JP2005170456A - 自動梱包機 - Google Patents

Abstract

【課題】予備バンドをプールすることなくバンドを早くアーチに装填することができ、プール室を不要にして梱包機の小型化を図ることができると共に、部品点数の削減でコストダウンが可能な自動梱包機を提供する。
【解決手段】リールから引き出した熱可塑性のバンドＡを送り戻しローラ４と従動ローラ５でアーチ３内に装填し、先端をクランプしたバンドＡを上記送り戻しローラ４と従動ローラ５で引き戻して梱包物Ｂに巻き付け、このバンドＡの切断と両端の溶着を行う自動梱包機において、上記送り戻しローラ４のバンド入り側に配置したテンションローラ１８とリール１０の間に、バンドＡの送り出し方向と引き戻し方向に回転するプルローラ６と、このプルローラ６とでバンドＡの途中を挟むフリーローラ７と、このフリーローラ７から送り戻しローラ４に向かうバンドＡを、送り戻しローラ４による該バンドＡの送り出し時に引き上げ力が作用するように巻回する揺動ローラ９を配置し、上記揺動ローラ９にバンドＡの引き上げ力が作用した時点で、フリーローラ７とプルローラ６でバンドＡを挟圧する。
【選択図】図１

Description

この発明は、テーブル上に立設したアーチ内に熱可塑性のバンドを装填し、このバンドを引き戻してアーチ内から離脱させて梱包物を巻き締め、バンド両端の溶着によって梱包を行う自動梱包機、更に詳しくは、アーチへのバンド送り出し工程前に送り出しのための予備バンドを長く貯留することなく、アーチに素早くバンドを装填することができるようにした自動梱包機に関する。

梱包物をバンドで巻き締めて梱包する自動梱包機は、各種分野の梱包作業に広く使用されており、リールから引き出した熱可塑性のバンドを送り戻しローラと従動ローラでテーブル上のアーチ内に装填し、先端をクランプしたバンドを上記送り戻しローラと従動ローラで引き戻してアーチ内から離脱させ、これをアーチで囲まれた位置に配置した梱包物に巻き付け、バンドによる梱包物の巻き締め状態でこのバンドの切断と両端の溶着を行ない、梱包完了後、再び、バンドを送り戻しローラと従動ローラでリールから引き出してアーチ内に装填する構造になっている。

上記のような自動梱包機に使用するバンドは、長尺のバンドをリールに巻回した荷姿となり、このリールをテーブルの適所に回転可能となるよう取り付け、アーチへのバンドの送り込み工程時に、送り戻しローラと従動ローラがバンドをリールから引き出してアーチに装填することになる。

ところで、リールに巻回したバンドは重量的に重く、送り戻しローラと従動ローラでバンドを直接引き出すときに、該送り戻しローラと従動ローラに大きな負荷がかかり、送り戻しローラとバンドの間でスリップが生じることになり、このため、アーチに対するバンドの送り出し速度が遅くなり、梱包サイクルを低下させる原因になる。

このような不都合を解消するため、従来の自動梱包機は、リールと送り戻しローラの間にバンドのプール室を設け、バンドの送り出し工程ごとに、リールから余分に引き出したバンドをこのプール室にプールしておき、バンドの送り出し時にこのプールしたバンドを送り出すことによって、従動ローラでリールに負荷をかけないようにし、バンドの送り出し速度の高速化を確保するようにしている（特許文献１参照）。
特開平７−１０１１７号公報

しかし、リールと送り戻しローラの間に設けるバンドのプール室は、アーチの長さに見合う予備バンドをプールしなければならず、このため、容積が大きなプール室の確保が必要になり、梱包機全体が大型化するという問題がある。

また、プール室に予備バンドをプールするためには、リールを駆動するモータやクラッチ、予備バンドの有無を検出するセンサ等の機器が必要になり、部品点数が増えることで梱包機の製作コストがアップすることになる。

そこで、この発明の課題は、予備バンドをプールすることなくバンドを早くアーチに装填することができ、プール室を不要にして梱包機の小型化を図ることができると共に、部品点数の削減でコストダウンが可能な自動梱包機を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、リールから引き出した熱可塑性のバンドを送り戻しローラと従動ローラでアーチ内に装填し、先端をクランプしたバンドを上記送り戻しローラと従動ローラで引き戻して梱包物に巻き付け、このバンドの切断と両端の溶着を行った後、再び、バンドを送り戻しローラと従動ローラでアーチ内に装填するようにした自動梱包機において、上記送り戻しローラとリールの間に、バンドの送り出し方向と引き戻し方向に回転するプルローラと、このプルローラとでバンドの途中を挟むフリーローラと、このフリーローラから送り戻しローラに向かうバンドを、送り戻しローラによる該バンドの送り出し時に引き上げ力が作用するように巻回する揺動ローラを配置し、上記揺動ローラにバンドの引き上げ力が作用した時点で、フリーローラとプルローラでバンドを挟圧するようになっている構成を採用したものである。

上記揺動ローラは、上下に揺動する揺動アームの先端に取り付けられ、フリーローラは、揺動アームの揺動によって回転する偏心カラーに回転可能に取り付けられている構造とすることができる。

ここで、送り戻しローラとプルローラは、同一のモータで同一方向に回転するよう駆動し、リールから引き出されたバンドは、プルローラの下方に配置したガイドローラからプルローラとフリーローラ間を上方に通過し、プルローラの外周から揺動ローラの下部に進入して上方の送り戻しローラに向かうように配置され、バンドの引き戻し工程時に、バンドはアーチの全長と梱包物の外周の差に該当する長さ分だけが、送り戻しローラと揺動ローラの間において弛むことになる。

この発明によると、送り戻しローラ及とリールの間に、バンドの送り出し方向と引き戻し方向に回転するプルローラと、このプルローラとでバンドの途中を挟むフリーローラと、このフリーローラから送り戻しローラに向かうバンドを、送り戻しローラによる該バンドの送り出し時に引き上げ力が作用するように巻回する揺動ローラとを配置し、上記揺動ローラにバンドの引き上げ力が作用した時点で、フリーローラとプルローラでバンドを挟圧するようにしたので、バンドの送り出し工程時に、バンドの引き上げ力でフリーローラとプルローラがバンドを挟圧することで、スリップを生じることなくリールからバンドを引き出すことができ、従って、リールと送り戻しローラの間に予備バンドをプールすることなく、リールから直接バンドを引き出して早くアーチに装填することができ、予備バンドをプールするためのプール室が不要になり、容積の大きなプール室を不要にして梱包機の小型化を図ることができる。

また、バンドの送り出しのために揺動ローラとフリーローラ及びプルローラを配置するだけでよいので、構造が簡単で部品点数の削減が可能になり、コストダウンを実現することができる。

梱包物にバンドを巻き付け、このバンドの両端を溶着する自動梱包機において、バンドの送り戻しローラとリールの間に、バンドの送り出し方向に回転するプルローラと、このプルローラとでバンドの途中を挟むフリーローラと、このフリーローラから送り戻しローラに向かうバンドを、送り戻しローラによる該バンドの送り出し時に引き上げ力が作用するように巻回し、バンドの引き上げ力が作用した時点で、フリーローラとプルローラでバンドを挟圧させる揺動ローラとを配置する。

図１と図２のように、自動梱包機は、フレーム１における天板２の上面に、下部中央で所定長さの切り離し状となる枠状のアーチ３を立設し、上記フレーム１内でアーチ３の一方端部の直下位置に、バンドＡの送り戻しローラ４とこれに圧接する従動ローラ５及び、この送り戻しローラ４の入り側の位置に一対のテンションローラ１８が配置され、該フレーム１内の下部で送り戻しローラ４の下方の位置に、プルローラ６とこれに接するフリーローラ７、プルローラ６とフリーローラ７間の下部に位置するガイドローラ８及び、フリーローラ７の側方に揺動ローラ９が配置され、フレーム１内に、バンドＡを巻回したリール１０が回転するよう取り外し可能に装着されている。

上記リール１０から引き出されたバンドＡは、ガイドローラ８の下部からプルローラ６とフリーローラ７間を上方に通過し、プルローラ６の外周から揺動ローラ９の下部に進入して上方に向かい、一対のテンションローラ１８間と、送り戻しローラ４と従動ローラ５間を通過し、アーチ３内に向けて他方端部から進入する配置になっている。

上記送り戻しローラ４とプルローラ６は、図３のように、同一のモータ１１でプーリとベルトを用いて同一方向に同時に回転するよう駆動され、図示省略したがテンションローラ１８も同モータ１１で駆動するようになっている。

上記プルローラ６は、フレーム１内に設けた支持壁１２に定位置で回転するように軸止され、フリーローラ７は、同じく支持壁１２に取り付け固定した支点ピン１３に該プルローラ６とでバンドＡの途中を挟むように配置されている。

図４と図５のように、上記フリーローラ７は、支点ピン１３に回転可能に挿入した偏心カラー１４に軸受１５を介して回転可能に取り付けられ、偏心カラー１４が回転することにより、プルローラ６に対する圧接力が変化することになる。

上記支点ピン１３に取付けた揺動アーム１６が偏心カラー１４にねじ止等の手段で一体に回転するよう固定され、この揺動アーム１６の先端に揺動ローラ９が回転可能に取り付けられ、揺動アーム１６は水平状態から上下に揺動し、上下揺動によって偏心カラー１４を回動させることになる。

図１において、揺動アーム１６が水平にある状態で、揺動アーム１６が上方に回動すると、偏心カラー１４は同図反時計方向に回転し、プルローラ６に対するフリーローラ７の圧接力が増大するように偏心カラー１４の偏心方向が設定されている。

なお、図示省略したが、アーチ３の切り離し部分の位置には、バンドＡの両端を接続するために、アーチ３の一方端部から出てきたバンドＡの先端を検出してバンドＡの送り込みを停止させるスイッチによってバンドＡの先端を固持するクランプ手段と、バンドＡの引き締め後に上下バンドの重なり部分を同時にクランプする固持手段と、上下バンドの同時クランプ後に、下位バンドの途中を切断する切断手段と、上下バンド間に対して進退動自在となり、バンドの上下対向面を溶融させるヒータと、上下対向面が溶融した上下バンドを加圧する加圧器とが配置されている。

この発明の自動梱包機は、上記のような構成であり、図１は梱包開始前の状態を示し、リールから引き出されたバンドＡは、ガイドローラ８の下部からプルローラ６とフリーローラ７間を上方に通過し、プルローラ６の外周から揺動ローラ９の下部に進入して上方に向かい、一対のテンションローラ１８間と、送り戻しローラ４と従動ローラ５間を通過し、アーチ３内に向けて他方端部から進入し、アーチ３内の全長にわたって装填された後、一方の端部から突出した先端がクランプ手段に臨んだ配置になっている。

上記のような梱包開始前の状態において、フレーム１の天板２上に梱包物Ｂを載置し、始動スイッチをオンすると、バンドＡの先端がクランプされた後に、モータ１１が引き戻し方向に起動し、送り戻しローラ４とプルローラ６がバンドＡの引き戻し方向に回転し、送り戻しローラ４と従動ローラ５がバンドＡを引き戻すことにより、図２のように、アーチ３内から離脱したバンドＡは、梱包物Ｂの外周に巻きついて巻き締め、バンドＡが所定の張力になると上下バンドの重なり部分が同時にクランプされ、モータ１１が停止して巻き締めが終了すると、下位バンドの途中の切断、上下バンドの対向面の溶融、上下バンドの加圧によるバンド両端の溶着が行われ、梱包が完了する。

上記のようなバンドの引き戻し工程時において、揺動ローラ９にはバンドＡによる引き上げ力が作用しないため、揺動アーム１６は先端下がりとなり、フリーローラ７はプルローラ６から離反し、フリーローラ７とプルローラ６によるバンドＡの挟持が解け、プルローラ６が引き戻し方向に回転しても、バンドＡをリール１０側に送り出すことはなく、従って、バンドＡの途中は、図２のように、一対のテンションローラ１８と下方に位置する揺動ローラ９の間において、アーチ３の全長と梱包物Ｂの外周の差に該当する長さ分だけが弛むことになる。

このような、バンドＡの弛みは、上記のように、アーチ３の全長と梱包物Ｂの外周の差に該当する長さだけであるので比較的短く、この弛み部分を収納するために設けるフレーム１内の収納スペース１７は、狭い容積で対応することができ、従って、フレーム１内の空間を利用して収納スペース１７を確保することができ、別途収納室を設ける必要はない。

上記のように、梱包が完了して梱包物Ｂを天板２上から取り除くと、モータ１１がバンド送り出し方向に起動し、送り戻しローラ４とプルローラ６が図２の反時計方向となるバンドＡの送り出し方向に回転し、送り戻しローラ４と従動ローラ５がバンドＡをアーチ３内に向けて送り込み、アーチ３の全長にわたって装填されたバンドＡの先端が一方の端部から突出してスイッチで検出された時点でモータ１１が停止、アーチ３へのバンドＡの装填が完了する。

なお、リール１０は、ブレーキ機構によって惰性回転が生じないように固定され、バンド送り出し工程時にのみブレーキ機構のブレーキが解け、リール１０からのバンドの引き出しが行えるようになっている。

上記バンドＡの装填開始時において、図２のように、バンドＡの途中は、一対のテンションローラ１８と揺動ローラ９の間において、アーチ３の全長と梱包物Ｂの外周の差に該当する長さ分だけが弛んでいるので、先ず、送り戻しローラ４と従動ローラ５によってこの弛み部分のバンドＡがアーチ３に向けて送り出され、この弛み部分のバンドＡが送り出されると、図１に直線で示すようにバンドＡは一対のテンションローラ１８と揺動ローラ９の間において緊張し、この緊張により揺動ローラ９に上向きの強い衝撃力がかかり、揺動ローラ９にバンドＡの引き上げ衝撃力が作用した時点で、揺動アーム１６が水平にある状態から上方に回動し、これによって偏心カラー１４は同図反時計方向に回転し、プルローラ６に対するフリーローラ７の圧接力が増大してフリーローラ７とプルローラ６がバンドＡを挟圧することで、プルローラ６によるリール１０からのバンドＡの引き出しがスリップを生じることなく行え、これにより、重量のあるリール１０を回転させて該リール１０からバンドＡを直接引き出し、アーチ３内へ装填することができる。

従って、リール１０と送り戻しローラ４の間に予備バンドをプールすることなく、リール１０から直接バンドＡを引き出して早くアーチＡに装填することができ、これによって、予備バンドをプールするためのプール室が不要になり、容積の大きなプール室を不要にして梱包機の小型化を図ることができる。

なお、モータ１１は、梱包物に巻回したバンドをテンションローラ１８で強く引き締めるために、比較的トルクの大きなモータを使用しており、バンドＡの送り出し工程時には必要とするトルクは小さくてすむので、この余ったトルクをリール１０からバンドＡを速く引き出すために利用して、節電効果を得るようになっている。

この発明に係る自動梱包機のアーチに対するバンド装填状態を示す縦断正面図 この発明に係る自動梱包機のバンド引き締め状態を示す縦断正面図 送り戻しローラとプルローラの駆動構造を示す縦断側面図 フリーローラとプルローラ及び揺動ローラの構造を示す拡大した縦断正面図 同上の横断平面図

符号の説明

１ フレーム
２ 天板
３ アーチ
４ 送り戻しローラ
５ 従動ローラ
６ プルローラ
７ フリーローラ
８ ガイドローラ
９ 揺動ローラ
１０ リール
１１ モータ
１２ 支持壁
１３ 支点ピン
１４ 偏心カラー
１５ 軸受
１６ 揺動アーム
１７ 収納スペース
１８ テンションローラ
Ａ バンド
Ｂ 梱包物

Claims (2)

1. リールから引き出した熱可塑性のバンドを送り戻しローラと従動ローラでアーチ内に装填し、先端をクランプしたバンドを上記送り戻しローラと従動ローラで引き戻して梱包物に巻き付け、このバンドの切断と両端の溶着を行った後、再び、バンドを送り戻しローラと従動ローラでアーチ内に装填するようにした自動梱包機において、
   上記送り戻しローラとリールの間に、バンドの送り出し方向に回転するプルローラと、このプルローラとでバンドの途中を挟むフリーローラと、このフリーローラから送り戻しローラに向かうバンドを、送り戻しローラによる該バンドの送り出し時に引き上げ力が作用するように巻回する揺動ローラとを配置し、上記揺動ローラにバンドの引き上げ力が作用した時点で、フリーローラとプルローラでバンドを挟圧するようになっていることを特徴とする自動梱包機。
2. 上記揺動ローラは、上下に揺動する揺動アームの先端に取り付けられ、フリーローラは、揺動アームの揺動によって回転する偏心カラーに回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動梱包機。

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