JP2009012850A - 結束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な形状の被結束物に対し、結束弛みを生じずに確実に結束可能な結束装置を提供する。
【解決手段】把持受具１は回転軸１５に固設された支持腕４と、その両端に設けられた固定爪３及び可動爪２とからなり、固定爪３にはボールプランジャ６が設けられていると共に、可動爪２にはその基端部に溝部とベアリング８とが設けられている。ネギＡは、把持受具１によって把持され、該把持が保たれた状態で結束される。結束が完了すると、把持受具１は結束位置から下方に向って３０度回動し、該回動によって可動爪２のベアリング８と、チャック開カム１２とが当接してネギＡの把持が解除される。ネギＡは把持受具１による把持が解除されるため、該回動により排出路へと落下する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の長物野菜等の被結束物を粘着テープによって結束する結束装置に関し、詳しくは被結束物を搬送する搬送手段に関する。

従来、複数のネギなどを束ねた状態で、粘着テープによって結束する結束装置において、巻戻し抵抗を付与しつつ粘着テープの巻戻しを可能にするテープ取付具と、被結束物を載置する載置台と、刃部によって切断されたテープ端部を保持する切断保持部と、一端に吸引器を有するテープ折返し具とからなる束ね器を２つ平行に配置したものが案出されている（特許文献１参照）。

また、作業者が手掴みで供給するアスパラガス等を受け、搬送する搬送手段（搬送部）と、その後方で粘着テープによって結束する結束部と、結束部に粘着テープを送給するテープ繰出部とを有すると共に、被結束物であるアスパラガスを載置する支持受具と、固定爪及び可動爪によってアスパラガスを把持する把持受具とを備えた結束装置も知られている（特許文献２参照）。

特開平５−２９４３１３号公報 特開２００１−１８９１６号公報

上述した特許文献１記載の結束装置は、テープ折返し具を駆動させる回動器を備えており、該回動器によって自動的にテープ折返し具を回動させ上記被結束物であるネギを結束していた。

しかし、折返し具によって載置台上のネギの上部にテープを折り返すだけでは、曲がりを有するネギなどの被結束物を隙間なく結束することはできず、最終的には作業者が上記隙間をなくすために、ネギを把持して粘着テープを巻き戻す必要があった。

一方、特許文献２の結束装置は、把持受具によって被結束物であるアスパラガスを把持しているため、搬送手段が高速に回転しても搬送乱れ等は生じないが、結束位置において該把持を解除して結束するため、上述したネギなどの曲がりを有したり、根側と葉側で大きく径が異なったりする被結束物の場合、結束弛みが生じてしまい、弛みなく確実に結束することが難しかった。

そこで本発明は、結束位置において把持受具により被結束物を把持した状態で結束することによって、どのような被結束物でも結束弛みを生じずに、確実な結束を可能とする結束装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、複数の被結束物（Ａ）を供給部（３５）で受け、結束位置に搬送する搬送手段（４０）と、粘着テープ（５７）によって該被結束物（Ａ）を結束する結束部（５０）と、該結束部（５０）に粘着テープ（５７）を供給するテープ繰出し部（５５）とを備えた結束装置（３０）において、前記搬送手段（４０）は、前記被結束物（Ａ）を把持する把持受具（１）を２つ以上有すると共に、該把持受具（１）によって、該被結束物（Ａ）の複数箇所を把持した状態で結束する、ことを特徴とする結束装置にある。

請求項２に係る発明は、前記搬送手段（４０）を、前記被結束物（Ａ）の結束後、下方に向けて回動させると共に、該被結束物（Ａ）の結束後の下方への回動に対応して、前記把持受具（１）の該被結束物（Ａ）への把持を解除する把持解除手段（１２）を備え、該把持受具（１）の該被結束物（Ａ）への把持を結束完了後に解除することによって、該被結束物（Ａ）を排出する、ことを特徴とした請求項１記載の結束装置にある。

請求項３に係る発明は、前記結束装置（３０）はネギ等の長物野菜を結束する結束装置（３０）であり、前記２つ以上の把持受具（１）のうち、葉側を把持する一方側の把持受具（１ａ）の径（ｓ）を、根側を把持する他方側の把持受具（１ｂ）の径（ｔ）よりも大きく形成した、ことを特徴とする請求項１又は２記載の結束装置にある。

請求項４に係る発明は、前記把持受具（１）にシリコンチューブ（１１）を被覆した、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の結束装置にある。

なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る発明によると、把持受具によって被結束物を把持した状態で結束作業をするため、被結束物がネギ等の曲がりや、葉側と根側で径の差を有するものであっても結束弛みを生じさせることなく確実に結束することができる。また、被結束物が把持受具によって把持されているため、結束位置まで高速で搬送しても搬送乱れが生じる虞もない。

請求項２に係る発明によると、被結束物の結束完了後に搬送手段を下方に向けて更に回動させると共に、該回動に伴って把持受具の被結束物への把持を解除することによって、結束された被結束物を把持受具から落下させ、円滑かつ確実に排出することができる。また、被結束物が排出されずに機械に巻き込まれる虞が減少したため、巻き込み検知機構を廃止することができ、部品点数及び製造コストの削減も可能になった。

請求項３に係る発明によると、ネギ等の長物野菜の葉側を把持する一方側の把持受具の径を、根側を把持する他側の把持受具の径よりも大きく設定したことにより、長ネギ等の葉側と根側とで大きく径が相違する被結束物でも、その形状に合わせて確実に把持することができる。

請求項４に係る発明によると、把持受具をシリコンチューブによって被覆することによって、把持受具による被結束物への損傷を防止することができると共に、該被結束物を確実に把持することができ、結束弛みを少なくすることができる。

以下に図面に基づいて本発明に係る実施の形態について説明する。図２乃至図４に示すように結束装置３０は、箱型の基台３２と、その両側方に立設された側面視く字状の側枠３３，３３と、該側枠３３，３３間に架設される横枠３４とからなる強固な機体フレーム３１を備えると共に、上記側枠３３，３３間には、作業者が手掴みによりネギＡなどの長物野菜を供給する供給部３５と、該供給部３５によって供給された被結束物であるネギＡを搬送する搬送手段４０と、粘着テープ５７によって該ネギＡを結束する結束部５０と、その上方において粘着テープ５７を繰出すテープ繰出し部５５とを有している。上記テープ繰出し部５５及び結束部５０の上方には透明なカバー２４が設けられていると共に、結束部５０によって結束されたネギＡは、機体フレーム３１の後方に設けられた排出路２３から円滑に排出される。

また、基台３２には駆動モータ４１が内蔵されており、搬送手段４０を駆動させると共に、テープ繰出し部５５から強制的に粘着テープ５７を繰出し、該粘着テープ５７に弛みを持たせて、ネギＡの葉部の結束による折損を防止するテープ繰出し補助機構６０をも駆動させている。一方、横枠３４の下面にも結束モータ３８が配設されており、該結束モータ３８の出力軸３８ａと連結した回動アーム３８ｂが結束モータ３８の回転により回動することにより、スライド台３６に設けられたリンクアーム３８ｃを介して、該スライド台３６を側枠３３，３３の傾斜に沿って往復運動させている。なお、スライド台３６には結束部５０の粘着テープ５７を押圧する押圧手段５２が装着されている。

次に上述した各部の詳細な構成について説明をする。

上記テープ繰出し部５５，５５は、左右の側枠３３，３３の上部に配設されており、機体の内側に向けて突設された繰出軸５６と、粘着テープ５７が装着される繰出輪５８から構成されている。該繰出輪５８は繰出軸５６の先端に取付けられており、粘着テープ５７をその斜め下方にある結束部５０へと供給している。

該結束部５０は、粘着テープ５７の先端を係脱可能に貼着支持するテープ支持部５１、結束済みの粘着テープ５７を切断するカッタ５３及びネギＡに粘着テープ５７を下側から押圧誘導しながら巻きつける押圧手段５２などからなり、基台３２から立設された支持フレーム３７にテープ支持部５１が形成されていると共に、スライド台３６には上記押圧手段５２及びカッタ５３が装着され、カッタ５３は、該スライド台３６の前方で粘着テープ５７を切断するように配設されている。

上記結束部５０は、従来と同様のテープ巻付け貼着方式であり、スライド台３６を側枠３３，３３の機体斜め前方への傾斜に沿って往復運動させることにより結束装置３０を全体として高さ方向にコンパクトに構成し、結束作業を効率化している。

一方、テープ繰出し補助機構６０は、機体左側（Ｘ_１方向）の側枠３３から機体内側に向けて形成され、折損しやすいネギＡの葉側（Ｘ_１方向側）を粘着テープ５７に適度な弛みを持たせた状態で結束させるためのものであり、側枠３３から機体内側に突設した入力軸６１には駆動モータ４１からの動力が伝動されている。

該テープ繰出し補助機構６０は、上記入力軸６１、該入力軸６１の中途部に固設された略楕円形の揺動カム６３、プレート状の揺動アーム６４、該揺動アーム６４の先端に突設されたガイドプレート６５、機体前後方向に揺動可能な旋回アーム６８、その中途部に螺設した摺動ピン６６等のリンク機構からなり、該旋回アーム６８の先端に設けられたローラ６８ａが機体右側（Ｘ_１方向）の粘着テープ５７の下面に当接して粘着テープ５７を繰出している。

次に本発明の要部である搬送手段４０について説明する。

搬送手段４０は、駆動モータ４１によって間歇回転する回転軸１５と、支持腕２２の両端にＵ字状の受具２１を有した支持受具２０と、ネギＡを把持固定する把持受具１とから構成されており、回転軸１５を回動させることによって、支持受具２０及び把持受具１に保持されたネギＡを結束位置及び排出位置に搬送する。

回転軸１５には従動側スプロケット４４が固設されており、機体右側面（Ｘ_２方向側面）において、チェン４３を介して駆動側スプロケット４２から駆動モータ４１の動力が伝動されている。なお、機体左側面（Ｘ_１方向側面）では、回転軸１５の他端に固設された中間スプロケット４７からの駆動力が、チェン４８を介してテープ繰出し補助機構６０の入力軸６１に固設された出力スプロケット６２に動力伝達されており、両スプロケット４７，６２は、回転軸１５が１８０度間歇回転する間にテープ繰出し補助機構６０の入力軸６１が３６０度回転するように歯数が設定されている。

また、従動側スプロケット４４の機体外側には、円周上の２箇所に互いに対向して配置された回転カム４５，４５が設けられており、該回転カム４５，４５の突起部４５ａ，４５ａが斜め下方に設けられた結束位置検出装置４６の接当子４６ａと当接することによって、結束位置の検出が行われている。一方、中間スプロケット４７の機体内側にも同様の回転カム７２’，７２’が設けられており、該回転カム７２’，７２’の突起部７２’ａ，７２’ａと原点位置検出スイッチ７２の接当子７２ａとが当接することによって、回転軸１５の原点位置の検出が行われている。更に、結束装置３０は、作業者の手の退避を確認する安全センサ７３，７３’及びスライド台３６と一体に設けられた接当子７４ａと当接することによって結束上端位置を検出する結束上端位置検出スイッチ７４などのセンサも有している。

一方、上述した支持受具２０及び把持受具１は、回転軸１５の軸上に整列して配設されており、左右両結束部５０，５０のテープ支持部５１，５１の側方にそれぞれ把持受具１ａ，１ｂ（以下、左右の区別が必要な場合、Ｘ_１方向側の把持受具を１ａ、Ｘ_２方向側の把持受具を１ｂとし、特に左右の区別を必要としない場合には、単に把持受具１と表記する。）が配置されると共に、該テープ支持部５１，５１を挟んでそれぞれ支持受具２０，２０が配置されている。また、根側であるＸ_２方向端には、ネギＡを突き当て揃える突当板２５が設けられ、葉側であるＸ_１方向端にはネギＡの葉部を支持するため、１つ余計に支持受具２０が設けられている。

このＸ_１方向側の葉側把持受具１ａの径ｓは、Ｘ_２方向側の根側把持受具１ｂの径ｔよりも大径に構成されており、両把持受具１ａ，１ｂの径の関係は、
ｓ＞ｔ
となるため、ネギＡのように葉側のほうが根側よりも径の大きな被結束物でもその形状に合わせて把持できるように構成されている。

また、Ｘ_１方向側の結束部５０を挟んで整列した葉側把持受具１ａ及び支持受具２０には、Ｕ字状の受具を有した補助ガイド２６が付設されており、複数に分岐した葉や、茎なども確実に保持することができるように構成されている。なお、この葉側の支持受具２０と根側把持受具１ｂとの間には、ねぎセンサ７１が基台３２から立設されたブラケット７５により支持されており、上記支持受具２０及び把持受具１上にネギＡが載置されているかどうかを検知している。

ついで、把持受具１の詳細な構成について図１及び図３に基づいて説明する。

把持受具１は、ボス部４ａによって回転軸１５に固設される支持腕４と、その両端部において支持腕４に固設される固定爪３と、回転支点１０を中心として該固定爪３に対して開閉自在な可動爪２とから構成されており、閉スプリング５の付勢力によってネギＡを把持可能にしていると共に、固定爪３及び可動爪２にはシリコンチューブ１１が被覆されている。

上記固定爪３は、内側に湾曲した板状部材からなり、その基部において切欠け３ａが形成されていると共に、取付けプレート６ｂを介してボールプランジャ６が取付けられている。可動爪２も固定爪３と同様な内側に湾曲した板状部材であり、その基端部において上述したボールプランジャ６のボール６ａと嵌合する溝部２ａが設けられていると共に、ベアリング８が取付けられている。

一方、基台３２から取付けブラケット１４が支持腕４のボス部４ａ近傍まで延設されており、該取付けブラケット１４から取付け具１３を介してチャック開カム（把持解除手段）１２が設けられている。該チャック開カム１２には可動爪２に設けられたベアリング８が当接し、可動爪２を閉スプリング５の付勢力に抗して回動させてボールプランジャ６のボール６ａを可動爪２の溝部２ａに嵌め込むことにより可動爪２を開放位置ロに固定する。

次に、上記結束装置３０の作用について主に図５及び６に基づいて説明する。

図５（ａ）に示すように、作業者は、作業を開始するにあたって、供給部３５から開放位置ロにある把持受具１及び支持受具２０上にネギＡを載置し、把持受具１の可動爪２を押圧してボールプランジャ６のロックを外すと共に、閉スプリング５の付勢力によって可動爪２を把持位置イにしてネギＡを把持させる。なお、回転軸１５は、原点位置検出スイッチ７２の接当子７２ａと回転カム７２’の突起部７２’ａが当接することによって回動原点位置において停止する。

次に作業者は、基台３２に設けられた起動スイッチ７６を入り状態にすると、駆動モータ４１が駆動し始め、回転軸１５が回動すると共に、旋回アーム６８も回動を始める。粘着テープ５７は、ローラ６８ａ及びテープ支持部５１間において繰出し片５９及びガイドローラ５４を介して張設されており、旋回アーム６８を揺動させる揺動カム６３は、回転軸１５の回動角の倍、回動するように構成されている。そのため、把持受具１が回転軸１５の回動によって回動原点位置から後方に向って回動すると、旋回アーム６８はその倍の角度、上方に向って回動を始める（図５（ｂ），（ｃ））。

把持受具１が後方への回動していくと、ネギＡと粘着テープ５７とが接触をする。このとき旋回アーム６８は既に上昇端部まで回動しており、次に下降回動を開始する（図５（ｄ））。旋回アーム６８が下降回動を始めると、ローラ６８ａによって上方に付勢されていた粘着テープ５７に弛みが生じると共に、ネギＡの葉部は粘着テープ５７に強く押圧されることなく粘着テープ５７を巻きつけられていく（図５（ｅ），（ｆ））。

結束位置検出装置４６の接当子４６ａと、従動側スプロケット４４近傍に設けられた回転カム４５の突起部４５ａとが当接すると結束位置が検出され、スライド台３６が移動しテープ押圧手段５２によって隙間なくネギＡが結束されると共に、カッタ５３によって粘着テープ５７が切断され、結束作業が完了する（図５（ｇ））。この時、把持受具１によるネギＡへの把持は保たれた状態であると共に、旋回アーム６８及び回転軸１５の回動は停止され、結束位置で結束作業の完了を待機している。

結束作業を完了してスライド台３６が上端位置に復帰し、該スライド台３６と一体に構成された結束上端位置検出スイッチ７４の接当子７４ａと、結束上端位置検出スイッチ７４とが当接すると、回転軸１５は、更に結束位置から後方に３０度回動して上述した原点位置検出スイッチ７２によって回動原点位置にて停止する（図５（ｈ））。この際、可動爪２の基端部に設けられたベアリング８と、チャック開カム１２とが当接して可動爪２を開放位置ロにし、ネギＡの把持が解除される。結束されたネギＡは、把持受具１により既に把持されていないため、該下方への回動によって容易に落下し、排出路２３から円滑に排出される。

また、作業者は起動スイッチ７６の側方に設けられた自動切換スイッチ７０を入り状態にし、手動時と同じように把持受具１及び支持受具２０上にネギＡを載置すると、ねぎセンサ７１によってネギＡの載置が感知され、その状態（ネギセンサ入り状態）で安全センサ７３，７３’によって作業者の手の退避が検知されると、駆動モータ４１が起動して自動的に結束作業が開始される。

図６に示すように駆動モータ４１が起動すると、手動時と同じように旋回アーム６８は回転軸１５が９０度回動するまで上昇し、その後、回転軸１５が１８０度、回動するまで下降をする。回転軸１５は１８０度回動すると、結束位置検出装置４６の接当子４６ａと、従動側スプロケット４４の機体外側に設けられた回転カム４５の突起部４５ａとが当接し、駆動モータ４１が停止する。それに伴い該駆動モータ４１によって駆動する回転軸１５、揺動カム６３及び旋回アーム６８等もその回動を停止する。

一方、該結束位置検出装置４６によって結束位置が検出されると、結束モータ３８が起動し、スライド台３６が移動して結束部５０によって結束作業が行われる。結束作業が完了してスライド台３６が上端位置に復帰し、該スライド台３６と一体に構成された結束上端位置検出スイッチ７４の接当子７４ａと、結束上端位置検出スイッチ７４とが当接すると、結束モータ３８が停止し、駆動モータ４１が再度起動する。

駆動モータ４１は、原点位置検出スイッチ７２によって回動原点位置が検出されるまで駆動し、回転軸１５は後方に３０度回動した時点で停止する。この際、チャック開カム１２と回動爪２のベアリング８とが当接して把持受具１の把持は回動原点位置において完全に解除される。自動モードにおいては、作業者が再度、ネギＡを供給すると自動的に駆動モータ４１が起動し、上記サイクルが繰り返される。

上記のように結束装置３０を構成したため、把持受具１によってネギＡの複数箇所を把持した状態で結束作業を行い、ネギＡ等の曲がりを有する被結束物でも結束弛みなく、確実に結束することができる。また、ネギＡの葉側（Ｘ_１方向）の把持受具１ａの径ｓが、根側（Ｘ_２方向）の把持受具１ｂの径ｔよりも大きく構成されているため、ネギＡのような葉側と根側とに大きな径差があるような被結束物でも形状に合わせて把持することができる。

また、葉側の把持受具１ａ及び支持受具２０には、補助ガイド２６が付設されており、複数に分岐した葉や茎を確実に保持すると共に、丸く形成された該把持受具１の可動爪２及び固定爪３にシリコンチューブ１１を被覆することによって、ネギＡを傷つけることなく、かつ確実に結束をすることもできる。

更に、結束完了後に結束位置から３０度下方に向けて回転軸１５を回動させることにより、可動爪２のベアリング８とチャック開カム１２とが当接し、把持受具１によるネギＡの把持が解除され、該ネギＡが該下方への回動により把持受具１から落下することが可能となり、それにより円滑にネギＡを排出させることができる。

本発明の実施例に係る把持受具の側面図。 本発明の実施例に係る結束装置の左側面図。 本発明の実施例に係る結束装置の正面図。 本発明の実施例に係る結束装置の右側面図。 本発明の実施例に係る結束作業の模式図。 本発明の実施例に係る結束装置のタイミングチャート。

符号の説明

１ 把持受具
１ａ 一方側の把持受具（葉側把持受具）
１ｂ 他方側の把持受具（根側把持受具）
１１ シリコンチューブ
１２ 把持解除手段（チャック開カム）
３０ 結束装置
３５ 供給部
４０ 搬送手段
５０ 結束部
５５ テープ繰出し部
５７ 粘着テープ
Ａ 被結束物
ｓ 一方側（葉側）の把持受具の径
ｔ 他方側（根側）の把持受具の径

Claims (4)

1. 複数の被結束物を供給部で受け、結束位置に搬送する搬送手段と、粘着テープによって該被結束物を結束する結束部と、該結束部に粘着テープを供給するテープ繰出し部とを備えた結束装置において、
   前記搬送手段は、前記被結束物を把持する把持受具を２つ以上有すると共に、該把持受具によって、該被結束物の複数箇所を把持した状態で結束する、
   ことを特徴とする結束装置。
2. 前記搬送手段を、前記被結束物の結束後、下方に向けて回動させると共に、
   該被結束物の結束後の下方への回動に対応して、前記把持受具の該被結束物への把持を解除する把持解除手段を備え、
   該把持受具の該被結束物への把持を結束完了後に解除することによって、該被結束物を排出する、
   ことを特徴とした請求項１記載の結束装置。
3. 前記結束装置はネギ等の長物野菜を結束する結束装置であり、
   前記２つ以上の把持受具のうち、葉側を把持する一方側の把持受具の径を、根側を把持する他方側の把持受具の径よりも大きく形成した、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の結束装置。
4. 前記把持受具にシリコンチューブを被覆した、
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の結束装置。

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