JP2007182235A - 複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、複数本の長尺材を予め結束した材料の束を搬送ローラで長手方向に直進させ、該長尺結束材の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置を提供する。
【解決手段】 複数本の長尺材を予め結束した材料の束を搬送ローラで長手方向に直進させ、該長尺結束材の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置において、該長尺結束材の径および巻付けピッチによって梱包材の供給速度、供給角度を自動制御することを特徴とする複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置。
【選択図】 図１
【解決手段】 複数本の長尺材を予め結束した材料の束を搬送ローラで長手方向に直進させ、該長尺結束材の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置において、該長尺結束材の径および巻付けピッチによって梱包材の供給速度、供給角度を自動制御することを特徴とする複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置。
【選択図】 図１
Description
本発明は、棒鋼、鋼管といった棒状の材料（以下、長尺材という。）を複数本予め結束した材料の束（以下、長尺結束材という。）の自動梱包装置に関するものである。
従来、棒鋼、鋼管等の長尺材は、その輸送に伴う車両等輸送機関への積込み、積み降ろしの簡略化を図り、また長尺材自体の外傷を防止し、あるいは防錆のため、所要本数毎に円柱形または角柱形に束ね、その一端または両端面部をシートで包装すると共に、その長手方向両端部または中間部を適宜外装材で梱包して出荷する。この結束状態で出荷する際には疵や汚れを防止するために上記のように梱包材で梱包を行うが、多種多様な束の形状、長さに対応した梱包を行うことが困難なため、このような長尺束材の梱包結束作業は、吊り上げ装置にて長尺束材を２点もしくは数点吊りした後、外装材の梱包結束を行うという手作業で行うことが一般的であった。
上記作業を機械的に行う設備として、例えば特開平７−５２９１５号公報（特許文献１）に開示されているように、外装材を適宜所定位置まで移送する外装材供給装置と所定位置に移送された外装材の上位一枚だけ受取り、その一側を所定位置に位置決めされた長尺束材の上方に移送する外装材の分離・移送装置と、この分離・移送装置によって長尺束材の上方に移送された外装材の一側を長尺束材に押しつける押さえ装置とこの押さえ装置で外装材の一側を長尺束材に押しつけた状態で長尺束材に対して回転し、外装材を長尺束材に巻き付けて仮止めする外装機を具備した長尺束材の外装梱包装置が提案されている。
上述した特許文献１は長尺束材が静止状態でシート状の梱包材を巻く装置であり、この場合、定位置に巻ける半面、梱包する範囲はシートの幅に制約される。一方、積み置いたときに接触して疵が発生しやすい個所だけで巻けるため、梱包資材を節約でき、また、ユーザーでの開梱も容易にでき、廃材も少ないというメリットがある反面、過酷な保管状態（野ざらし、船積みなど）で全面を梱包材で覆う必要のある長尺結束材には適さない。
また、スパイラル状に梱包材を巻く作業を自動で行う場合、これを実用化するに当たっては、（１）先端（巻付け始め）の自動化が困難である。（２）長尺結束材の外径の違いにより巻付け状態を一定に保つことが困難であること。（３）スパイラル状に巻き付けたときにタイトに巻き付けることが困難であること。（４）終端の処理の自動化が困難であると言う種々の問題がある。
上述のような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、長尺材を長手方向に直進させ、そのまわりに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置を提供するものである。その発明の要旨とするところは、
（１）長尺結束材を搬送ローラで長手方向に直進させ、該棒鋼、鋼管の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置において、長尺結束材の径および巻付けピッチによって梱包材の供給速度、供給角度を自動制御することを特徴とする棒鋼、鋼管からなる長尺結束材の自動梱包装置。
（１）長尺結束材を搬送ローラで長手方向に直進させ、該棒鋼、鋼管の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置において、長尺結束材の径および巻付けピッチによって梱包材の供給速度、供給角度を自動制御することを特徴とする棒鋼、鋼管からなる長尺結束材の自動梱包装置。
（２）前記（１）に記載の自動梱包装置において、帯状梱包材の始端のチャッキング機構により自動で巻き始めることを可能としたことを特徴とする棒鋼、鋼管からなる長尺結束材の自動梱包装置。
（３）前記（１）に記載の自動梱包装置において、帯状梱包材の終端のカッテッイング機構およびテーピング機構によって梱包材の終端を仮止め可能としたことを特徴とする棒鋼、鋼管からなる長尺結束材の自動梱包装置にある。
（３）前記（１）に記載の自動梱包装置において、帯状梱包材の終端のカッテッイング機構およびテーピング機構によって梱包材の終端を仮止め可能としたことを特徴とする棒鋼、鋼管からなる長尺結束材の自動梱包装置にある。
以上述べたように、本発明による長尺結束材の自動梱包装置により、どのような外径の長尺結束材であっても、能率良く外装材の梱包結束が可能となり、これにより長尺結束材の側面全面を人手を全く介することなく自動で梱包することができ、適宜選択してどのような長尺結束材であっても梱包結束ができる極めて優れた効果を奏するものである。
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る長尺結束材の外装梱包装置を構成する全体側面図である。この図に示すように、長尺結束された棒鋼、鋼管等からなる長尺結束材１は搬送ローラー２によって、長手方向に直進移送させ長尺結束材１の外装梱包装置に供給される。外装梱包装置は所定位置に供給された長尺結束材１の長手方向位置に配置されているので、その移送機構はシリンダーによる昇降機構とシリンダーによる外装梱包装置への押し出し機構で構成されている。
図１は、本発明に係る長尺結束材の外装梱包装置を構成する全体側面図である。この図に示すように、長尺結束された棒鋼、鋼管等からなる長尺結束材１は搬送ローラー２によって、長手方向に直進移送させ長尺結束材１の外装梱包装置に供給される。外装梱包装置は所定位置に供給された長尺結束材１の長手方向位置に配置されているので、その移送機構はシリンダーによる昇降機構とシリンダーによる外装梱包装置への押し出し機構で構成されている。
長尺結束材１が長手方向側位置まで搬送ローラー２によって移送されると、梱包材３は長尺結束材１の端部まで移送される。移送された梱包材３が巻き付けられたときに長尺結束材１が引張られて浮き上がるのを防止するために長尺結束材１に押し付けるべく、外装梱包装置本体に設置された押え装置が構成される。その構成として、押さえローラー４であり、押さえローラー昇降装置５である。符号６はフライヤー受け昇降装置であり、７はフライヤー受けであり、８はフライヤーであり、９はフライヤー回転用モーターから構成されている。これら装置は次のような操作が行われる。
フライヤー受け昇降装置６は長尺結束材１がフライヤー８およびフライヤー受け７の中心となるように、長尺結束材１の径に応じて昇降を行う機構である。これによって常に長尺結束材１はフライヤー８の中心にくるため、梱包材３を均一な力で巻きつけることができる。一方、梱包材３はアーム１０に支持される軸芯角度可変機構１１、梱包材紙芯軸１２、および端末カッター１３、端末テーピング装置１４のよって構成さる。符号１５は端末ユニット移動装置であり、１６は先端チャックであり、１７は供給装置であり、２１は静電気除去装置をそれぞれ示す。
これらから構成され、その作動は、軸芯角度可変機構１１は長尺結束材１の先端に梱包材３を図９のように巻き付けた後、軸芯の角度を最大４５度まで傾ける機構である。これは軸芯角度可変機構１１が供給装置１７の位置に来るようフライヤー８が回転し、供給装置１７から電源を供給して軸芯角度可変モーターが所定の角度まで傾けることによって角度を変える方法である。
本装置の搬送ローラー２の搬送速度は長尺結束材１の径が変化しても一定であるため、長尺結束材１の径が変化すると巻き付ける角度が変わってしまい、梱包材３をスパイラル状に巻き付けたときに隙間ができたり、きつく巻き付けることができない状態が発生する。これを防止するために軸芯角度を調整して隙間がなく、かつ、きつく梱包材３を長尺結束材１に巻き付けることを可能とする機構である。さらに本装置では梱包材３の重なり量も設定することが可能である。これは軸芯角度可変機構１１による軸芯の角度調整およびフライヤー８の回転速度を、長尺結束材１の径および重なり量から計算して調整することで、重なり量を自由に調整することができる機構である。
梱包材紙芯軸１２は梱包材３を長尺結束材１に巻き付けていく際に、きつく巻き付けるためにトルクリミッターを内蔵し、規定の張力を保った状態で梱包材３を巻き付ける装置である。長尺の梱包材３の梱包が終了した後、梱包材３は軸芯角度可変機構１１によって元の状態である０度の位置で待機する。このとき先端チャック１６で梱包材３をチャッキングしておく。この状態で端末ユニット移動装置１５が移動して梱包材３の正面に移動し、端末カッター１３で梱包材３を切断した後、端末テーピング装置１４で梱包材３の端末をテープで固定する。静電気除去装置２１は、梱包材３が合成樹脂の場合、スパイラル状態に巻き付けることで多量の静電気が発生するので、これを除去する装置である。
図２は、本発明に係る長尺結束材の外装梱包装置の全体正面面である。この図に示すように、設備構成は梱包材３を保持しているアーム１０はフライヤー８に直結している。フライヤー８の外周にはラック１９が配置されており、フライヤー回転用モーター９によって梱包材３を保持したアーム１０毎フライヤー８が回転する機構である。このフライヤー８をカムフォロア１８を介してフライヤー受けで受けており、長尺の梱包材３が常にフライヤー８の中心にくるようにフライヤー受け昇降装置６でフライヤー受けを昇降させる機構である。
図３は、長尺結束材をスパイラル状に梱包材を巻く状態を示す図である。この図に示すように、帯状の梱包材３を長尺結束材１にスパイラル状に巻き付ける梱包作業を自動的に行うもので、スパイラル状に巻き付けることで長尺結束材１の端面を除いた側面全面を梱包資材で覆うことができる。
図４は、梱包材の先端部を示す全体正面図である。図５は、梱包材の先端部を示す全体斜視図である。図６は、梱包材の先端を先端チヤックで掴んだ状態で長尺結束材に巻き付けた状態を示す図である。図７は、梱包材の先端が長尺結束材に巻き付けた後先端チヤックが後退する状態を示す図である。
図４〜図７に示すように、梱包材３の先端を先端チヤック１６で掴んだ状態で長尺結束材１の搬送を止めた状態で２回転ほど巻き付けた後、先端チヤック１６を開放し、先端チヤック１６を後退させて先端チヤック１６を抜いた状態でスパイラル状に巻き付けを始める。その場合、長尺結束材１の外径によってフライヤー８の回転速度を制御することで均一な重なり量、締め付け強さを一定することができる。
図８は、先端チヤックの開放、前後進機構を示す詳細図である。図８（ａ）は上面断面図であり、図８（ｂ）は正面断面である。この図に示すように、先端チヤック１６はチヤック開閉機構によって梱包材の先端を先端チヤック１６で掴んだ状態で長尺結束材に巻き付けた後は開放する。その後、チヤック前後進機構２４によって先端チヤック１６を後退させて先端チヤック１６を抜いた状態でスパイラル状に巻き付ける。
図９は、長尺結束材に梱包材を直角に配置した状態での巻付けを示す図である。図１０は、軸芯角度調整機構によって長尺結束材に対して梱包材を斜めに向けた状態で巻き付けを示す図である。この図１０に示すように、軸芯角度調整機構によって梱包材３を斜めに向けた状態で巻き付けることで、タイトに梱包材を巻き付けることが可能となる。
図１１は、終端の梱包材の切断、テーピング処理機構を示す図である。この図１１に示すように、終端の梱包材の処理を端末カッタ１３によって梱包材の切断および端末テーピング装置１４によってテーピング処理を行ない、これらを自動で処理可能とする。符号１５は端末ユニット移動装置である。
図１２は、本発明に係る梱包機の一連の配置状態を示す全体図である。この図１２（ａ）は上面断面図であり、図１２（ｂ）は正面断面図である。この図１２に示すように、装入側搬送ローラー２５に続いて３台の自動梱包機２６、２７、２８を直列に配置し、その後に排出側搬送ローラー２７を連続的に一体に配設したものである。これにより異なる梱包材を同時に梱包できるように構成している。
また、自動梱包機２６ではフイルムなどの展延性の良い梱包材を梱包機で巻付ける装置で、軸芯角度可変機構を有していない。これは展延性の良い梱包材の場合、軸心角度を変えなくとも長尺結束材にきつく梱包材を巻き付けることができるからである。また、自動梱包機２８はスパイラル状ではなく、所定の位置に帯状に梱包材を巻き付ける装置である。さらに、樹脂フープ結束機もライン内に配置し、終端処理ユニットでテーピングによって仮止めした状態のものを樹脂フープで結束する設備である。このように組み合わせることによって種々の梱包材に対応できるラインを構成することができる。
１ 長尺結束材
２ 搬送ローラー
３ 梱包材
４ 押さえローラー
５ 押さえローラー昇降装置
６ フライヤー受け昇降装置
７ フライヤー受け
８ フライヤー
９ フライヤー回転用モーター
１０ アーム
１１ 軸芯角度可変機構
１２ 梱包材紙芯軸
１３ 端末カッター
１４ 端末テーピング装置
１５ 端末ユニット移動装置
１６ 先端チャック
１７ 供給装置
１８ カムフォロア
１９ ラック
２０ 梱包機フレーム
２１ 静電気除去装置
２２ チャック
２３ チャック開閉機構
２４ チヤック前後進機構
２５ 装入側搬送ローラー
２６ 自動梱包機（軸芯角度調整機構無し−スパイラル状に巻付け）
２７ 自動梱包機（軸芯角度調整機構あり−スパイラル状に巻付け）
２８ 自動梱包機（軸芯角度調整機構無し−帯状に巻付け）
２９ 排出側搬送ローラー
特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊
２ 搬送ローラー
３ 梱包材
４ 押さえローラー
５ 押さえローラー昇降装置
６ フライヤー受け昇降装置
７ フライヤー受け
８ フライヤー
９ フライヤー回転用モーター
１０ アーム
１１ 軸芯角度可変機構
１２ 梱包材紙芯軸
１３ 端末カッター
１４ 端末テーピング装置
１５ 端末ユニット移動装置
１６ 先端チャック
１７ 供給装置
１８ カムフォロア
１９ ラック
２０ 梱包機フレーム
２１ 静電気除去装置
２２ チャック
２３ チャック開閉機構
２４ チヤック前後進機構
２５ 装入側搬送ローラー
２６ 自動梱包機（軸芯角度調整機構無し−スパイラル状に巻付け）
２７ 自動梱包機（軸芯角度調整機構あり−スパイラル状に巻付け）
２８ 自動梱包機（軸芯角度調整機構無し−帯状に巻付け）
２９ 排出側搬送ローラー
特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊
Claims (3)
- 複数本の長尺材を予め結束した材料の束を搬送ローラで長手方向に直進させ、該長尺結束材の周りに帯状の梱包材を螺旋状に巻き付けて梱包する自動梱包装置において、該長尺結束材の径および巻付けピッチによって梱包材の供給速度、供給角度を自動制御することを特徴とする複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置。
- 請求項１に記載の自動梱包装置において、帯状梱包材の始端のチャッキング機構により自動で巻き始めることを可能としたことを特徴とする複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置。
- 請求項１に記載の自動梱包装置において、帯状梱包材の終端のカッテッイング機構およびテーピング機構によって梱包材の終端を仮止め可能としたことを特徴とする複数本の長尺材を予め結束した材料の束の自動梱包装置。
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- 2006-01-04 JP JP2006000111A patent/JP4874652B2/ja active Active
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