JP2009298411A - 熱可塑性バンドの溶着方法と溶着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上下バンドの押圧力を強くすると同時にバンドの溶融度が変化してもこれに追従して強い押し下げ力を維持することができ、しかも、バンドの溶着が時間をかけずに確実に行なえる熱可塑性バンドの溶着方法を提供する。
【解決手段】上バンド押さえ２８で上位バンドａ１を押さえながら幅方向に往復移動させることにより、上下バンドａ１、ａ２の重なり面を摩擦により溶融させて溶着させる熱可塑性バンドａの溶着方法であり、揺動ブロック２１に設けた上バンド押さえ２８が、偏心カムＡの下死点近くの下降位置でバンドａを押圧するようにし、下降位置の前記上バンド押さえ２８を揺動付与機構２３でバンドａの幅方向に往復移動させて上下バンドａ１、ａ２の重なり面を摩擦により溶融させ、このとき、スプリング３４で偏心カムＡに対して下死点に向けて付勢した回動弾性により、上バンド押さえ２８をバンドａの溶融度に追従して下降させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、被結束物に周回した熱可塑性バンドの両端を溶着することにより、被結束物を梱包する梱包機に採用し、被結束物に周回したバンドの重ね合わせ部分に幅方向の往復運動を与えることでバンドの重なり面を摩擦熱で溶融させ、この溶融によってバンドの両端を溶着する熱可塑性バンドの溶着方法と溶着装置に関する。

被結束物を熱可塑性バンドで巻き締めるための梱包作業には、被結束物を周回した熱可塑性バンドの引き締め後に、上位バンドの途中を切断してバンドの両端を重ね合わせ、このバンドの重なり面を溶融させることにより、両端を溶着するようにした梱包機が用いられており、バンドの引き締めをハンドルの揺動操作によって行なう手動式の梱包機もその一つである。

また、梱包機において、熱可塑性バンドの両端を溶着する方法としては、従前は、上下バンドの対向面を挟み込んだヒータで加熱して溶融させ、ヒータの抜き取り後に加圧して溶着する方法が採用されていたが、最近は、加圧した上下バンドの一方を幅方向に高速で往復移動させ、バンドの重なり面を摩擦熱で溶融させて溶着する方法が提案されている。

従来の梱包機において、熱可塑性バンドの両端を摩擦熱で溶着する方法は、加圧シリンダのピストンに揺動ブロックの上端を、この揺動ブロックがバンドの幅方向に揺動するための支点となるピンで枢止し、前記揺動ブロックの下端に設けた上バンド押さえとその直下に配置した固定下バンド受けで、熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を挟み、前記揺動ブロックの途中を貫通する偏心軸を回転させることにより、上バンド押さえで上位バンドを幅方向に往復移動させ、同時に加圧シリンダのピストンに加圧空気で圧力を加えて上バンド押さえを押し下げることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着する構造になっている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の溶着方法としては、偏心軸の回転でバンドの幅方向に往復移動するプレスブロックの上面にスプリングを介して下バンド押さえを設け、その直上に配置した固定上バンド受けで、熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を挟み、前記偏心軸を回転させることにより、下バンド押さえで下位バンドを幅方向に往復移動させ、スプリングの弾性で下バンド押さえを押し上げることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着する構造になっている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３３０４６５９号公報 特開平５−４６７０２号公報

ところで、上下バンドの重なり部分を加圧空気の押し下げ力で圧着する前者の溶着方法は、加圧空気を発生するための設備が別途必要になり、溶着装置が高価になると共に、圧着圧力の調整が行いにくいという問題がある。

また、バンドの切断工程時において、揺動ブロックと一体に上下動する刃物が、加圧空気での押し下げによる下降時に、固定ベースとで上位バンドを切断するようにしているが、加圧空気による弾力的な刃物の押し下げでは、刃物に必要とする切断圧力がかかるまで時間がかかり、切断不良が生じたり、切断完了までの時間が変動する等、溶着条件が安定しないという問題がある。

更に、スプリングの圧力を用いた後者の溶着方法は、バンド溶融の進行と共に、上下バンドの溶融度が深くなるにつれてスプリングが伸びることで押圧力が弱くなり、バンドの溶融に時間がかかるだけでなく長い冷却時間が必要になるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決するため、構造の簡略化が図れるだけでなく、上下バンドの押圧力を強くすると同時にバンドの溶融度が変化してもこれに追従して強い押し下げ力を維持することで、バンドの溶着が時間をかけずに確実に行なえる熱可塑性バンドの溶着方法と溶着装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を上バンド押さえと下バンド受けで挟み、上バンド押さえで上位バンドを押さえながら幅方向に往復移動させることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着させる熱可塑性バンドの溶着方法であり、上バンド押さえの上下動を偏心カムの回転によって与え、この偏心カムの下死点近くの下降位置で上バンド押さえがバンドを押圧するようにし、下降位置の前記上バンド押さえをバンドの幅方向に往復移動させて上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させ、このとき、偏心カムに対して下死点に向けて付勢した回動弾性により、上バンド押さえをバンドの溶融度に追従して下降させるようにする構成を採用したものである。

請求項２の発明は、熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を上バンド押さえと下バンド受けで挟み、上バンド押さえで上位バンドを幅方向に往復移動させることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着させる熱可塑性バンドの溶着装置であり
、下バンド受けの直上に揺動ブロックを上下動可能に配置し、この揺動ブロックを、操作軸に設けた偏心カムの回転によって揺動ブロックに上下動を与える上下動付与機構と、前記上下動付与機構の下方に位置し、揺動ブロックの上下動を許容しながら、回転駆動機による偏心カムの回転によって揺動ブロックにバンドの幅方向への揺動を与える揺動付与機構で支持し、前記揺動ブロックの下部に、下バンド受けと対面し、揺動ブロックの下降によってバンドの重ね合わせた部分を下バンド受けとで挟圧する上バンド押さえを設け、前記上下動付与機構は、偏心カムの位相が下死点近くで上バンド押さえがバンドを押圧するよう設定され、この偏心カムに、バンドの溶融度に追従して揺動ブロックが下降するよう、下死点に向けた回動弾性を付勢した構成を採用したものである。

請求項３の発明は、上記揺動ブロックは、梱包機のベース上に固定したケース体内に収まり、上下動付与機構の偏心カム収納孔を横長孔に形成し、揺動ブロックの上部で揺動方向の両側縁を弧状縁とし、この揺動ブロックの弧状縁を、ケース体の内面とこのケース体内に上下位置調整可能に設けたアジャスターで両側から挟むことで、揺動時の支点となるよう保持した構成を採用したものである。

請求項４の発明は、上記上下動付与機構は、操作軸の回転で揺動ブロックを上下動させる偏心カムと、操作軸に設けたスイッチカムと、前記操作軸の回動により揺動ブロックが下降位置にある状態でスイッチカムにより押され、揺動付与機構の回転駆動機を作動させるスイッチと、前記操作軸を介して偏心カムに、操作軸の回動でこの操作軸の軸心と軸線が交差する死点の通過によって、上死点へ向けての回動弾性と下死点へ向けての回動弾性を切換え付与するスプリングとで形成されている構成を採用したものである。

請求項５の発明は、上記揺動ブロックの下端部で上位バンドの引き出し側に位置する側縁に、この揺動ブロックの下降時に、上位バンドの下部に位置するよう固定配置したカッターとで上位バンドを切断するバンド切断刃を設けた構成を採用したものである。
請求項６の発明は、上記上バンド押さえは、揺動ブロックの下部に、支点ピンを介してバンドの幅方向に揺動可能に取り付けられている構成を採用したものである。

ここで、上記ケース体は、矩形状となるベース上に起立状態で固定した横断面コ字状のケース本体と、このケース本体の上面と側面を閉鎖するカバーの組み合わせからなり、ケース本体の両側対向壁の上部で水平の操作軸を回転可能に支持し、同じく下部で水平の駆動軸を回転可能に支持し、前記ケース本体の内部に揺動ブロックが納まっていると共に、ベースの上面で揺動ブロックの直下位置に下バンド受けが固定されている。

この揺動ブロックは、上部に形成した横長孔が操作軸に設けた偏心カムに嵌合し、横長孔の下方に形成した縦長孔が駆動軸に設けた偏心カムに嵌合し、駆動軸に連結した揺動モータで駆動軸を回転させると、駆動軸の偏心カムの回転で揺動ブロックは、上部両側弧状縁の軸心を中心点にして往復揺動する。

上記揺動ブロックの上半部分は、両側縁が揺動ブロックの上下中心線上に位置する軸心を中心とする円弧縁となり、一方円弧縁はカバーに摺接し、他方円弧縁はケース本体の内部に取付けたアジャスターに摺接し、両側から揺動ブロックの揺動を許容する状態で回転可能に挟むことにより、揺動時の支点となり、揺動時のガタツキをなくして騒音対策になると共に、アジャスターの位置調整によって、円弧縁の磨耗によるガタツキの発生を防ぐことで、揺動ブロックの揺動時における振幅の減少をなくして安定させ、上下バンドの重なり部分の発熱要求を満たすことができるようにしている。

上記揺動ブロックの下端部は、下面が開放するボックスになり、このボックス内に上面の軸体を挿入した上バンド押さえを、前記軸体を貫通する支点ピンでボックスに取付け、揺動ブロックの揺動方向に揺動自在とし、この上バンド押さえの下面を、バンド表面と常時平行な状態で往復運動できるようになっている。

上記揺動ブロックのボックスにおける下面で、上位バンドの引き出し側に位置する下縁が切断刃に形成され、揺動ブロックの下降時に、ケース本体に固定したカッターとで上位バンドを切断することになる。

上記操作軸は、一方の端部に回動操作用のノブが固定され、この操作軸の他端にスイッチカムが固定され、スイッチカムの外周に対して外側に少し離れた位置にスイッチが固定配置され、前記スイッチカムの外周に一端を連結したスプリングの他端をケース本体に固定し、前記スプリングの軸線が操作軸の軸心と交差する死点（デッドポイント）を左右何れかに通過することにより、操作軸を介して偏心カムに上死点へ向けての回動弾性と下死点へ向けての回動弾性の何れかを切換え付与するようになっている。

従って、操作軸の偏心カムが上死点にある状態で揺動ブロックは上昇位置にあり、操作軸を回動させると、スプリングはスイッチカムに連結した端部が回動することで、その軸線が操作軸の軸心を通過した時点で、偏心カムに下死点へ向けて回動弾性を与えることになる。

請求項１及び２の発明によると、偏心カムの下死点近くの下降位置で上バンド押さえがバンドを押圧するようにし、上下バンドの重なり面を摩擦熱により溶融させるとき、偏心カムに対して下死点に向けて付勢した回動弾性により、上バンド押さえをバンドの溶融度に追従して下降させるようにするようにしたので、偏心カムの下死点近くでのバンド押圧により、強い力でバンドを押圧することができ、摩擦によるバンドの溶融が短時間で効率よく行なえると共に、バンド押圧力がバンドの溶融度の変化に対して弱まることなく、むしろ強くなり、これによって、バンド溶着部分の冷却時間が短くなり、バンドによる結束作業の能率向上が図れることになる。

請求項３の発明によると、揺動ブロックの上部で揺動方向の両側縁を弧状縁とし、この揺動ブロックの弧状縁を、ケース体の内面とこのケース体内に上下位置調整可能に設けたアジャスターで両側から挟むことで、揺動時の支点となるよう保持したので、揺動ブロックの揺動時における支点となる部分をガタツキのないよう保持することで、ガタツキに起因する振動音の発生を抑えることができ、静寂な状態でバンドの溶着が行なえると共に、アジャスターの位置調整によって、円弧縁の磨耗によるガタツキの発生を防ぐことで、揺動ブロックの揺動時における振幅の減少をなくして安定させ、上下バンドの重なり部分の発熱要求を満たすことができる。

請求項４の発明によると、操作軸を回動させることにより、この操作軸の軸心とスプリングの軸線が交差する死点の通過によって、偏心カムに上死点へ向けての回動弾性と下死点へ向けての回動弾性を切換え付与するようにしたので、操作軸の回動操作によって、バンドの溶着と解除が速やかに行なえると同時に、偏心カムに下死点に向けての回動弾性を付与することで強い力でバンドを押圧することができ、摩擦によるバンドの溶融と溶着を短時間で行なうことができる。

請求項５の発明によると、揺動ブロックの下端部で上位バンドの引き出し側に位置する側縁にバンド切断刃を設け、揺動ブロックの下降時に、上位バンドの下部に位置するよう固定配置したカッターとで上位バンドを切断するようにしたので、偏心カムの回転力で下降するバンド切断刃がカッターとでバンドを機械的に切断することができ、バンドの切断不良の発生を防ぎ、切断完了までの時間が一定化し、溶着条件の安定化が図れる。

請求項６の発明によると、上バンド押さえを、揺動ブロックの下部に支点ピンを介してバンドの幅方向に揺動可能に取り付けたので、揺動ブロックが揺動時に円弧運動しても、上バンド押さえはバンド表面と常時平行な往復運動をすることになり、上下バンドの溶着が確実に行なえる。

以下、この発明の実施の形態を図示例に基づいて説明する。

図１のように、熱可塑性の合成樹脂製バンドａを用いて被結束物ｂの梱包を行なう手動式の梱包機１は、被結束物ｂ上に載置する矩形状ベース２の上面に、このベース２に形成した凹部へ嵌め込むようにして下バンド受け３を設け、被結束物ｂに周回したバンドａに対してベース２は、図１の左右幅方向がバンドａの長さ方向に沿う配置となる。

上記ベース２の上部に、下バンド受け３の直上に位置する配置となり、バンド溶着装置の主要機構を収納したケース体４と、被結束物ｂに周回したバンドａの長さ方向に沿って、前記ケース体４を挟む図１の正面から見て左側に位置し、上位バンドａ１の途中をベース２の上面とで緩み方向に移動しないように固持し、ケース体４側への引き出しを許容するクランプ爪５と、同図右側に位置し、下位バンドａ２の途中をベース２の上面とで、緩み方向に移動しないように固持し、ケース体４側へ向けての挿入を許容するクランプ爪６と、前記クランプ爪６に対して上位バンドａ１の引き出し側に位置し、ハンドル７の揺動でラチェット機構を介して一方向に回動して上位バンドａ１を巻き取る巻取り軸８を配置した構造になっている。

図２と図３のように、上記ケース体４は、ベース２上に開放面が前方に向くよう起立状態で固定した横断面コ字状のケース本体９と、このケース本体９にビス止め固定され、上面と前面を閉鎖するカバー１０の組み合わせからなり、ケース本体９は、その両側対向壁１１、１１の上部で水平の操作軸１２を軸受１３、１３を介して回転可能に支持し、同じく下部で操作軸１２の直下の位置に水平の駆動軸１４を軸受１５、１５を介して回転可能に支持している。

上記操作軸１２は、両側対向壁１１、１１間に位置する途中に偏心カムＡが設けられ、この偏心カムＡは、操作軸１２の途中に形成した偏心軸１２ａと、前記偏心軸１２ａに回転可能となるよう外嵌したベアリング１６とで形成され、この操作軸１２には、ケース体４の外部に突出する一方端部に回転操作用のノブ１７が固定され、他方の端部にスイッチカム１８が固定されている。

また、駆動軸１４は、両側対向壁１１、１１の間に位置する途中に偏心カムＢが設けられ、この偏心カムＢは、駆動軸１４の途中に形成した偏心軸１４ａと、前記偏心軸１４ａに回転可能となるよう外嵌したベアリング１９とで形成され、この駆動軸１４には、ケース体４の外部に突出する一方端部に回転駆動機である揺動モータ２０が連結されている。

上記ケース体４の内部に揺動ブロック２１が、上下動とバンドａの幅方向である前後への揺動が可能となるよう収納され、この揺動ブロック２１は、上端部が、操作軸１２に設けた偏心カムＡの回転によって揺動ブロック２１に上下動を与える上下動付与機構２２で吊り下げ状に支持され、下部寄りの位置が、前記上下動付与機構２２の下方に位置し、揺動ブロック２１の上下動を許容しながら、揺動モータ２０による偏心カムＢの回転によって揺動ブロック２１にバンドａの幅方向への揺動を与える揺動付与機構２３で支持されている。

上記揺動ブロック２１は、上下に長い板状となるブロック本体２１ａと、その下端部に設けた下面が開放する角形のボックス２１ｂとからなり、ボックス２１ｂは横幅がケース本体９の対向壁１１、１１間に丁度納まるように形成され、上記上下動付与機構２２は、操作軸１２に設けた偏心カムＡと、前記ブロック本体２１ａの上部に、この偏心カムＡへ外嵌するよう設けた偏心カム収納孔２４で形成され、操作軸１２と共に偏心カムＡを回転させることにより、揺動ブロック２１を上下動させるようになっている。

また、上記揺動付与機構２３は、駆動軸１４に設けた偏心カムＢと、上記ブロック本体２１ａの下部に、この偏心カムＢへ外嵌するよう設けた偏心カム収納孔２５で形成され、駆動軸１４の回転により揺動ブロック２１を揺動させるようになっている。

上記上下動付与機構２２において、ブロック本体２１ａに設けた偏心カム収納孔２４は、偏心カムＡにおけるベアリング１６の直径に対して、上下の寸法が直径に等しく横方向の長さが直径よりも長い横長孔に形成され、偏心カム収納孔２４内で偏心カムＡが回転すると、揺動ブロック２１にバンドａの幅方向（前後）の動きを与えることなく上下動を付与することができるようになっている。

また、揺動付与機構２３における偏心カム収納孔２５は、上下方向の縦長孔に形成され、上記上下動付与機構２２による揺動ブロック２１の上下動を許容しながら、バンドａの幅方向に揺動を与えるようになっている。

図４（ｂ）のように、上記ブロック本体２１ａの上半部でバンドａの幅方向に沿う前後両側縁が、揺動ブロック２１の幅方向の上下中心線と、偏心カム収納孔２４の長さ方向に沿う水平中心線との交点を軸心とする円弧縁２１ｃ、２１ｃに形成され、このブロック本体２１ａの円弧縁２１ｃ、２１ｃを、カバー１０の前面板と上記ケース本体９内の後部位置にビス２６で上下位置調整可能に取付けた楔状のアジャスター２７で挟み、これによって、ブロック本体２１ａの上部を上下動と回転可能に保持し、両側から揺動ブロック２１を挟むことにより、円弧縁２１ｃ、２１ｃの軸心が揺動時の支点となり、このように、揺動ブロック２１を両側から挟むことにより、揺動時のガタツキをなくして騒音対策になると共に、アジャスター２７の位置を下げて、円弧縁２１ｃ、２１ｃに生じた磨耗を吸収することで揺動ブロック２１の揺動時における振幅の減少をなくして安定させ、上下バンドａ１とａ２の重なり部分の発熱が確実に得られるようにしている。

上記揺動ブロック２１は、ノブ１７で操作軸１２を回転させると、偏心カムＡと偏心カム収納孔２４により、偏心カムＡの上死点と下死点間のストローク範囲で上下動すると共に、揺動モータ２０で駆動軸１４を高速回転させると、偏心カムＢと偏心カム収納孔２５によって、円弧縁２１ｃ、２１ｃの軸心を支点とする前後の往復揺動が与えられることになる。

上記揺動ブロック２１の下部に設けたボックス２１ｂに、その下面が直下の下バンド受け３と対面し、揺動ブロック２１の下降によってバンドａの重ね合わせた部分を下バンド受け３とで挟圧する角板状の上バンド押さえ２８を設け、この上バンド押さえ２８は、上面に設けた軸体２９を前記ボックス２１ｂ内に挿入し、ボックス２１ｂと軸体２９をバンドａの長さ方向に沿うよう貫通する支点ピン３０でボックス２１ｂに取付け、支点ピン３０を支点に揺動ブロック２１の前後揺動方向、即ちバンドａの幅方向に揺動自在とし、この上バンド押さえ２８の下面が、バンドａの表面と常時平行な状態で往復運動するようになっている。

上記揺動ブロック２１の上記上下動付与機構２２は、操作軸１２に設けた偏心カムＡの回転方向の切換えで揺動ブロック２１を上下動させることになるが、揺動ブロック２１の下降動は、図５（ｂ）のように、偏心カムＡの位相が下死点近くに達する手前で、上バンド押さえ２８がバンドａを押圧するよう設定されている。

図４と図５のように、上記操作軸１２に固定したスイッチカム１８の外周で、少し離れた下部の位置に、揺動モータ２０と電気的に接続したスイッチ３１がケース体４に固定することによって配置され、操作軸１２を回動させて上バンド押さえ２８が上下バンドａ１とａ２の重なり部分を下バンド受け３に押圧した時点で、スイッチカム１８の突部１８ａがスイッチ３１をオンにすると、揺動モータ２０が起動して駆動軸１４を回転させ、揺動ブロック２１を前後に揺動させるようになっている。

図４（ａ）と図５（ａ）のように、スイッチカム１８の外周外側で突部１８ａから周方向へ略半周弱だけ離れた位置と、ケース体４の外面において、前記スイッチカム１８よりも下方で操作軸１２の垂直軸線に対して左側に片寄った位置に、それぞれ操作軸１２と平行するピン３２と３３を突設し、両ピン３２と３３間にスプリング３４を張設し、スイッチカム１８を介して操作軸１２に、偏心カムＡが上死点に向かう方向の回転力と、偏心カムＡが下死点に向かう方向の回転力を切換え付与することができるようにしている。

図４（ａ）と（ｂ）は、操作軸１２の偏心カムＡが上死点にある状態を示し、揺動ブロック２１は上昇位置に保持され、上バンド押さえ２８と下バンド受け３の間にバンドａを挿通させることができる十分な間隔が保たれ、スイッチカム１８は突部１８ａがスイッチ３１から離れ、スプリング３４は操作軸１２の垂直軸線に対して左側に片寄った配置となっている。

上記操作軸１２を、図４（ａ）において時計方向に回転させると、スプリング３４はピン３２への係止点が回動して引き伸ばされながら同図右側に傾いていき、スプリング３４の軸線が操作軸１２の軸心と交差した死点を図５（ａ）の右側である下降側に通過すると、スプリング３４の弾性は操作軸１２に偏心カムＡが下死点に向かう方向の回転力を付勢する。

上記のように、操作軸１２を図４（ａ）の時計方向に回転させると、上死点にある偏心カムＡが下死点に向けて回動することで揺動ブロック２１は下降し、スプリング３４の軸線が操作軸１２の軸心と交差した死点を下降側に通過すると、揺動ブロック２１は急速に下降動し、偏心カムＡが下死点に達する手前において、上バンド押さえ２８が上下バンドａ１とａ２の重なり部分を下バンド受け３の上に押圧し、この時点でスイッチカム１８は、図５（ａ）のように、突部１８ａがスイッチ３１を押してオンとなり、揺動モータ２０が起動して駆動軸１４が回転し、揺動ブロック２１はバンドａの幅方向に揺動し、バンドａの溶融開始となる。

図５（ｂ）のように、揺動ブロック２１の下降は、偏心カムＡが下死点に達する手前の位相で上バンド押さえ２８がバンドａを押圧するので、この押圧開始後もスプリング３４の弾性は揺動ブロック２１の押し下げ力として作用し、上下バンドａ１とａ２の重なり部分を強い力で圧接させて溶融させると共に、予め設定した時間で揺動モータ２０が停止して溶融工程が終了した後も押圧を続けることで、溶融部分を溶着させることになる。

上記揺動ブロック２１におけるボックス２１ｂの下端で、上位バンドａ１の引き出し側に位置する側縁にバンド切断刃３５を設け、ケース本体９の下部で上位バンドａ１の引き出し側の位置にカッター３６を固定配置し、前記揺動ブロック２１の下降時に、バンド切断刃３５とカッター３６で上位バンドａ１を切断するようになっている。

この発明のバンド溶着装置を備えた手動式の梱包機は、上記のような構成であり、次に、熱可塑性バンドを用いた梱包の方法を説明する。

図１のように、被結束物ｂの上に梱包機１を載置し、揺動ブロック２１が上昇位置に保持された状態で、被結束物ｂに周回したバンドａの先端を、ベース２と同図右側のクランプ爪６の間に通し、カッター３６の下から下バンド受け３の同図左端と左側クランプ爪５の中間辺りまで挿入する。

バンドａの引き出し側は、図１の左側クランプ爪５とベース２間、上バンド押さえ２８と下バンド受け３の間、ケース体４の下端とカッター３６の間、図１の右側クランプ爪６の誘導溝６ａに順次通し、巻取り軸８の溝８ａに挿入する。

この状態で、巻取り軸８をハンドル７で回転させ、バンドａを巻取り軸８に巻き取ることにより緊張させ、被結束物ｂを適度な張力で締め付ける。

このとき、操作軸１２のスイッチカム１８に連結したスプリング３４は、図４（ａ）のように、操作軸１２の垂直軸線に対して左側にあり、操作軸１２の偏心カムＡの位相は図４（ｂ）のように上死点にあり、図２のよう揺動ブロック２１は上昇位置に保持され、上バンド押さえ２８は下バンド受け３との間に間隔を保っている。

この状態でノブ１７を握り、スプリング３４の弾性に抗して操作軸１２を図４（ａ）の矢印時計方向に回転させると、この操作軸１２の偏心カムＡは下死点に向けて回動し、偏心カムＡの押し下げで揺動ブロック２１が下降動し、ボックス２１ｂに設けたバンド切断刃３５がカッター３６とで上位バンドａ１を機械的に切断する。

上位バンドａ１を切断すると、引き伸ばされたスプリング３４の軸線が操作軸１２の軸心と交差した死点を下降側に通過するので、スプリング３４の張力が偏心カムＡを下死点に回動させるように働き、揺動ブロック２１は急速に下降動し、図５（ａ）と（ｂ）のように、上バンド押さえ２８が上下バンドａ１、ａ２の重なり部分を下バンド受け３の上に押圧し、この時点でスイッチカム１８は、突部１８ａがスイッチ３１を押す。

スイッチ３１がオンになると揺動モータ２０に通電となり、図５（ｂ）の状態で、揺動ブロック２１の縦長孔となる偏心カム収納孔２５に嵌合する駆動軸１４の偏心カムＢが回転すると、揺動ブロック２１は、円弧縁２１ｃ、２１ｃの中心を支点にバンドａの幅方向に高速で往復揺動し、下端に設けた上バンド押さえ２８が上位バンドａ１を、停止する下位バンドａ２に対して、加圧状態で幅方向に往復動させ、しかも、スプリング３４の弾性による偏心カムＡの下死点近くでのバンド押圧により、強い力でバンドａを押付け、上下バンドａ１とａ２の重なり面を摩擦により発生する熱で効率よく溶融させる。

このとき、上下バンドａ１とａ２は重なり面の溶融が進行することで重なり厚みが少なくなるが、揺動ブロック２１には、スプリング３４の弾性で偏心カムＡに対して下死点に向けて付勢した回動弾性でバンド押し下げ力が付与されているので、上バンド押さえ２８がバンドａの溶融度に追従して下降し、上下バンドａ１とａ２の重なり面を効率よく溶融させることができる。

また、上バンド押さえ２８は、揺動ブロック２１の下部に支点ピン３０を介してバンドａの幅方向に揺動可能に取り付けられているので、揺動ブロック２１が揺動時に円弧運動しても、上バンド押さえ２８の下面はバンド表面と常時平行な往復運動をすることになり、上下バンドａ１とａ２の溶着が確実に行なえることになる。

更に、上記揺動ブロック２１の揺動時は、ブロック本体２１ａの揺動方向の前後円弧縁２１ｃ、２１ｃが、ケース体４のカバー１０とアジャスター２７で挟まれて保持されているので、揺動時におけるブロック本体２１ａの支点となる部分をガタツキのないよう保持することができ、ガタツキに起因する振動音の発生を抑えることで静寂な状態でバンドの溶着が行なえると共に、アジャスター２７の位置調整で、円弧縁２１ｃ、２１ｃに生じた磨耗を吸収するようにすれば、ガタツキによる円弧縁２１ｃ、２１ｃの磨耗発生を抑え、かつ、揺動ブロック２１の揺動時における振幅の減少発生をなくして安定させ、これによって、上下バンドａ１とａ２の重なり部分の発熱が確実に得られる。

バンドａの種類や材質に合わせた揺動モータ２０の回転設定時間が経過すると、揺動モータ２０は停止して揺動ブロック２１の揺動が止まり、揺動ブロック２１は上下バンドａ１とａ２の押圧を続けることで溶融部分を溶着させることになり、これで結束作業が完了し、その後は、ノブ１７で操作軸１２を結束時と反対方向に回転させ、図４（ａ）と（ｂ）のように、偏心カムＡを上死点に戻して揺動ブロック２１を上昇位置に保持し、バンドａと被結束物ｂの間からベース２を抜き取るようにして、梱包機１を被結束物ｂから分離すればよい。

この発明のバンド溶着装置を備えた手動式の梱包機を示す、バンド巻き締め状態の一部縦断正面図 梱包機におけるバンド溶着装置の要部を拡大したバンド巻き締め状態の縦断側面図 バンド溶着装置の分解斜視図 （ａ）はバンド溶着装置をスイッチカム側から見たバンド溶着前の状態の拡大した縦断側面図、（ｂ）はバンド溶着装置をスイッチカムと反対側から見たバンド溶着前の状態の拡大した中央縦断側面図 （ａ）はバンド溶着装置をスイッチカム側から見たバンド溶着状態の拡大した縦断側面図、（ｂ）はバンド溶着装置をスイッチカムと反対側から見たバンド溶着状態の拡大した中央縦断側面図

符号の説明

１ 梱包機
２ ベース
３ 下バンド受け
４ ケース体
５ クランプ爪
６ クランプ爪
７ ハンドル
８ 巻取り軸
９ ケース本体
１０ カバー
１１ 対向壁
１２ 操作軸
１３ 軸受
１４ 駆動軸
１５ 軸受
１６ ベアリング
１７ ノブ
１８ スイッチカム
１９ ベアリング
２０ 揺動モータ
２１ 揺動ブロック
２２ 上下動付与機構
２３ 揺動付与機構
２４ 偏心カム収納孔
２５ 偏心カム収納孔
２６ ビス
２７ アジャスター
２８ 上バンド押さえ
２９ 軸体
３０ 支点ピン
３１ スイッチ
３２ ピン
３３ ピン
３４ スプリング
３５ バンド切断刃
３６ カッター
Ａ 偏心カム
Ｂ 偏心カム

Claims (6)

1. 熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を上バンド押さえと下バンド受けで挟み、上バンド押さえで上位バンドを押さえながら幅方向に往復移動させることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着させる熱可塑性バンドの溶着方法であり、
   上バンド押さえの上下動を偏心カムの回転によって与え、この偏心カムの下死点近くの下降位置で上バンド押さえがバンドを押圧するようにし、下降位置の前記上バンド押さえをバンドの幅方向に往復移動させて上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させ、このとき、偏心カムに対して下死点に向けて付勢した回動弾性により、上バンド押さえをバンドの溶融度に追従して下降させるようにする熱可塑性バンドの溶着方法。
2. 熱可塑性バンドの上下に重ね合わせた部分を上バンド押さえと下バンド受けで挟み、上バンド押さえで上位バンドを幅方向に往復移動させることにより、上下バンドの重なり面を摩擦により溶融させて溶着させる熱可塑性バンドの溶着装置であり、
   下バンド受けの直上に揺動ブロックを上下動可能に配置し、この揺動ブロックを、操作軸に設けた偏心カムの回転によって揺動ブロックに上下動を与える上下動付与機構と、前記上下動付与機構の下方に位置し、揺動ブロックの上下動を許容しながら、回転駆動機による偏心カムの回転によって揺動ブロックにバンドの幅方向への揺動を与える揺動付与機構で支持し、前記揺動ブロックの下部に、下バンド受けと対面し、揺動ブロックの下降によってバンドの重ね合わせた部分を下バンド受けとで挟圧する上バンド押さえを設け、前記上下動付与機構は、偏心カムの位相が下死点近くで上バンド押さえがバンドを押圧するよう設定され、この偏心カムに、バンドの溶融度に追従して揺動ブロックが下降するよう、下死点に向けた回動弾性を付勢した熱可塑性バンドの溶着装置。
3. 上記揺動ブロックは、梱包機のベース上に固定したケース体内に収まり、上下動付与機構の偏心カム収納孔を横長孔に形成し、揺動ブロックの上部で揺動方向の両側縁を弧状縁とし、この揺動ブロックの弧状縁を、ケース体の内面とこのケース体内に上下位置調整可能に設けたアジャスターで両側から挟むことで、揺動時の支点となるよう保持した請求項２に記載の熱可塑性バンドの溶着装置。
4. 上記上下動付与機構は、操作軸の回転で揺動ブロックを上下動させる偏心カムと、操作軸に設けたスイッチカムと、前記操作軸の回動により揺動ブロックが下降位置にある状態でスイッチカムにより押され、揺動付与機構の回転駆動機を作動させるスイッチと、前記操作軸を介して偏心カムに、操作軸の回動でこの操作軸の軸心と軸線が交差する死点の通過によって、上死点へ向けての回動弾性と下死点へ向けての回動弾性を切換え付与するスプリングとで形成されている請求項２又は３に記載の熱可塑性バンドの溶着装置。
5. 上記揺動ブロックの下端部で上位バンドの引き出し側に位置する側縁に、この揺動ブロックの下降時に、上位バンドの下部に位置するよう固定配置したカッターとで上位バンドを切断するバンド切断刃を設けた請求項２乃至４の何れかに記載の熱可塑性バンドの溶着装置。
6. 上記上バンド押さえは、揺動ブロックの下部に、支点ピンを介してバンドの幅方向に揺動可能に取り付けられている請求項２乃至５の何れかに記載の熱可塑性バンドの溶着装置。

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