２ を解除し、右側グリッパ１４８が定位置に上昇してストラップの自由端を右側グ リッパ１４８とカバースライダ１５３との間に把持するようにする。また、この 第１のシーケンス中、スライダカム１５９は内側のスライダ１５５をシール領域 から引き離して引張りシーケンスの準備を行う。 内側スライダ１５５の動作中、先に送られたストラップは、中央のストリッパ １６３によって定盤１５２及び左側グリッパ１４９のスロットから抜き取られる 。定盤１５２及び左側グリッパ１４９が引き戻されると、これらのそれぞれのカ ムにより、これらは抜き取られているストラップの高さ位置よりも下に下降する 。この下方運動により、定盤１５２及び左側グリッパ１４９は、シールシーケン スの開始時に２つのストラップ部分の下に戻る。 それと同時に、トラックカム１３１がトラックガイド１３２を開放し、ストラ ップはトラックカバー１３５に取り付けられたストリッパピン１３６によってト ラックガイド１３２から抜き取られる。トラックガイド１３２が開いた後、マイ クロプロセッサ２０２は、ステップ３１４において送り及び引張りサーボモータ １２６を作動させる。サーボモータ１２６は、加速度及び終速度を制御する所定 の動作シーケンスにしたがってストラップを迅速に引っ込め始める。ステップ３ １４において、マイクロプロセッサ２０２はまた、送り／引張りエンコーダ1７ ９からの張力エンコーダパルス及び近接センサ１３０からの近接センサ信号をモ ニタする。 ステップ３１６において、プロセッサ２０２は、送り及び引張りエンコーダ１ ７９から受け取ったエンコーダパルスの数が、所定の値に等しいかどうかを判定 する。上述のように、ループサイズ制御モードでは、プロセッサ６０は、送り及 び引張りエンコーダ１７９及び／又は近接センサ１３０からのパルス信号をモニ タすることにより所定のループサイズに引き下げる。マイクロプロセッサが所定 数のパルスを受け取ると、ステップ３１８においてプロセッサは一次引張りが実 行可能であるかどうかを判定する。もしそうならば、プロセッサ２０２は、送り 及び引張りエンコーダ１７９からの信号と近接センサ１３０からの信号の差が、 所定の閾値よりも大きいかどうかを判定する。ストラップが包装品に接触すると 、送り及び引張り駆動ローラ１２７とソレノイド１２８が設けられたピンチロー ラ１２９との間に滑りが生じる。この滑り又は速度差は、プロセッサ２０２が送 り及び引張りエンコーダ１７９及びピンチローラ１２９のところの近接センサ１ ３０をモニタするとプロセッサ２０２によって検出される。所定の速度差が検出 された後、プロセッサ２０２はステップ３２０において、モータ命令を出してモ ータを減速してその位置を維持する。変形例として、プロセッサ２０２は、ステ ップ３１０を省略することができる。その結果、サーボモータ１２６は、例えば 上述のループサイズ制御モードのもとで所定量だけストラップ２０を引っ込める 。例えば、小さな束をバンド掛けする時などに、トラック１４のサイズが各バン ド掛けサイクル中ストラップの小さなループをもたらすほど小さい場合、ステッ プ３１８を省略することができる。 一次引張りシーケンス中、シールヘッド１６は、回転し続け、シールヘッド１ ６の回転速度によって定まる時間の経過後、二次張力カム１３７は、テンション アーム１３８をその経路にわたって移動させ、それにより空気圧シリンダ９０又 はバネ押しテンションローラ１３９が最終的な張力をストラップに及ぼすことが できるようにする。ステップ３２２では、プロセッサ２０２は、二次引張りが、 束の高さセンサからの入力又はオペレータの入力のいずれかに基づいて実行不能 であることが必要であるかどうかを判定する。もし二次引張りが実行不能である ことが必要であれば、プロセッサ２０２は、抑止信号を空気圧シリンダ１９０に 送ってシリンダロッド１９３が二次引張り中に伸長することがないようにする。 しかしながら、二次引張りが実行不能ではない場合、ステップ３２４において、 テンションアーム１３８が上方へ動き始めると、ストラップグリッパ１４０は、 グリッパアーム１４４及びテンションアーム１３８が上方へ移動している時にス トラップを固定する。ストラップグリッパ１４０は、二次引張り作業中、ストラ ップに接触してこれを固定し、ストラップが、アキュムレータ１２から引張られ るのではなく、ストラップの周りに引張られるようにする。引張り作業中、シー ルヘッド１６は引き続き回転し、ヒータカム１５６はヒータブレード１５０を上 方ストラップ部分と下方ストラップ部分との間に差し込んで、シール作業の準備 を行う。 二次引張りシーケンスが完了すると、シールヘッド１６は引続き回転して定盤 １５２及び左側グリッパ１４９をシールヘッド１６の前に位置すると共に上方ス トラップ部分及び下方ストラップ部分の下に位置する位置へ戻す。シールヘッド １６が引き続き回転している間、左側グリッパカム１５８は左側グリッパ１４９ を、ストラップをカバースライダ１５３に押し付けて固定する位置まで上昇させ る。両方のストラップ端部を固定した後、テンションカム１３７は二次テンショ ンアーム１３８を開放してストラップが張力を受けて切断することはないように する。 シールヘッド１６は引続き回転し、定盤カム１６４は定盤１５２を上方に押し てそれによりストラップ端部をヒーターブレード１５０内へ押し込む。定盤１５ ２が上方に移動すると、定盤に取り付けられたカッタ１５４が、専断作用を右側 グリッパのフェースに及ぼしてストラップを切断する。ヒータブレード１５０が ストラップ端部に接触してこれらをシールすると、プロセッサ２０２はステップ ３２６において、ヒータブレード１５０に流れる電流を調整してブレードがスト ラップ端部をオーバーヒートさせないでこれらを確実にシールするほど十分熱を 提供できるようにする。 シールヘッド１６が引き続き回転すると、定盤１５２は上方へ移動し続けて、 ２つのストラップ部分をヒータブレード１５０内へ押し込み、ここで２つのスト ラップ部分はヒーターカムの一時停止時間によって定まる期間の間接触状態のま まになる。この一時停止中、ヒータブレード１５０と接触しているストラップ部 分は表面が溶ける。一時停止期間の終り近くでは、定盤カム１６４により、定盤 １５２は僅かに加工し、ヒータカム１５６がヒータブレード１５０を２つのスト ラップ部分相互間から引っ込めることができるようになる。 ヒータブレード１５０がシール領域を通過した後、定盤１５２は再び上昇して ２つの互いにオーバーラップしているストラップ端部を互いに押し付けてシール を形成する。定盤カム１６４により、定盤１５２はこの位置で一時停止し、シー ルを放冷する。この一次停止期間中、次のストラップサイクルの送りシーケンス がステップ３２７で始まる。このシーケンスを開始させるため、プロセッサ２０ ２はステップ３２７においてフォワード又正方向の命令を送り及び引張りモータ １２６に出してモータを終速度まで加速して所定量のストラップをトラックガイ ド１３２中へ押し込む（バンド掛け機械に対する電力が与えられている時はいつ でもピンチソレノイド１２８は働いている）。 シール作業の完了後、左側グリッパ、右側グリッパ及び定盤１５２は僅かに下 降し、スライダカム１５９は幅スライダ１５３を開放させてストラップを解除さ せることができる。引張り作業からの保持状態のストラップ張力は、ストラップ を上方へ引っ張ってシールヘッド１６から遠ざける。次に、スライダカム１５９ はカバースライダ１５３をその閉鎖／ホームポジションに戻し、シールヘッドの 回転が止まる。シールシーケンス中、ストラップはステップ３２７において送り が続けられており、かくしてバンド掛け機１０は次のバンド掛けサイクルの準備 ができている。カバースライダ１５３がバンド掛けサイクルの終りでその閉鎖／ ホームポジションに達した後直ぐに、ストラップの自由端は再びシールヘッド１ ６に入って定盤１５２をちょうど過ぎたところで停止する。 ステップ３２８において、プロセッサ２０２は、ストラップアキュムレータ１ ２がホール効果センサ１２３からの信号をモニタすることによりロー状態である かどうかを判定する。ストラップアキュムレータ１２がロー状態であるかどうか についての判定は、連続的に且つ上述のバンド掛けサイクルのとは独立して行わ れる。プロセッサ２０２がホール効果センサ１２３からの信号から、アキュムレ ータに入っているストラップの量が不十分であることを判定すると、プロセッサ は正方向命令をアキュムレータモータ１２２に送る。これに応答して、アキュム レータモータ１２２は、プロセッサ２０２がホール効果センサ１２３からのアキ ュムレータ満杯信号又はストラップ排出スイッチ１１２からのストラップ残量僅 少信号を受け取るまで、ストラップを一次又は二次ディスペンサ１１から巻き出 してアキュムレータ１２に入れる。これに応答して、プロセッサ２０２はアキュ ムレータモータ１２２を非動作状態にする。ステップ３３２において、プロセッ サ２０２は、ストラップ排出スイッチ１１２をモニタすることによりストラップ ２０が減少したかどうかを判定する。プロセッサ２０２がステップ３３２におい てストラップ排出信号を検出すると、ステップ３３４においてプロセッサは、図 １２Ｄと関連して以下に説明するストラップ引込みシーケンスを実行する。 図１２Ｃを参照すると、例示のロード／送りルーチン３４０が、ステップ３４ １で始まり、ここでプロセッサ２０２は、オペレータがロード押しボタン（図示 せず）を押すことによって生じるロード開始信号を受け取る。ステップ３４２で は、プロセッサ２０２は、正方向命令をアキュムレータモータ１２２に送り、し たがってピンチローラ１１４及び駆動ローラ１１５が回転してストラップをアキ ュムレータ１２内へ導入する。ステップ３４４では、プロセッサ２０２は、アキ ュムレータドアソレノイド１２１を作動させ、ストラップがアキュムレータドア １１９内のガイド１３０を通って送り及び引張りユニット１３内へ案内されるよ うにする。 ステップ３４６では、プロセッサ２０２は、ストラップセンサ１６６からのス トラップ存在信号を検出する。しかるのち、ステップ３４８において、プロセッ サ２０２は、アキュムレータドアソレノイド１２１を非動作状態にする。ステッ プ３５０では、アキュムレータモータ１２２は引続きストラップをディスペンサ １１からアキュムレータ１２内へ押し込み、ついにはプロセッサ２０２がホール 効果センサ１２３から満杯信号を受け取る。しかるのち、ステップ３５２では、 プロセッサ２０２は、アキュムレータモータ１２２を非動作状態にする。ステッ プ３５４では、プロセッサ２０２は、ちょうどプロセッサがストラップセンサ１ ６６からのストラップ存在信号を受け取るまで、正方向命令を低速で送り及び引 張りモータ１２６に送る。これに応答して、プロセッサ２０２はストラップのゼ ロ点を定める。 ステップ３５６では、プロセッサ２０２は、ストラップをトラック１４中へ送 る上述の送りシーケンスを実行する。概要を述べると、プロセッサ２０２は送り 及び引張りエンコーダ１７９からのエンコーダパルスの所定数に基づいて、所定 量のストラップをトラック１４中へ送り込む。しかるのち、プロセッサ２０２は メインルーチン３００に戻る。 図１２Ｄを参照すると、例示のストラップ引込みルーチン３６０が示されてい る。ステップ３６２では、プロセッサ２０２は、アキュムレータモータ１２２を 非動作状態にし、残りのストラップがアキュムレータ内へ引き込まれないように する。もし残りのストラップが完全にアキュムレータ内に引き入れられると、ス トラップは一般に、自動的には放出することができない。ステップ３６４では、 プロセッサ２０２により、バンド掛け機１０は、アキュムレータがロー（即ち、 満杯ではない）という適当な信号プロセッサに送るまで、バンド掛けサイクルを 続行する。これに応答して、ステップ３６６では、プロセッサ２０２は、逆方向 の命令を送り及び引張りモータ１２６及びアキュムレータモータ１２２に送り、 それによりこれが任意のストラップをトラック１４及びアキュムレータ１２から 引っ込めるようにする。送り及び引張りモータ１２６及びアキュムレータモータ １２２は、同時に逆転して引込みサイクルを促進する。しかる後、ステップ３６ ８では、プロセッサ２０２は、逆方向命令をアキュムレータモータ１２２に送り 、それによりアキュムレータモータはアキュムレータ内のストラップの残りの部 分を放出する。ステップ３７０では、プロセッサ２０２は、図１２Ｃのロードル ーチン３４０を開始させる。 本発明の特定の実施形態を例示のために説明したが、当業者には明らかなよう に、種々の設計変更を本発明の精神及び範囲から逸脱すること無く想到できる。 たとえば、バンド掛け機１０は、種々のサイズの束へのバンド掛けの利用及び一 貫性が得られるようにするために追加の信号を出力する追加センサ及びエンコー ダを備えることができる。さらに、上記の全ての米国特許の開示内容全体を本明 細書の一部を形成するものとして引用する。当業者には分かるように、米国特許 の教示を、本明細書の詳細な説明に基づいて本発明の特徴で設計変更したり改造 できる。本願により開示された本発明の教示を他の結束システムに利用でき、必 ずしも新聞紙又は雑誌のような物品の結束に限定されない。 さらに、本発明をバンド掛け機に利用されるものとして一般的に説明したが、 本発明の原理は可撓性のテープ状の材料を取り扱う他の機械にも利用できる。上 記の詳細な説明に照らして本発明の上記設計変更及び他の設計変更を行うことが できる。一般に、添付の請求の範囲において、使用されている用語は、本発明を 本明細書及び請求の範囲に記載された特定の実施形態に限定するものではなく、 請求の範囲に従ってテープ状材料を取り扱う全てのシステムを包含するものであ る。したがって、本発明は明細書によっては限定されず、本発明の範囲は、請求 の範囲に記載された事項に基づいて定められる。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１０月５日（１９９９．１０．５） 【補正内容】 請求の範囲 １．トラック内に配置された１又は２以上の物品をテープ状の材料で結束する装 置に用いられる駆動ユニットであって、第１のサーボモータと、第１のサーボ モータにより回転自在に受け入れられる駆動ローラと、駆動ローラに結合され ていて、駆動ローラの位置を表す駆動ローラ信号を出力するモータエンコーダ と、駆動ローラに押し付けられて駆動ローラと一緒になってテープ状材料の自 由端を第１のサーボモータの制御の下でトラックの周りに送るピンチローラと 、ピンチローラに結合されていて、ピンチローラの位置を表すピンチローラ信 号を出力する位置センサと、第１のサーボモータ、モータエンコーダ及び位置 センサに電気的に結合されていて、正方向信号を第１のサーボモータに送って トラックの周りへのテープ状材料の送りを制御したり、逆方向信号を第１のサ ーボモータに送って物品の周りのテープ状材料の張り具合を制御する制御ユニ ットとを有し、制御ユニットは、駆動ローラ信号及びピンチローラ信号をモニ ターして駆動ローラ信号及びピンチローラ信号が第１の選択された値に対して 所定の関係をもつと第１のサーボモータを停止させることを特徴とする駆動ユ ニット。 ２．送り及び引張りユニットが、ピンチローラに結合されたピンチソレノイドを 含み、該ピンチソレノイドは、これに送られたピンチソレノイド信号に基づい て選択可能な付勢力でピンチローラを駆動ローラに押し付け、制御ユニットは 、ピンチソレノイドに電気的に結合されていて、ピンチソレノイド信号をピン チソレノイドに送ることを特徴とする請求項１記載の駆動ユニット。 ３．制御ユニットは、トラックの周りへのテープ状材料の送り中、第１のピンチ ソレノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第１のピン チソレノイド信号に応答して弱い付勢力を出し、制御ユニットは駆動ローラ信 号及びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチローラ信 号が送り誤り信号を表す第２の選択された値に対する所定の関係をもつと第１ のサーボモータを逆転させることを特徴とする請求項２記載の駆動ユニット。 ４．制御ユニットは、トラック周りのテープ状材料の引張り中、第２のピンチソ レノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第２のピンチ ソレノイド信号に応答して強い付勢力を出し、制御ユニットは、駆動ローラ信 号及びピンチソレノイド信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチソレ ノイド信号が、テープ状材料が駆動ローラとピンチローラとの間で滑っている ことを表す第１の選択された値に対する所定の関係をもつと第１のサーボモー タを停止させることを特徴とする請求項２記載の駆動ユニット。 ５．モータエンコーダはディジタルエンコーダであり、駆動ローラ信号はディジ タル信号であり、位置センサは一対の誘導性センサを含み、ピンチローラは誘 導性センサの近くに複数の一定間隔で半径方向に設けられた穴を有し、ディジ タルエンコーダ及び誘導性センサは、直角位相信号を制御ユニットに送ること を特徴とする請求項１記載の駆動ユニット。 ６．トラック内に配置された１又は２以上の物品を細長い平らな面を備えたテー プ材料で結束する装置に用いられるテープ材料引張りユニットであって、付勢 された状態のローラと、該付勢ローラに近接して且つテープ材料の上流側部分 に隣接して位置決めされたグリッパユニットとを有し、グリッパユニットは、 付勢ローラがテープ材料の下流側部分をテープ材料の平らな面に垂直な方向に 押してテープ材料を物品の周りに引っ張っている間、テープ材料の上流側部分 を把持でき、前記テープ材料引張りユニットは更に、該テープ材料引張りユニ ットを抑止信号に応答して選択的に使用不能にする電気式抑止ユニットと、抑 止ユニットに電気的に結合された制御ユニットとを有し、制御ユニットは、抑 止信号を抑止ユニットに送ってテープ材料引張りユニットを選択的に解除する ことを特徴とするテープ材料引張りユニット。 ７．付勢ローラに結合されていて、付勢ローラによりテープ材料の上流側部分に 及ぼされる張力の選択的調節を可能にする張力調節組立体を更に有することを 特徴とする請求項６記載のテープ材料引張りユニット。 ８．張力調節組立体は、調節レバー及び調節レバーの第１の端部と付勢ローラと の間に設けられた圧縮バネを有し、調節レバーは，圧縮バネにより付勢ローラ に及ぼされる張力を増減するよう選択的に回動できることを特徴とする請求項 ７記載のテープ材料引張りユニット。 ９．張力調節組立体は、付勢ローラに結合された空気圧シリンダを含むことを特 徴とする請求項７記載のテープ材料引張りユニット。 10．電気式抑止ユニットは、抑止信号に応答して付勢ローラを使用不能位置に 動かす空気圧シリンダを含むことを特徴とする請求項６記載のテープ材料引張 りユニット。 11．制御ユニットに結合されたサーボモータと、該サーボモータに結合されて いてサーボモータによりホームポジションからテンションポジションに駆動さ れるテンションアームとを更に有し、付勢ローラは、テンションアームに回転 自在に結合されていて、テンションアームがテンションポジションに移動する とテープ材料の下流側部分をテープ材料の方向に対し横断する方向に押し、グ リッパユニットは、テープ材料を走行させる表面を備えたガイドブロックと、 第１の端部がテンションアームに対して回動自在に保持され、自由端でグリッ パヘッドを回動自在に保持するグリッパアームとを有し、テンションアームは 、グリッパアーム及びグリッパヘッドをガイドブロックの表面に当たるよう差 し向け、制御ユニットが引張り信号をサーボモータに送ってサーボモータがテ ンションアームをホームポジションからテンションポジションに移動させたと きに、グリッパヘッドがガイドブロックの表面に当たると第１の上流側部分を これらの間に固定することを特徴とする請求項６記載のテープ材料引張りユニ ット。 12．テープ材料のディスペンサ、トラック、第１のモータ駆動式ピンチローラ ユニット、及びモータ駆動式テープ材料切断及び固定ユニットを有していて、 トラック内に配置された１又は２以上の物品をテープ状の材料で結束する装置 の制御方法であって、第１のピンチローラユニットを正方向に駆動する段階と 、テープ材料をディスペンサからトラックの周りに送る段階と、切断及び固定 ユニットを作動させてテープ材料の自由端を固定する段階と、第１のピンチロ ーラユニットを逆転させる段階と、テープ材料を物品の周りに引っ張る段階と 、テープ材料の位置をモニターする段階と、テープ材料のモニターされた位置 が選択された値に対して所定の関係をもつと第１のピンチローラユニットを停 止させる段階と、テープ材料の自由部分と上流側部分を互いにしっかりと固定 す る段階と、テープ材料の上流側部分をテープ材料の残部から切り離す段階とを 有することを特徴とする方法。 13．結束装置は、二次引張りユニットを有し、前記方法は更に、二次引張りユ ニットが物品に適用されるべきではないかどうかを判定する段階と、二次引張 りユニットを非動作状態にして二次引張りユニットが物品に適用されないよう にする段階とを有することを特徴とする請求項１２記載の方法。 14．第１のピンチローラユニットは、駆動ローラ及びピンチローラを有し、テ ープ材料の位置をモニターする段階は、駆動ローラ及びピンチローラからの位 置信号をモニターする段階と、駆動ローラ信号とピンチローラ信号との差を求 める段階とから成ることを特徴とする請求項１２記載の方法。 15．第１のピンチローラユニットは、駆動ローラ及びピンチローラを有し、ピ ンチローラユニットを逆転させる段階は、駆動ローラとピンチローラのうち一 方からのパルス信号をモニターする段階と、駆動ローラとピンチローラのうち 一方が選択された数のパルス信号を出すまでピンチローラユニットを逆転させ る段階とから成ることを特徴とする請求項１２記載の方法。 16．結束装置は、蓄積コンパートメント満杯センサを備えたテープ材料蓄積コ ンパートメント及び第２のモータ駆動式ピンチローラユニットを有し、前記方 法は更に、蓄積コンパートメントセンサからコンパートメント残量僅少信号を 受け取る段階と、第２のピンチローラユニットを正方向に駆動してテープ材料 を蓄積コンパートメント内に送り込む段階と、コンパートメント満杯信号が出 ているかどうかにつき蓄積コンパートメント満杯センサをモニターする段階と 、コンパートメント満杯信号を受け取ると第２のピンチローラユニットを停止 させる段階とを有することを特徴とする請求項１２記載の方法。 17．蓄積コンパートメントは、選択的に係合可能なテープ材料ロードガイドを 有し、前記方法は更に、ロードガイドを係合させる段階と、第２のピンチロー ラユニットを正方向に駆動してテープ材料をロードガイドを通して第１のピン チローラユニット内へ送り込む段階と、ストラップの自由端を検出する段階と 、ロードガイドを解除する段階とを有することを特徴とする請求項１６記載の 方法。 18．テープ材料の自由端が最初に検出されるまで第１のピンチローラを低速で 正方向に駆動させる段階と、テープ材料についてゼロポジション位置を定める 段階とを更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。 19．ディスペンサ上のテープ材料の端を検出する段階と、第１及び第２のピン チローラを逆転させてテープ材料の残りの部分を蓄積コンパートメントから出 す段階とを更に有することを特徴とする請求項１６記載の方法。 20．１又は２以上の物品を可撓性ストラップ材料で結束する装置であって、フレ ームと、フレームにより保持されたストラップ材料のディスペンサと、フレー ムに固定されていて、ストラップ材料の自由端をディスペンサから受け取る入 口及び出口を備えているストラップ材料蓄積コンパートメントと、一群の物品 に隣接した状態でフレームによって保持されていて、ストラップ材料の一部を 一群の物品の周りに、しかしながらこれから間隔を置いて解除自在に受け取る トラックと、ストラップ材料蓄積コンパートメントの出口のところでハウジン グにより保持されていて、第１のサーボモータ、第１のサーボモータにより回 転自在に受け入れられる駆動ローラ、駆動ローラに結合されていて、駆動ロー ラの位置を表す駆動ローラ信号を出すモータエンコーダと、位置センサ、駆動 ローラに押し付けられるピンチローラを有する送り及び引張りユニットとを有 し、ピンチローラ及び駆動ローラがストラップ材料の自由端を第１のサーボモ ータの制御の下でトラックの周りに送るようになっており、位置センサはピン チローラに結合されていて、ピンチローラの位置を表すピンチローラ信号を出 力し、前記結束装置は更に、トラック及び送り及び引張りユニットに隣接して フレームによって保持された切断及びシールユニットを有し、該シールユニッ トは、第１及び第２のハンドグリッパアームを作動させる第２のサーボモータ を有し、第１のグリッパアームは、ピンチローラ及び駆動ローラが第１のサー ボモータの制御の下でストラップ材料の第１の上流側部分を引っ込めて物品の 周りでのストラップ材料の一次引張りを行っている間、ストラップ材料の自由 端を保持し、第２のグリッパアームは、一次引張りに続き、ストラップ材料の 第２の上流側部分を保持し、シールユニットは、第２のサーボモータの制御の 下で作動可能であって、それそれ、ストラップ材料の自由端及び第２の上流側 部分を互いにシールし、第２の上流側部分をストラップ材料の残部から切り離 す加熱及び切断部材を有し、前記結束装置は更に又、フレームによって保持さ れていて、ストラップ材料の第１の上流側部分に隣接して付勢ローラ及びグリ ッパユニットを有する二次引張りユニットを有し、グリッパユニットは、付勢 ローラがストラップ材料の下流側部分をストラップ材料の方向に対し横断する 方向に押して、加熱及び切断部材によるシール及び切断に先立って物品の周り でのストラップ材料の二次引張りを行っている間、ストラップ材料の第２の上 流側部分を把持でき、二次引張りユニットは、抑止信号に応答して二次引張り ユニットを選択的に使用不能にする電気式抑止ユニットを有し、前記結束装置 は更に、第１のサーボモータ、モータエンコーダ、位置センサ、第２のサーボ モータ及び抑止ユニットに電気的に結合された制御ユニットを有し、制御ユニ ットは、正方向信号を第１のサーボモータに送ってトラックの周りでのストラ ップ材料の送り具合を制御したり、逆方向信号を第１のサーボモータに送って 物品の周りでのストラップ材料の一次引張り具合を制御し、制御ユニットは、 駆動ローラ信号及びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピ ンチローラ信号が第１の選択された値に対して所定の関係をもつと第１のサー ボモータを停止し、制御ユニットは、抑止信号を抑止ユニットに送って二次引 張りユニットを選択的に解除することを特徴とする装置。 21．送り及び引張りユニットは、ピンチローラに結合されたピンチソレノイド を含み、該ピンチソレノイドは、これに送られたピンチソレノイド信号に基づ いて選択可能な付勢力でピンチローラを駆動ローラに押し付け、制御ユニット は、ピンチソレノイドに電気的に結合されていて、ピンチソレノイド信号をピ ンチソレノイドに送ることを特徴とする請求項２０記載の装置。 22．制御ユニットは、トラックの周りへのテープ状材料の送り中、第１のピン チソレノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第１のピ ンチソレノイド信号に応答して軽い付勢力を出し、制御ユニットは駆動ローラ 信号及びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチローラ 信号が送り誤り信号を表す第２の選択された値に対する所定の関係をもつと第 １のサーボモータを逆転させることを特徴とする請求項２１記載の装置。 23．二次引張りユニットは、付勢ローラに結合されていて、付勢ローラにより テープ材料の上流側部分に及ぼされる張力の選択的調節を可能にする張力調節 組立体を有することを特徴とする請求項２０記載の装置。 24．張力調節組立休は、調節レバー及び調節レバーの第１の端部と付勢ローラ との間に設けられた圧縮バネを有し、調節レバーは，圧縮バネにより付勢ロー ラに及ぼされる張力を増減するよう選択的に回動できることを特徴とする請求 項２３記載の装置。 25．二次引張りユニットは、第２のサーボモータに結合されていて第２のサー ボモータによりホームポジションからテンションポジションに駆動されるテン ションアームを有し、付勢ローラは、テンションアームに回転自在に結合され ていて、テンションアームがテンションポジションに移動するとテープ材料の 下流側部分をテープ材料の方向に対し横断する方向に押し、グリッパユニット は、テープ材料を走行させる表面を備えたガイドブロックと、第１の端部がテ ンションアームに対して回動自在に保持され、自由端でグリッパヘッドを回動 自在に保持するグリッパアームとを有し、テンションアームは、グリッパアー ム及びグリッパヘッドをガイドブロックの表面に当たるよう差し向け、グリッ パヘッドが回動してガイドブロックの表面に当たると第１の上流側部分をこれ らの間に固定することを特徴とする請求項２０記載の装置。 26．二次引張りユニットは、付勢ローラと制御ユニットとの間に結合された空 気圧ピストンを有し、制御ユニットは、張力を付勢ローラに及ぼすようにする 引張り信号を出すことを特徴とする請求項２０記載の装置。 27．電気式抑止ユニットは、制御ユニットに結合された空気圧シリンダを有し、 空気圧シリンダは、制御ユニットからの抑止信号に応じて二次引張りユニット を使用不能にすることを特徴とする請求項２０記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒルトン ゲアリー エル アメリカ合衆国 ワシントン州 98550 ホッキアム エイクランド ストリート 137 【要約の続き】 恐れのある物品について個々のバンド掛けサイクルの 際、二次引張りを選択的に解除できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．トラック内に配置された１又は２以上の物品をテープ状の材料で結束する装 置に用いられる駆動ユニットであって、第１のサーボモータと、第１のサーボモ ータにより回転自在に受け入れられる駆動ローラと、駆動ローラに結合されてい て、駆動ローラの位置を表す駆動ローラ信号を出力するモータエンコーダと、駆 動ローラに押し付けられて駆動ローラと一緒になってテープ状材料の自由端を第 １のサーボモータの制御の下でトラックの周りに送るピンチローラと、ピンチロ ーラに結合されていて、ピンチローラの位置を表すピンチローラ信号を出力する 位置センサと、第１のサーボモータ、モータエンコーダ及び位置センサに電気的 に結合されていて、正方向信号を第１のサーボモータに送ってトラックの周りへ のテープ状材料の送りを制御したり、逆方向信号を第１のサーボモータに送って 物品の周りのテープ状材料の張り具合を制御する制御ユニットとを有し、制御ユ ニットは、駆動ローラ信号及びピンチローラ信号をモニターして駆動ローラ信号 及びピンチローラ信号が第１の選択された値に対して所定の関係をもつと第１の サーボモータを停止させることを特徴とする駆動ユニット。 ２．送り及び引張りユニットが、ピンチローラに結合されたピンチソレノイドを 含み、該ピンチソレノイドは、これに送られたピンチソレノイド信号に基づいて 選択可能な付勢力でピンチローラを駆動ローラに押し付け、制御ユニットは、ピ ンチソレノイドに電気的に結合されていて、ピンチソレノイド信号をピンチソレ ノイドに送ることを特徴とする請求項１記載の駆動ユニット。 ３．制御ユニットは、トラックの周りへのテープ状材料の送り中、第１のピンチ ソレノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第１のピンチ ソレノイド信号に応答して弱い付勢力を出し、制御ユニットは駆動ローラ信号及 びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチローラ信号が送 り誤り信号を表す第２の選択された値に対する所定の関係をもつと第１のサーボ モータを逆転させることを特徴とする請求項２記載の駆動ユニット。 ４．制御ユニットは、トラック周りのテープ状材料の引張り中、第２のピンチソ レノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第２のピンチソ レノイド信号に応答して強い付勢力を出し、制御ユニットは、駆動ローラ信号及 びピンチソレノイド信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチソレノイド 信号が、テープ状材料が駆動ローラとピンチローラとの間で滑っていることを表 す第１の選択された値に対する所定の関係をもつと第１のサーボモータを停止さ せることを特徴とする請求項２記載の駆動ユニット。 ５．モータエンコーダはディジタルエンコーダであり、駆動ローラ信号はディジ タル信号であり、位置センサは一対の誘導性センサを含み、ピンチローラは誘導 性センサの近くに複数の一定間隔で半径方向に設けられた穴を有し、ディジタル エンコーダ及び誘導性センサは、直角位相信号を制御ユニットに送ることを特徴 とする請求項１記載の駆動ユニット。 ６．トラック内に配置された１又は２以上の物品を細長い平らな面を備えたテー プ材料で結束する装置に用いられるテープ材料引張りユニットであって、付勢さ れた状態のローラと、該付勢ローラに近接して且つテープ材料の上流側部分に隣 接して位置決めされたグリッパユニットとを有し、グリッパユニットは、付勢ロ ーラがテープ材料の下流側部分をテープ材料の平らな面に垂直な方向に押してテ ープ材料を物品の周りに引っ張っている間、テープ材料の上流側部分を把持でき 、前記テープ材料引張りユニットは更に、該テープ材料引張りユニットを抑止信 号に応答して選択的に使用不能にする電気式抑止ユニットと、抑止ユニットに電 気的に結合された制御ユニットとを有し、制御ユニットは、抑止信号を抑止ユニ ットに送ってテープ材料引張りユニットを選択的に解除することを特徴とするテ ープ材料引張りユニット。 ７．付勢ローラに結合されていて、付勢ローラによりテープ材料の上流側部分に 及ぼされる張力の選択的調節を可能にする張力調節組立体を更に有することを特 徴とする請求項６記載のテープ材料引張りユニット。 ８．張力調節組立体は、調節レバー及び調節レバーの第１の端部と付勢ローラと の間に設けられた圧縮バネを有し、調節レバーは，圧縮バネにより付勢ローラに 及ぼされる張力を増減するよう選択的に回動できることを特徴とする請求項７記 載のテープ材料引張りユニット。 ９．張力調節組立体は、付勢ローラに結合された空気圧シリンダを含むことを特 徴とする請求項７記載のテープ材料引張りユニット。 10．電気式抑止ユニットは、抑止信号に応答して付勢ローラを使用不能位置に動 かす空気圧シリンダを含むことを特徴とする請求項６記載のテープ材料引張りユ ニット。 11．制御ユニットに結合されたサーボモータと、該サーボモータに結合されてい てサーボモータによりホームポジションからテンションポジションに駆動される テンションアームとを更に有し、付勢ローラは、テンションアームに回転自在に 結合されていて、テンションアームがテンションポジションに移動するとテープ 材料の下流側部分をテープ材料の方向に対し横断する方向に押し、グリッパユニ ットは、テープ材料を走行させる表面を備えたガイドブロックと、第１の端部が テンションアームに対して回動自在に保持され、自由端でグリッパヘッドを回動 自在に保持するグリッパアームとを有し、テンションアームは、グリッパアーム 及びグリッパヘッドをガイドブロックの表面に当たるよう差し向け、制御ユニッ トが引張り信号をサーボモータに送ってサーボモータがテンションアームをホー ムポジションからテンションポジションに移動させたときに、グリッパヘッドが ガイドブロックの表面に当たると第１の上流側部分をこれらの間に固定すること を特徴とする請求項６記載のテープ材料引張りユニット。 12．テープ材料のディスペンサ、トラック、第１のモータ駆動式ピンチローラユ ニット、及びモータ駆動式テープ材料切断及び固定ユニットを有していて、トラ ック内に配置された１又は２以上の物品をテープ状の材料で結束する装置の制御 方法であって、第１のピンチローラユニットを正方向に駆動する段階と、テープ 材料をディスペンサからトラックの周りに送る段階と、切断及び固定ユニットを 作動させてテープ材料の自由端を固定する段階と、第１のピンチローラユニット を逆転させる段階と、テープ材料を物品の周りに引っ張る段階と、テープ材料の 位置をモニターする段階と、テープ材料のモニターされた位置が選択された値に 対して所定の関係をもつと第１のピンチローラユニットを停止させる段階と、テ ープ材料の自由部分と上流側部分を互いにしっかりと固定する段階と、テープ材 料の上流側部分をテープ材料の残部から切り離す段階とを有することを特徴とす る方法。 13．結束装置は、二次引張りユニットを有し、前記方法は更に、二次引張りユニ ットが物品に適用されるべきではないかどうかを判定する段階と、二次引張りユ ニットを非動作状態にして二次引張りユニットが物品に適用されないようにする 段階とを有することを特徴とする方法。 14．第１のピンチローラユニットは、駆動ローラ及びピンチローラを有し、テー プ材料の位置をモニターする段階は、駆動ローラ及びピンチローラからの位置信 号をモニターする段階と、駆動ローラ信号とピンチローラ信号との差を求める段 階とから成ることを特徴とする請求項１２記載の方法。 15．第１のピンチローラユニットは、駆動ローラ及びピンチローラを有し、ピン チローラユニットを逆転させる段階は、駆動ローラとピンチローラのうち一方か らのパルス信号をモニターする段階と、駆動ローラとピンチローラのうち一方が 選択された数のパルス信号を出すまでピンチローラユニットを逆転させる段階と から成ることを特徴とする請求項１２記載の方法。 16．結束装置は、蓄積コンパートメント満杯センサを備えたテープ材料蓄積コン パートメント及び第２のモータ駆動式ピンチローラユニットを有し、前記方法は 更に、蓄積コンパートメントセンサからコンパートメント残量僅少信号を受け取 る段階と、第２のピンチローラユニットを正方向に駆動してテープ材料を蓄積コ ンパートメント内に送り込む段階と、コンパートメント満杯信号が出ているかど うかにつき蓄積コンパートメント満杯センサをモニターする段階と、コンパート メント満杯信号を受け取ると第２のピンチローラユニットを停止させる段階とを 有することを特徴とする請求項１２記載の方法。 17．蓄積コンパートメントは、選択的に係合可能なテープ材料ロードガイドを有 し、前記方法は更に、ロードガイドを係合させる段階と、第２のピンチローラユ ニットを正方向に駆動してテープ材料をロードガイドを通して第１のピンチロー ラユニット内へ送り込む段階と、ストラップの自由端を検出する段階と、ロード ガイドを解除する段階とを有することを特徴とする請求項１６記載の方法。 18．テープ材料の自由端が最初に検出されるまで第１のピンチローラを低速で正 方向に駆動させる段階と、テープ材料についてゼロポジション位置を定める段階 とを更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。 19．ディスペンサ上のテープ材料の端を検出する段階と、第１及び第２のピンチ ローラを逆転させてテープ材料の残りの部分を蓄積コンパートメントから出す段 階とを更に有することを特徴とする請求項１６記載の方法。 20．１又は２以上の物品を可撓性ストラップ材料で結束する装置であって、フレ ームと、フレームにより保持されたストラップ材料のディスペンサと、フレーム に固定されていて、ストラップ材料の自由端をディスペンサから受け取る入口及 び出口を備えているストラップ材料蓄積コンパートメントと、一群の物品に隣接 した状態でフレームによって保持されていて、ストラップ材料の一部を一群の物 品の周りに、しかしながらこれから間隔を置いて解除自在に受け取るトラツクと 、ストラップ材料蓄積コンパートメントの出口のところでハウジングにより保持 されていて、第１のサーボモータ、第１のサーボモータにより回転自在に受け入 れられる駆動ローラ、駆動ローラに結合されていて、駆動ローラの位置を表す駆 動ローラ信号を出すモータエンコーダと、位置センサ、駆動ローラに押し付けら れるピンチローラを有する送り及び引張りユニットとを有し、ピンチローラ及び 駆動ローラがストラップ材料の自由端を第１のサーボモータの制御の下でトラッ クの周りに送るようになっており、位置センサはピンチローラに結合されていて 、ピンチローラの位置を表すピンチローラ信号を出力し、前記結束装置は更に、 トラック及び送り及び引張りユニットに隣接してフレームによって保持された切 断及びシールユニットを有し、該シールユニットは、第１及び第２のハンドグリ ッパアームを作動させる第２のサーボモータを有し、第１のグリッパアームは、 ピンチローラ及び駆動ローラが第１のサーボモータの制御の下でストラップ材料 の第１の上流側部分を引っ込めて物品の周りでのストラップ材料の一次引張りを 行っている間、ストラップ材料の自由端を保持し、第２のグリッパアームは、一 次引張りに続き、ストラップ材料の第２の上流側部分を保持し、シールユニット は、第２のサーボモータの制御の下で作動可能であって、それぞれ、ストラップ 材料の自由端及び第２の上流側部分を互いにシールし、第２の上流側部分をスト ラップ材料の残部から切り離す加熱及び切断部材を有し、前記結束装置は更に又 、フレームによって保持されていて、ストラップ材料の第１の上流側部分に隣接 して付勢ローラ及びグリッパユニットを有する二次引張りユニットを有し、グリ ッパ ユニットは、付勢ローラがストラップ材料の下流側部分をストラップ材料の方向 に対し横断する方向に押して、加熱及び切断部材によるシール及び切断に先立っ て物品の周りでのストラップ材料の二次引張りを行っている間、ストラップ材料 の第２の上流側部分を把持でき、二次引張りユニットは、抑止信号に応答して二 次引張りユニットを選択的に使用不能にする電気式抑止ユニットを有し、前記結 束装置は更に、第１のサーボモータ、モータエンコーダ、位置センサ、第２のサ ーボモータ及び抑止ユニットに電気的に結合された制御ユニットを有し、制御ユ ニットは、正方向信号を第１のサーボモータに送ってトラックの周りでのストラ ップ材料の送り具合を制御したり、逆方向信号を第１のサーボモータに送って物 品の周りでのストラップ材料の一次引張り具合を制御し、制御ユニットは、駆動 ローラ信号及びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチロ ーラ信号が第１の選択された値に対して所定の関係をもつと第１のサーボモータ を停止し、制御ユニットは、抑止信号を抑止ユニットに送って二次引張りユニッ トを選択的に解除することを特徴とする装置。 21．送り及び引張りユニットは、ピンチローラに結合されたピンチソレノイドを 含み、該ピンチソレノイドは、これに送られたピンチソレノイド信号に基づいて 選択可能な付勢力でピンチローラを駆動ローラに押し付け、制御ユニットは、ピ ンチソレノイドに電気的に結合されていて、ピンチソレノイド信号をピンチソレ ノイドに送ることを特徴とする請求項２０記載の装置。 22．制御ユニットは、トラックの周りへのテープ状材料の送り中、第１のピンチ ソレノイド信号をピンチソレノイドに送り、ピンチソレノイドは、第１のピンチ ソレノイド信号に応答して軽い付勢力を出し、制御ユニットは駆動ローラ信号及 びピンチローラ信号をモニターして、駆動ローラ信号及びピンチローラ信号が送 り誤り信号を表す第２の選択された値に対する所定の関係をもつと第１のサーボ モータを逆転させることを特徴とする請求項２１記載の装置。 23．二次引張りユニットは、付勢ローラに結合されていて、付勢ローラによりテ ープ材料の上流側部分に及ぼされる張力の選択的調節を可能にする張力調節組立 体を有することを特徴とする請求項２０記載の装置。 24．張力調節組立体は、調節レバー及び調節レバーの第１の端部と付勢ローラ との間に設けられた圧縮バネを有し、調節レバーは，圧縮バネにより付勢ローラ に及ぼされる張力を増減するよう選択的に回動できることを特徴とする請求項２ ３記載の装置。 25．二次引張りユニットは、第２のサーボモータに結合されていて第２のサーボ モータによりホームポジションからテンションポジションに駆動されるテンショ ンアームを有し、付勢ローラは、テンションアームに回転自在に結合されていて 、テンションアームがテンションポジションに移動するとテープ材料の下流側部 分をテープ材料の方向に対し横断する方向に押し、グリッパユニットは、テープ 材料を走行させる表面を備えたガイドブロックと、第１の端部がテンションアー ムに対して回動自在に保持され、自由端でグリッパヘッドを回動自在に保持する グリッパアームとを有し、テンションアームは、グリッパアーム及びグリッパヘ ッドをガイドブロックの表面に当たるよう差し向け、グリッパヘッドが回動して ガイドブロックの表面に当たると第１の上流側部分をこれらの間に固定すること を特徴とする請求項２０記載の装置。 26．二次引張りユニットは、付勢ローラと制御ユニットとの間に結合された空気 圧ピストンを有し、制御ユニットは、張力を付勢ローラに及ぼすようにする引張 り信号を出すことを特徴とする請求項２０記載の装置。 27．電気式抑止ユニットは、制御ユニットに結合された空気圧シリンダを有し、 空気圧シリンダは、制御ユニットからの抑止信号に応じて二次引張りユニットを 使用不能にすることを特徴とする請求項２０記載の装置。